摘 要:一个空间站自它完全建成之后将具有无比强大的功能:充分利用及开拓太空资源:人们已很熟悉的太空育种、对地对大气观测、部分军备试验,这些动作或是利用了空间站上的微重力条件,或是得力于空间站占据的高远位置,皆是借助空间站外部的特殊资源才能完成的。
一个空间站自它完全建成之后将具有无比强大的功能:
充分利用及开拓太空资源:人们已很熟悉的太空育种、对地对大气观测、部分军备试验,这些动作或是利用了空间站上的微重力条件,或是得力于空间站占据的高远位置,皆是借助空间站外部的特殊资源才能完成的。
作为实验基地开展科学研究:如观测和探索宇宙太空,监测人造卫星和深空探测器等等,空间站的“地理位置”无疑具有天体物理学和天文学研究的最佳优势。
研发多种航空航天可利用的新技术:局限于测试航空航天设备的新结构和新设备,还可对新能源、新材料的研发起促进作用。
太空旅游:该用途或许并没涵盖在国际空间站最早的设计图纸中,但现在却不得不将其考虑在内。
由此可见,一个空间站项目可开展的是一片集合了从观测、试验到研究、制造的人类活动新天地。所以说当俄罗斯航天署称,现在惟一运行的空间站——国际空间站将于2020年坠入太平洋,结束自身使命,让人觉得花费千亿美元,使用年份仅为个位数,颇为可惜。
不过,咱们国家的“天宫一号”本月底将择机发射,作为一个简易的空间实验室,它就像中国空间站的先头部队,为把宇航员送上天,在太空开展工作做准备。虽然它的寿命只有两年,但发射上天后,神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船,会分别与“天宫一号”交会对接。待神舟十号完成交会对接,我国计划于2020年建设自己的空间站。也是2020年,怪不得国外有媒体称10年后将是中国空间站的天下。站在中国的空间站里看世界,将是怎样的精彩!
“曙光”号功能舱为国际空间站的第一个组件,于1998年11月20日由俄罗斯“质子-K”火箭从拜科努尔航天发射场发射升空。“曙光”号是国际空间站的基础,能提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、充压的小气候环境等多种功能。它由“和平”号空间站上的“晶体”舱演变而来,寿命13年,可对接4个航天器。
“团结”号节点舱是国际空间站的第二个组件,也是国际空间站的第一个节点舱,于1998年12月4日由“奋进”号航天飞机送入轨道。舱体长5.49米,直径4.57米,重11612千克,用于存贮货物和调节电力供应,是国际空间站上负责连接6个舱体的主要节点舱。
“星辰”号服务舱是国际空间站的核心,是航天员生活和工作的主要场所,“星辰”号服务舱由俄罗斯出资和建造,于2000年7月12日发射,7月26日与国际空间站联合体对接。“星辰”号长13米,重19吨,由3个密封舱组成。“星辰”号发射之后,对接的3个舱段和辅助设备组成了质量为73吨、运行在397千米轨道上的空间联合体,使国际空间站具备了接待航天员居住和工作的基本条件。
“命运”号实验舱是美国宇航局在1974年2月“空间实验室”退役后的第一个永久性运作的在轨实验室,于2001年2月与国际空间站“团结”号节点舱顺利对接。“命运”号实验舱是美国进行微重力科学与研究的场所,包括材料加工、生命科学、生物医学实验、流体试验和地球科学等。
“寻求”号气闸舱是国际空间站主要的气闸舱,由美国于2001年7月14日发射升空的。气闸舱的作用是为航天员提供出舱活动前穿戴航天服的场所。“寻求”号被连接到空间站之前,俄罗斯航天员只能在“星辰”号服务舱内穿戴航天服,美国航天员只有在有航天飞机停靠的情况下,在航天飞机里穿戴航天服。“寻求”号气闸舱能同时兼容美国和俄罗斯航天员穿戴使用航天服。
“和谐”号节点舱是国际空间站3个节点舱中的第2个,于2007年10月23日由“发现”号航天飞机发射升空。在国际空间站所起的作用是把美国“命运”号实验舱和后来送入太空的欧洲航天局“哥伦布”号空间实验舱、日本“希望”号空间实验舱连接在一起。
“宁静”号节点舱是国际空间站的第3个节点舱,由意大利泰利斯阿莱尼亚航天公司为美国宇航局建造,长约7米,直径约4.5米,在轨重量约18160千克。“宁静”号能够为国际空间站上的航天员,以及包括氧气生成器、水循环系统、废物清理-卫生维护系统和“科尔贝尔”跑步机等在内的许多生命支持和环境控制系统提供额外的空间。
“哥伦布”实验舱是继美国“命运”号之后的第二个国际空间站实验舱,它由欧洲10个国家的40家公司共同参与制造,是欧空局最大的国际空间站项目。“哥伦布”实验舱装备有多种实验设备,能开展细胞生物学、外空生物学、流体和材料科学、人类生理学、天文学和基础物理学等多方面的实验,其使用寿命至少10年。美国宇航员在经历约8个小时的太空行走后,才将“哥伦布”实验舱安置到国际空间站上。
“希望”号实验舱是日本首个载人航天设施,最多可容纳4人。它由JAXA公司于2001年9月制造完成,也是国际太空站上最大的舱组。它由舱内保管室、舱内实验室、舱外实验平台、舱外集装架、机械臂和通信系统6大部分组成。“希望”号实验舱在日本设计和组装完毕之后被运送到美国国家航空航天局(NASA),然后其各部件由美国航天飞机分3次运往国际空间站,并在太空完成组装。
“莱昂纳多”后勤舱是由意大利制造的,以意大利文艺复兴三杰之一莱昂纳多·达·芬奇命名。“莱昂纳多”后勤舱于2001年进行了首次太空飞行。2010年3月,“莱昂纳多”后勤舱进行了改装,具备了更好的碎片防护功能,并能使航天员更容易使用其内部的设备,并更名为“永久性多功能舱”。
空间站是一种在近地轨道长时间运行的载人航天器。它的基本组成是以一个载人生活舱为主体,再加上有不同用途的舱段。空间站外部必须装有太阳能电池板和对接舱口,以保证站内电能供应和实现与其他航天器的对接。
第一个空间站
时间:前苏联1971年4月19日发射;同年10月11日太平洋上空坠毁
结构:由轨道舱、服务舱和对接舱组成
形状:不规则的圆柱形,总长约12.5米,最大直径4米,总重约18.5吨
轨道:在约200多千米高的轨道上运行
1971年4月19日,前苏联发射了世界上第一个空间站——“礼炮1”号。“礼炮1”号空间站装有各种试验设备、照相摄影设备和科学实验设备。与联盟号载人飞船对接组成居住舱,容积100立方米,可住6名宇航员。“礼炮1”号空间站在太空运行6个月,相继与联盟10号,联盟11号两艘飞船对接组成轨道联合体,每艘飞船各载3名宇航员,共在空间站上停留26天。但有3名航天员乘联盟11号飞船返回地球过程中,由于座舱漏气减压,不幸全部遇难。
前苏联一共发射了7个“礼炮”号空间站。“礼炮2”至“礼炮7”号这6个空间站分别于1973年至1982年间发射,最后一个即“礼炮7”号在1991年坠落到地球。“礼炮2”至“礼炮5”号属于第一代空间站,它们每个重量约19吨,长16米,只有一个对接口,可与“联盟”号载人飞船对接。第二代“礼炮6”号及“礼炮7”号空间站对接口增加到两个,除接待联盟号载人飞船外,还可与进步号货运飞船对接。
美国天空实验室
时间:美国在1973年5月14日发射;1979年7月12日在南印度洋上空坠入大气层烧毁
结构:由轨道舱、过渡舱和对接舱组成
形状:全长36米,最大直径6.7米,总重77.5吨
轨道:在435千米高的近圆空间轨道上运行
1973年5月25日、7月28日和11月16日,美国先后由阿波罗号飞船把宇航员送上空间站工作。宇航员用58种科学仪器进行了270多项生物医学、空间物理、天文观测、资源勘探和工艺技术等试验,拍摄了大量的太阳活动照片和地球表面照片,研究了人在空间活动的各种现象。1974年2月天空实验室被封闭停用,直到1979年坠毁。它在太空运行2249天,航程达14亿多千米。
前苏联和平号空间站
时间:前苏联1986年2月20日发射入轨;2001年3月23日坠入地球大气层,碎片落入南太平洋海域中
结构:由工作舱、过渡舱、非密封舱三个部分组成,共有6个对接口
形状:阶梯形圆柱体,全长13.13米,最大直径4.2米,重21吨
轨道:轨道高度300至400千米
和平号作为一个基本舱,可与载人飞船、货运飞船、4个工艺专用舱组成一个大型轨道联合体,从而扩大了它的科学实验范围。四个专业舱都有生命保障系统和动力装置,可独立完成在太空机动飞行:一个是工艺生产实验舱,一个是天体物理实验舱,一个是生物学科研究舱,一个是医药试制舱。这几个实验舱可根据任务需要更换设备,成为另一种新的实验舱。2000年底俄罗斯宇航局因和平号部件老化(设计寿命10年)且缺乏维修经费,决定将其坠毁。和平号最终于2001年3月23日坠入地球大气层,碎片落入南太平洋海域中。