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空间站为什么只“飞”400公里高

王铮

①空间站又称太空站、航天站，是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访并长期工作和生活的载人航天器。一般来说，空间站大都在约400公里高度的轨道上运行，比如，我国的天宫一号、天宫二号空间实验室，以及目前仍在轨运行的国际空间站，还有我们正在建造的中国空间站等。

②空间站为什么只“飞”400公里高？

③大家都知道，航天发射是非常昂贵的。空间站飞往更高的轨道需要消耗运载火箭更多的能量，对运载火箭的运载能力是一个很大的考验。如果要把成吨的设备携带到较高的高度，成本过于高昂。

④太空实验的观测需求也是因素之一。空间站的主要任务是在满足特定观测需求情况下进行太空实验。大气是随着海拔増加而逐渐变薄的，太空和地球大气层之间没有明确、清晣的边界。国际航空联合会将100公里的高度定义为大气层与太空的界线，即“卡门线”，卡门线之外的部分称为太空。一般太空实验所需要的接近真空的环境、无云层遮挡的望远镜观测优势、近乎无重力的实验条件等，在400公里高度都可以满足。

⑤设置这个高度，还考虑了航天员和空间站本身的安全问题。

⑥在地球周围有一个名为“范艾伦辐射带”的空间区域，它大致分成1500～5000公里和13000～20000公里的高度范围，在空间大气扰动的时候还会向上、向下扩张。这一区域有能量非常高、密度也非常大的带电粒子，对在其中飞行的飞行器伤害很大。值得注意的是，因为地磁场本身不是对称的，在南大西洋上方的地磁场形态导致这里的辐射带高度比较低，在有扰动的时候可能只有1000公里高度左右， 空间站飞高了就很容易进入辐射带，受到带电粒子的伤害。

⑦综合考量上面介绍的各种因素，科学家把空间站飞行的高度，设定在400公里附近。

（选自《人民日报》2021年3月29日）