本文参加百家号＃科学了不起＃系列征文赛。

自建造国际空间站以来已有15年的技术进步，如果现在来设计，又会有什么不同呢？

如果我们现在设计国际空间站（ISS），最大的不同是，我们不再用航天飞机来组装车辆。由于两个主要的原因，所有美国、欧洲和日本太空舱的设计将被极大地改变。第一，目前我们没有火箭能够搭载国际空间站所需的巨大的舱室，所以会变小；第二，因为没有航天飞机直接向ISS运输太空舱，每一个太空舱都必须设计成自带指导、导航和控制系统。（就像俄罗斯的舱室一样）由于存在爆炸性材料和有毒化学物质，不仅成本、复杂性和有效载荷质量增加，还一并带来了风险。

目前没有重大的技术创新能够显著改变国际空间站的建造。了解航天器技术的重要一点是，只有在使用需要时，航天器技术才会真正发生巨大的变化，并且这种变化呈递增状态。例如，2003年国际空间站使用太阳能替代能源的方案明显优于1993年的方案。太阳能电池技术已逐步改进，所以如今我们要设计的太阳能电池板有望变得更加紧凑。对我们来说，使用太阳能电池板造成压力的最大原因是一个叫做“长阴影”的概念。一个精密的桁架结构将太阳能电池板固定在一起，它必须很精密否则将过于巨大——但是当桁架上的温度急剧变化时，它的精密使其容易受到损坏，因为一部分桁架在阳光下，另一部分被另一个太阳能电池板遮蔽。了解了现今我们所掌握的知识，我想我们能够重新设计一个桁架。

如今，我们无需更改推进机制，可能会考虑合并离子喷射发动机——尽管它们还不够成熟，无法代替当前的系统使用。

其他的许多变化也是“如果我们当时知道我们现在知道的”，因此，如果ISS不曾存在，我们可能不会再为设计出更好的国际空间站而思考。我认为我们可能会尝试将US / ESA / JAXA舱室设计为在外部热控制系统中使用氨以外的其他物质。氨实际上从未进入车辆，但会碰到车辆内部的输水管线。水的热量传导到氨中，极有可能形成裂缝，氨气可能渗入水并进入车内。

如果氨气进入空气，舱内人员可能会死亡。因此，我们花费大量时间培训舱内人员以应对紧急的有毒气体泄入的情况，而终生培训的费用可能会超过不使用氨水所增加的设计费用。俄罗斯不用氨水，他们使用聚甲基硅氧烷（防冻剂）。尽管不是可以喝的东西，但是它的毒性要小得多（一些快餐比萨连锁店在奶酪中添加它）。

我们可能要进行一些与冗余有关的更改，但是只有通过飞行国际空间站才能确定其需求。如果我们现在才开始建立第一个国际空间站，我们将不会意识到该做出哪些更改。也许我们会使用大量的小型控制力矩陀螺仪（CMG）。

噪音是国际空间站上的一个问题。空间中没有自然对流，因此我们必须强制对流才能使空气流通，这就意味着国际空间上需要大量的风扇，有的用来将空气从一个舱室移动到另一个舱室，有的使空气通过机架移动，还有的用于冷却各个硬件。想象一下，在房间里有密密麻麻一百个计算机散热扇，它们一起呼呼作响好像在玩电子游戏一样。从经济上讲，我不知道我们是否真的会更改设计，但我希望看到我们使用静音风扇技术，就像戴森公司一样。

技术发展可能会导致的一个变化是，今天，我们可能会使用LED照明代替荧光灯泡照明，

这样可以节省功率，而且更安全轻便，并为舱内人员提供更多的调整选项。对昼夜节律的研究使我们改变了所用灯泡的类型，但是LED可以进行根据需求进行可变的调节。

舱内人员希望对国际空间站内的存储空间进行规划，以使更少的设备通过弹性绳松散地挂在舱壁以储存。

国际空间站原始组装顺序包括一个专用的居住舱，称为充气式太空居住舱（TRANSHAB）

TRANSHAB原本是一个可充气舱，它可能是以后在火星任务中使用充气舱的绝佳试验。不幸的是，有一些国会议员反对NASA在与火星有关的任何事情上花钱，因此充气式太空居住舱最终被国会否决。Bigelow后来接受了TRANSHAB的设计并以此为基础开展业务，并计划将Bigelow的一种充气舱（BEAM）附加到国际空间站。假设我们现在用一些充气舱来设计空间站，即使如此，整个站内也不会全是充气式的，因为它们不能提供长堆栈的结构强度，不能提供良好的流星体防护，也不能提供良好的辐射防护。充气舱这个项目可能会被取消。

总体而言，布局不会有太大变化。如果我们要在一段时间内组装一个空间站，然后在组装时使用它，则没有太多选择。沿单轴构建可保障结构和该结构的姿态控制器的稳定性。太阳能电池板需要保证接收阳光而不被遮挡，空气动力学和重力横截面需要保持平衡，以避免不必要的扭矩。来访空间站的进场通道应保持通畅，并且为便于进行轨道力学，应沿r形杆（z轴）或v形杆（x轴）建设。

如果我们要把重点从实验室转移到中继站，则主要的变化将是具有可以支撑较大空间站的端口以及与此类空间站并排运行的桁架，以便机械臂可以上下移动空间站并帮助组装 。 我们还需要将消耗品（如燃料，空气和水）转移到正在访问的空间站上的能力。

这些只是我的一些想法，我相信项目中的每个工程师都会有自己的想法。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.quora- majortom

如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处