中國空間站距地面約400千米

中國空間站預計在2022年前後建成，軌道高度為400-450公里，傾角42-43度，設計壽命為10年（大約到2032年），長期駐留3人，總重量可達90噸，以進行較大規模的空間應用。根據飛行計劃，今明兩年內，中國將透過11次飛行任務完成中國空間站的在軌建造，包括1個核心艙和2個實驗艙、4艘天舟貨運飛船、4艘神舟載人飛船。

建設大型空間站是中國載人航天三步走戰略的第三步，這個階段中國將掌握近地軌道空間組裝、近地軌道長時間有人駐留等技術。

中國空間站距地面400公里高度。

無論是中國空間站還是國際空間站，它們環繞地球飛行一圈的時間都是90分鐘，飛行速度都是7.8公里/秒，軌道高度都是400公里。

這種“神同步”難道是巧合嗎？

當然不是。以空間站的軌道高度為例，中國空間站和國際空間站都選擇在距離地面400公里處“安營紮寨”，其中有著多重考量。

空間站為什麼不能離地面太近

繞地飛行

在航空航天領域，有一條著名的分界線，叫做卡門線。卡門線將地球外層空間人為地劃分成兩個部分，距離地面100公里以內的空間稱為大氣層，距離地面100公里以外的空間稱為外太空。卡門線一直被國際航空聯合會所接受和承認。按照卡門線的標準，空間站不能建在距離地球100公里以內，因為這個高度處於大氣層，不能稱之為外太空。

空間站如果距離地面太近，還會帶來一個問題。距離地面的高度越近，大氣層的空氣就越稠密，對空間站在軌飛行產生的阻力就越大。而空間站想要保持住固定的高度，就必須消耗更多的燃料。據瞭解，國際空間站為了克服這個問題，每年需要額外消耗4噸火箭燃料。

對於人類來說，建設和運營空間站的一個重要作用就是進行各種太空科學實驗。如果空間站距離地面太近，就無法達到完全接近真空狀態的太空環境，就無法發揮無雲層遮擋的太空望遠鏡觀測優勢，就無法提供接近零重力的實驗條件。

既然空間站距離地面太近有那麼多劣勢，那麼這是否就意味著空間站距離地面越遠越好呢？

事實上，空間站距離地面太遠也有很多缺點，甚至更為嚴重。

一方面，從成本角度來講，空間站距離地面的高度越高，火箭發射時需要消耗的燃料就越多，後期往返空間站增加的成本更是呈指數級上升。財大氣粗的美國尚且不敢這樣任性，其他國家就更不用考慮這種方式了。而且，空間站的軌道高度距離地面太遠了也沒有實際意義。

另一方面，從航天員和空間站裝置的安全形度考慮，空間站距離地面也不能太遠。在地球近層宇宙空間中有一個著名的高能粒子輻射帶，叫做範艾倫輻射帶。範艾倫輻射帶內的高能粒子對航天員、空間站、載人空間飛行器和人造衛星等都有一定的危害。

範艾倫輻射帶距離地面的高度範圍分為兩段：內帶1500~5000公里，外帶13000~20000公里。這個高度範圍並不是絕對的，在空間天氣的擾動下範艾倫輻射帶的高度範圍還會向上和向下擴張。為了確保航天員和空間站不會受到範艾倫輻射帶的干擾，空間站距離這兩個“模糊”的高度範圍越遠越好。

中國空間站為什麼要定在400公里這個高度？

空間站既不能距離地面太近（下限是100公里），又不能距離地面太遠（上限是1500公里）。在上限和下限之間，綜合考量發射成本、運營維護成本、科學實驗需求、航天員身體健康和空間站裝置的安全等各種因素，科學家們把空間站的軌道高度定格在了距離地面400公里。國際空間站是這麼做的，中國空間站也是這麼做的。

即便是定在400公里的高度，空間站也會存在軌道衰減問題，它會隨著時間的推移“不自覺”地降速，從而使自己緩緩下降。所以為了克服軌道衰減問題，保持住400公里的在軌高度，空間站必須依靠自身的動力源源不斷地為自己增速。