和平号空间站和国际空间站 中国天宫国际空间站
1987年3月31日00:06:16,前苏联发射了“和平号”上第二个舱段——“量子1号”。“量子1号”代表苏联第一次使用了一种全新的空间站设计模块,上面载有科学实验以及天体物理观测设备。“量子1号”对活跃星系、类星体和中子星进行研究,该模块还支持抗病毒药剂的筹备的生物技术实验,原计划该模块会与“礼炮7号”对接。“量子1号”与“和平号”对接后,核心舱尾部的两台发动机就停用了。1989年11月26日,前苏联又发射了“量子2号”。其主要目的是给空间站提供新的科学实验仪器,更好的生命支持系统,及一个气密室。
1990年5月31日10:33:20,前苏联发射了“晶体号”,这是第3个与核心舱对接的模块。“晶体号”和以往的模块一样,是基于77K(TKS)模块设计的,最初的名字叫“量子3号”。“晶体号”主要功用是在空间飞行条件下,获得特殊性能的结构材料、电子器件、生物制剂和植物栽培工艺;增强地球资源勘察和天体物理实验的能力,增大了空间站的空间,为长期性载人飞行带来了更加有利的条件。1995年5月20日、1995年11月12日、1996年4月23日分别把美国制造的“光谱号”、对接舱、“自然号”带上太空。“光谱号”是为“和平号”航天飞机计划做准备,对接舱是为美国的航天飞机安装扩展坞槽以适应“和平号”航天飞机计划,而“自然号”的主要任务是给空间站提供远程地球遥感模块。此外,“和平号”还有Lyappa机械臂、APAS-89、牛郎星。“和平号”空间站于1996年建造完成,完整的“和平号”空间站全长达87米,质量达123吨,有效容积470立方米,它是世界上第一个长期载人空间站。
和平号的核心舱
和平号空间站
1986年3月13日12:33:09,苏联发射了“联盟T-15”飞船。宇航员基齐姆和索洛维耶夫驾驶飞船于15日同“和平号”对接,并成为新空间站的第一批乘员,他们的主要任务是对空间站进行全面检查。这是“联盟T”系列飞船的最后一次飞行。空间站的支援载具主要依靠“联盟号”和“进步号”。“联盟号”主要负责运送宇航员,轮换机组人员。“联盟号”还充当救生艇的角色,在发生紧急情况时,可以相对快速的将宇航员送回地球。无人操控的“进步号”主要负责货运任务,补给空间站。航天飞机也作为空间站的支持系统充当运送宇航员及货物的角色,允许美国及其他西方国家的宇航员访问或长期停留在空间站。航天飞机为空间站带来了大量的货物,延长了空间站的给养时间。当航天飞机与空间站对接时,空间站临时性扩大了生活和工作空间,继而成为了当时人类历史上最大的航天器。
随着苏联的解体,资金的紧张,国际政治因素的改变等原因,美苏两国也从竞争走向合作。“发现号”的STS-60任务是第一次关于“和平号”的任务,而且是航天飞机第一次载着苏联的一名宇航员上天。“发现号”于1994年2月3日,美国东部时间7:10:05发射。1995年2月3日05:22:04发射的“发现号”,执行STS-63任务。一名俄罗斯航天员同机飞行,“发现号”与“和平号”执行了交会飞行,一周后返回。航天飞机与“和平号”空间站的首次交会对接是在1995年06月27日发射的“阿特兰蒂斯号”执行的STS-71任务,于6月29日13:00:16对接成功,7人进站同3名俄航天员工作5天后,5名美航天员同俄3名航天员同机返回。从1994年到1998年,航天飞机总共执行了11次与“和平号”有关的任务,其中9次交会对接。最后一次是在1998年6月2日发射的“发现号”执行的STS-91任务,“发现号”返回时接回了在“和平号”上工作159天的托马斯。
和平号空间站
“和平号”自诞生之日起,共在轨道上运行了15载,大大超过了5年的设计寿命。15年重,“和平号”空间站总共绕地球飞行了8万多圈,行程35亿公里,共有31艘“联盟号”载人飞船、62艘“进步号”货运飞船与空间站实现对接,宇航员在空间站上进行了78次太空行走,在舱外空间逗留的时间长达359小时12分钟。先后有28个长期考察组和16个短期考察组在空间站从事考察活动,共有俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本、叙利亚、保加利亚、阿富汗、奥地利、加拿大、斯洛伐克12个国家的135名宇航员在空间站上工作。这些宇航员共进行了1.65万次科学实验,完成了23项国际科学考察计划。宇航员在空间站上进行了大量生命科学实验、空间材料学和医学实验,取得极为宝贵的成果和数据。拍摄了许多恒星、行星的照片,进行了基本粒子和宇宙射线的探测,大大扩展了人类对宇宙的认识,还探索了从太空预报地震、火山爆发、水灾及其他自然灾害的可能性。
中期“和平号”空间站创下了多个世界第一:它是在太空工作时间最长、超期服役时间最长、工作效率最高、接待各国宇航员最多的太空站,俄罗斯宇航员波利亚科夫创造了单人连续在太空飞行438天的最高纪录。此外,“和平号”空间站还在试验人造月亮、空间商业化等方面进行了许多有益的探索,获得了大量数据及具有重大实用价值的成果,为开发利用太空和人类在太空长期生活积累了丰富的经验。在医学领域,研究了在太空使用的药物处方、宇航员飞行后的体力恢复方法。在生物学领域,研究了蛋白质晶体生长、高效蛋白质精制、特殊细胞分离、特种药品制备等。在材料和空间加工领域,进行了600多种材料实验,制造了半导体、玻璃、等35种材料。在对地观测方面,发现了10个地点可能有稀有金属矿藏,117个地点可能有油脉存在。在天文观测方面也做出了许多重大发现。此外,还开发了大量空间新技术。15年来和平号仍然完成了24个国际性科研计划,进行了1700多项、16500个科学实验。
和平号空间站各舱段的具体情况
模块
发射日期
运载火箭
对接日期
质量
方案
核心舱
1986-02-20
质子K
无数据
20,100千克
主要生活区, 和所有其他模块对接的核心站。
量子1号
1987-03-31
质子-K
1987-04-09
10,000千克
天文和科学实验材料。
量子2号
1989-11-26
质子-K
1989-12-06
19,640千克
更新了更先进的生命支持系统以及一个气密室。
晶体号
1990-05-31
质子-K
1990-06-10
19,640千克
地球物理和天体物理实验室
光谱号
1995-05-20
质子-K
1995-06-01
19,640千克
为和平号航天飞机计划做准备。
对接舱
1995-11-12
亚特兰蒂斯号STS-74
1995-11-15
6,134千克
为美国的航天飞机安装扩展坞槽以适应和平号航天飞机计划。
自然号
1996-04-23
质子
1996-04-26
19,000千克
远程地球遥感模块。
中期的近几年,“和平号”一直在与自己的工作寿命相抗争。空间站的中央计算机、蓄电池等电子设备严重老化;空间站外表伤痕累累;太阳能电池供电已不正常;空间站内部化学腐蚀严重。据统计,15年来“和平号”共发生了约1500次故障,其中近100处故障一直未能排除。1997年2月23日还发生了一场小火灾,空间站上的两台基本电解生氧装置连续出现故障,站上的3名宇航员只好使用高氯酸锂装置来生产氧。宇航员拉佐特金在“量子1号”舱内用高氯酸锂制氧时,制氧设备突然破裂,引起火灾,明火燃烧了90秒,烟雾蔓延到整个空间站,航天员们都带上了防毒面具,浓烟持续了5—7分钟。幸好站上的空气过滤系统性能很好,没有给航天员带来更大危害。1997年6月25日与无人驾驶的“进步号”在一个对接实验中,撞上“和平号”,造成太空史上最严重的碰撞事故。撞击造成了严重空气泄露。幸亏两名宇航员准确定位,及时堵上漏洞,避免了过多氧气泄露。这次碰撞之后,在“光谱号”留下了一个洞,随后他们关闭了通往“光谱号”的通道。在这两次事故中,宇航员都差一点使用疏散逃生飞船。在这些事故之后,美国航天局开始关注是否需要继续“和平号”计划以确保宇航员们的生命安全。1998年6月,最后一名美国宇航员托马斯乘坐“发现号”航天飞机离开“和平号”空间站。
和平号空间站
“和平号”在它长达15年的服役期间,共发生了2000处故障,其中近1000处故障一直未能排除。空间站的中央计算机也已经老化到了必须完全更换的地步。空间站的温度调节系统也故障不断,太空舱内的局部温度有时高达53摄氏度。空间站上的蓄电池也曾有过两次异常放电,导致和平号与地面短暂失去联系以及空间站局部停电。“和平号”用遍体鳞伤来形容毫不过分,它日渐显露出工作寿命即将终结的迹象,再无回天之力。2001年1月5日,俄政府总理卡西亚诺夫签署了结束“和平号”空间站工作的政府命令,准备结束它辉煌的历史使命。
2001年3月23日,“和平号”终于走完了15年的坎坷路程,带着它创下的无数成就,带着苏联时代的骄傲、带着全俄罗斯人民和全世界人民的惋惜从地球轨道上消失了。事实上很多俄罗斯人为保留“和平号”做出过努力。如果要想保留“和平号”必须在三个月内,连续发射三到四艘“进步号”货运飞船,才能把“和平号”的高度提高到500公里,才能使它继续工作几年。而造出一艘“进步号”到安全发射它就需要22个月,所以,根本不可能再保留“和平号”。用新对接的“进步号”只能提升60公里,是维持不了几天的。俄罗斯宇航局领导人在2001年2月4日的座谈会上从“和平号”的技术现状说明必须在还能控制“和平号”的情况下销毁它,以免给世界安危带来威胁。为防止在“和平号”生日那天出现大型抗议活动,俄罗斯宇航界领导人在“和平号”生日前夕——2001年2月19日向全国发出公开信,力陈必须销毁“和平号”的原因,反对把“和平号”的问题政治化。事实上在2000年6月最后一个机组返回地球前还指望有下一个机组接替,按俄罗斯风俗,留下了欢迎他们的盐和面包。14吨来自27个国家的科学仪器和设备也未如“礼炮7号”坠落前那样卸走,这下全都成了“和平号”的陪葬品,化为了灰烬。2001年1月24日,“进步M1-5号”油船发射升空,并于1月27日从尾端与“和平号”空间站对接,为“和平号”空间站送去了制动燃料,给这匹野牛套上了笼头。“和平号”坠毁也进入倒计时。
莫斯科时间2001年3月23日凌晨3:33,俄罗斯科罗廖夫地面飞行控制中心下达第一次制动点火指令,“和平号”空间站发动机点火,开始进入坠落轨道;莫斯科时间5:02飞行控制中心下达第二次制动点火指令,“和平号”空间站进一步调整轨道;莫斯科时间8:30飞行控制中心下达第三次制动点火指令,“和平号”空间站开始进入大气层,到达90到110公里的高度时“和平号”空间站开始解体;莫斯科时间9:30 “和平号”空间站的碎片坠落在太平洋预定海域。
1983年美国总统里根也提出要建造一座空间站,有所需资金的庞大,后来决定要通过国际合作的形式来建造迄今为止最大的载人空间站。经过近十余年的探索和多次重新设计,直到苏联解体、俄罗斯加盟,国际空间站才于1993年完成设计。从此美苏两国的航天竞赛走向航天合作。该空间站以美国、俄罗斯为首,包括加拿大、日本、巴西和欧空局共20多个国家参与研制。其设计寿命为10—20年,总质量约500吨、长108米、宽(含翼展)88米,运行轨道高度为397千米。可容纳7名宇航员同时在上面长期居住,最多时可容纳15人在上面从事考察活动。1998年1月29日,15个国家的代表在美国华盛顿签署了关于建设国际空间站的一系列协定和3个双边谅解备忘录国际空间站的指挥和控制由美俄双方分担,美国主要以航天飞机为运载工具建设空间站,俄罗斯则主要用飞船向空间站运送人员和物资。国际空间站的总体设计采用桁架挂舱式结构,即以桁架为基本结构,增压舱和其它各种服务设施挂靠在桁架上。该结构能够加强空间站的刚度,并有利于各分系统和科学实验设备、仪器工作性能的正常发挥以及宇航员出舱装配与维修等。
最终建成的国际空间站将包括4个实验舱(俄罗斯本来有3个,最后削减为1个)、1个居住舱、3个节点舱以及平衡系统、供电系统、服务系统和运输系统,总重量约为430吨。实验舱包括:美国1个、欧洲航天局1个、日本1个、俄罗斯1个(提供科研机柜)。舱内有一个大气压,它包括有洗手间、卧室、厨房和医务设备。
国际空间站计划分三阶段进行:1994年至1998年为第一阶段——准备阶段,目前已顺利完成第一阶段的任务,主要进行了9次美国航天飞机与俄罗斯“和平号”空间站的交会对接。两国宇航员一起开展了一系列科学实验和多次太空行走,特别是训练了美国宇航员在空间站上生活和工作的能力,为即将展开的国际空间站的组装工作积累了经验。
国际空间站的各个主要部件
1998年11月20日,国际空间站的第一个组件——“曙光号”功能货舱由“质子K”火箭送入了轨道,标志着国际空间站正式进入第二阶段——初期装配阶段。该舱重19,323吨,其中包括4.5吨燃料,12.56米长,内部容积约72立方米,其中可用面积为40平方米,是空间站的基础舱,可连接空间站的各实验室和宇航员的生活舱。它装有导航、通信、姿态控制、温度控制、气候环境调节等多种设备,可在空间站建设初期提供电源和推进动力。此后,国际空间站的第2个组件,美国为国际空间站建造的第1个组件——“团结号”节点舱于1998年12月4日由“奋进号”航天飞机送入轨道,并于12月7日与“曙光号”成功对接。“团结号”节点舱耗资3亿美元,直径5米、长6米,设有6个舱门。它的作用是充当对接口,连接未来升空的其它舱。
2000年7月12日,“星辰号”服务舱由“质子K”火箭送入太空,26日,“星辰号”服务舱与国际空间站联合体对接。“星辰号”服务舱由俄罗斯承建,是国际空间站的核心舱。“星辰号”长13.1米,直径4.15米,太阳能电池板展开时为29.7米,重19,051吨,造价为3.2亿美元。服务舱由过度舱、生活舱和工作舱等3个密封舱和一个用来放置燃料桶、发动机和通信天线的非密封舱组成。生活舱中设有供宇航员洗澡和睡眠的单独“房间”,舱内有带冰箱的厨房、餐桌、供宇航员锻炼身体的运动器械。舱体上设计的14个舷窗,可供宇航员眺望浩瀚的星空。“星辰号”配有定位和电视联系系统,可保障服务舱与俄罗斯科罗廖夫地面飞行控制中心和美国休斯敦地面飞行控制中心的直接联系。“星辰号”共有4个对接口,可用于接待载人飞船或货运飞船。还装备了一个电解被浓缩的湿气和废水,用以产生氢气和氧气的电子装置。氢气被排放出去,而产生的氧气可供呼吸。浓缩湿气产生的水和废水可以在紧急情况下作为饮用水,但在通常情况下,使用从地面带来的新鲜水。“星辰号”服务舱有16个小的和2个大的推进器用于推进。另有8个电池用于储存能量。用以产生氢气和氧气的电子装置需要经常的维护,而且已经故障过多次,乘员们需要使用化学氧气发生器(固体氧气发生器),另有1套使用可再生的吸附剂的装置用于排除二氧化碳,“星辰号”服务舱被指责噪音过大,以至于乘员们在舱内不得不使用耳塞。
国际空间站
2001年2月7日,“命运号”实验舱随美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机升空。“命运号”实验舱价值14亿美元,是国际空间站中最昂贵的组件。它由美国波音公司制造,形似圆筒,长9.3米、直径4.3米,重13.6吨,上有41.5万个零件。它不仅是未来空间站成员在接近零重力的状态下执行科学研究任务的基地,也将作为国际空间站的指挥和控制中心,是国际空间站6个实验室中最重要的实验舱之一。“命运号”实验舱对接成功标志着第二阶段的结束,那时空间站已初具规模,可供3名宇航员长期居住。此后,“联盟号”飞船等将陆续发射升空,为国际空间站运送货物和人员。
第三阶段则是要把美国的节点舱、欧洲航天局和日本制造的实验舱、加拿大的移动服务系统(机械臂)等送上太空。当这些舱室与空间站对接后,则标志着国际空间站装配最终完成,这时站上的宇航员可增至7人。
国际空间站(建设中)
2001年3月8日,“发现号”将意大利研制的“莱奥纳尔多”号多功能后勤舱带上太空,“莱奥纳尔多号”多功能后勤舱价值1.6亿美元。它是一个由金属铝制成,长约为6.4米、直径约为4.6米的圆筒,分为16个货箱,能携带9.1吨货物。后勤舱可重复使用,其功能是为国际空间站运送必需的物资,再将空间站上的废弃物带回地面。“莱奥纳尔多号”多功能后勤舱频繁往来于地面和空间站。2002年6月5日,“奋进号”还再次为空间站捎去了意大利建造的“莱奥纳尔多号”多功能后勤舱,这是它第三次随航天飞机光顾国际空间站。
2001年7月15日,“寻求号”气密舱由美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机和国际空间站上的宇航员联合安装到空间站。“寻求号”气密舱是国际空间站与太空间的通道,是航天器有压空间与太空真空环境间的缓冲地带,它的安装使空间站内的宇航员不必再等航天飞机的到来才可以进行太空行走。2001年4月19日,长19米,重量为1.63吨的“加拿大第二臂”由“奋进”号航天飞机于携带升空,22日被安装到国际空间站上,2001年9月17日,对接隔舱(“码头”多功能对接舱)被安装到国际空间站上。“码头”多功能对接舱由俄罗斯“能源”火箭航天公司研制,重约4吨,体积为13立方米。对接舱一端与“星辰号”服务舱连接,另一端的对接装置能与“进步”系列货运飞船和“联盟”系列载人飞船对接。对接舱的一侧还有一个隔舱,当宇航员穿上宇航服,调节好隔舱中的气压后,就可以打开隔舱门进行太空行走。多功能舱对接舱有助于增加国际空间站与地面间的货物、人员运输。
从2001年起,美国大幅度削减了航天预算,美国宇航局也宣布削减国际空间站计划,放弃两个舱体的建设。2003年的“哥伦比亚号”灾难又导致美国航天飞机被迫暂停飞行,这使空间站建设工作大受影响。而俄罗斯由于航天经费紧缺,能否完成本国建设任务也令人担忧。经历过数次推迟,先是欧洲航天局推迟,后是国际空间站建设之初被俄罗斯推迟。再后来,2003年“哥伦比亚号”航天飞机发生惨剧,发射又被美国宇航局推迟。2006年,美国经过慎重考虑决定复飞航天飞机,由“发现号”担任“哥伦比亚号”失事后的首次飞行。由于航天飞机将在2010年退役,因此美宇航局迫切希望在此之前充分利用航天飞机把空间站大型组件送上天,完成空间站的基本建设。2004年12月26日,德国制造的机械臂ROKVISS通过俄“进步M51”货运飞船送至空间站,并于2005年1月26日由空间站两名宇航员进行太空行走时安装在“星辰号”服务舱外面。经过几次测试失败后,于4日测试成功,将机械臂激活。2007年10月23日,“发现号”航天飞机带着“和谐号”节点舱升空,于11月14日,该舱与“命运号”实验舱对接成功。“和谐号”节点舱由意大利太空总署建造,然而它的任务已经转移到美国国家航空航天局作为以货易货合在美国航空航天局和欧洲航天局之间的一部分。“和谐号”将提供空气、电能、水和其它系统支持国际太空站其他八个舱组,并和“哥伦布”实验舱及“希望号”实验舱组对接。
国际空间站的安装时间表
组件
航次
运载者
发射时间
长度m
直径m
质量kg
曙光号功能货舱
1 A/R
质子号
1998年11月20日
12.56
4.11
19,323
团结号节点舱
STS-88
奋进号
1998年12月4日
5.49
4.57
11,612
星辰号服务舱
1R
质子号
2000年7月12日
13.1
4.15
19,051
Z1衍架
STS-92
发现号
2000年10月11日
4.9
4.2
8,755
P6衍架及太阳能电池板
STS-97
奋进号
2000年11月30日
73.2
10.7
15,824
命运号实验舱
STS-98
亚特兰蒂斯号
2001年2月7日
8.53
4.27
14,515
外在装载平台(ESP-1)
STS-102
亚特兰蒂斯号
2001年3月8日
4.9
3.65
2,676
加拿大臂2
STS-100
奋进号
2001年4月19日
17.6
0.35
4,899
寻求号气密舱
STS-104
亚特兰蒂斯号
2001年7月12日
5.5
4
6,064
对接隔舱
4R
进步号
2001年9月14日
4.9
2.3
3,676
S0衍架
STS-110
亚特兰蒂斯号
2002年4月8日
13.4
4.6
13,971
加拿大臂2导轨
STS-111
奋进号
2002年6月5日
5.7
2.9
1,450
S1衍架
STS-112
亚特兰蒂斯号
2002年10月7日
13.7
4.6
14,124
P1衍架
STS-113
奋进号
2002年11月23日
13.7
4.6
14003
外在装载平台(ESP-2)
STS-114
发现号
2005年7月26日
4.9
3.65
2,676
P3、P4衍架及太阳能电池板
STS-115
亚特兰提斯号
2006年9月9日
13.8
4.8
15,824
P5衍架
STS-116
发现号
2006年12月9日
3.4
4.6
1,864
S3、S4衍架及太阳能电池板
STS-117
亚特兰提斯号
2007年6月8日
13.7
5.0
16,183
S5衍架
STS-118
奋进号
2007年8月8日
3.4
4.6
1,864
外在装载平台(ESP-3)
STS-118
奋进号
2007年8月8日
4.9
3.65
2,676
和谐号节点舱
STS-120
亚特兰提斯号
2007年10月23日
7.2
4.4
14,288
哥伦布实验舱
STS-122
亚特兰提斯号
2008年2月7日
6.9
4.5
19,300
希望号实验舱首部份
STS-123
奋进号
2008年3月11日
4.21
4.4
8,386
希望号实验舱
STS-124
发现号
2008年5月31日
11.19
4.39
14,800
S6衍架及太阳能电池板
STS-119
发现号
2009年3月15日
73.2
10.7
15,824
外部实验平台
STS-127
奋进号
2009年7月15日
5.2
5.0
4,100
迷你研究舱2
5R
联盟号
2009年11月10日
4.6
2.6
4,000
特快集装架1和2
STS-129
亚特兰提斯号
2009年11月16日
宁静号节点舱和圆顶屋
STS-130
奋进号
迷你研究舱1
STS-132
亚特兰提斯号
特快集装架3
STS-133
奋进号
太阳能旋转节和特快集装架4
STS-134
发现号
多用途研究舱
3R
质子M
2008年2月7日,“哥伦布”实验舱由“亚特兰蒂斯号”航天飞机发射升空。经过8小时的太空行走,于11日,被成功安置到国际空间站。“哥伦布”实验舱无酬载质量重10,275吨,可以容纳3名宇航员。“哥伦布”实验舱作为国际空间站永久实验并提供内部酬载在多种学科的研究领域材料学、可变的物理和生命科学的研究实验室。另外,外部酬载设施用于实验和应用在空间科学、地球观察等技术领域。“哥伦布”实验舱组总长度6.871毫米、直径4,477毫米、内部容量75立方米、无酬载质量10,275千克、发射最大量12,775千克、在轨道最大质量21,000千克。
2008年3月11日,“奋进号”航天飞机搭载日本“希望号”实验舱的第一部分“试验后勤模组”从佛罗里达州肯尼迪航天中心升空,飞赴国际空间站,于2008年3月14日安装在国际空间站上。2008年5月31日,“希望号”实验舱的第二部分——“希望号”实验舱由“发现号”航天飞机升空,并于3日与国际空间站成功对接。“希望号”实验舱长约11米,宽约4.4米,重约15吨。此外,日本研制的一支长10米的机械臂也将搭载“发现号”抵达空间站,安装后被用于操纵实验和维护实验舱。2009年7月15日,“奋进号”航天飞机携带着日本的外部实验平台发射升空,外部实验平台重4.1吨,长5.2米,宽5.0米,高3.8米,于7月18日进行的第一次太空行走中被安装到国际空间站上,任务进行了5小时32分钟。2009年11月10日,俄罗斯用“联盟号”运载火箭发射了“迷你研究舱2号”,主要用于对接联盟号飞船和进步号货运飞船,其次也可以当作气密舱使用。
国际空间站
预计2010年2月,美国的航天飞机将执行STS-130任务,届时将圆顶屋和“宁静号”节点舱安装到国际空间站;2010年5月,美国的航天飞机将执行STS-132任务,将携带俄罗斯的“迷你研究舱1号”升空,并安装到国际空间站上;2011年12月,俄罗斯用“质子M号”火箭将多用途实验舱带上太空并安装到国际空间站上。
完工后由4个实验舱(美国1个、欧洲航天局1个、日本1个、俄罗斯1个)、1个居住舱、3个连接舱、服务系统及运输系统等组成,宽108.5米,是一个长73米,高度44米,重约400吨的庞然大物。4个宽为108.5米的太阳能电池板可提供功率为110千瓦的电力。站上居住舱容积约为400立方米,气压可保持在一个标准大气压。它的运行在343×351千米×51.6419°的轨道上,轨道周期为91 分钟。到2009年11月18日,已经载人运行3305天,从曙光号发射至2009年11月19日已经运行4016天。
完成后的国际空间站
组装成功后的国际空间站将作为科学研究和开发太空资源的手段,为人类提供一个长期在太空轨道上进行对地观测和天文观测的机会。在对地观测方面,国际空间站比遥感卫星要优越。首先它是有人参与到遥感任务之中,因而当地球上发生地震、海啸或火山喷发等事件时,在站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数,以获得最佳观测效果;当遥感器等仪器设备发生故障时,又可随时维修到正常工作状态;它还可以通过航天飞机或飞船更换遥感仪器设备,使新技术及时得到应用而又节省经费。用它对地球大气质量进行监测,可长期预报气候变化。在陆地资源开发,海洋资源利用等方面,也都会从中受益。国际空间站在天文观测上要比其他航天器优越得多,是了解宇宙天体位置、分布、运动结构、物理状态、化学组成及其演变规律的重要手段。因为有人参于观测,再加上空间站在太空的活动位置和多方向性,以及机动的观察测定方法,因而可充分发挥仪器设备的作用。通过国际空间站,天文学家不仅能获得宇宙射线,亚原子粒子等重要信息,了解宇宙奥秘,而且还能对影响地球环境的天文事件(如太阳耀斑、暗条爆发等)做出快速反应,及时保护地球,保护在太空飞行的航天器及其成员。
国际空间站上的生命科学研究,可分为人体生命与重力生物学两方面:人体生命科学的研究成果可直接促进航天医学的发展,例如,通过多种参数来判断重力对航天员身体的影响,可提高对人的大脑、神经和骨骼及肌肉等方面的研究水平。重力生物学和材料科学的研究与应用有广阔的前景,而国际空间站的微重力条件要比和平号空间站和航天飞机优越得多,特别是在材料发展上可能起到一次革命性的进展。仅就太空微重力这一特殊因素来说,它将成为新型能源、运输技术、自动化技术和下一代传感器技术的测试基地,国际空间站就能给研究生命科学、生物技术、航天医学、材料科学、流体物理、燃烧科学等提供比地球上好得多、甚至在地球无法提供的优越条件,直接促进这些科学的进步。同时,国际空间站的建成和应用,也是向着建造太空工厂、太空发电站,进行太空旅游,建立永久性居住区(太空城堡),向太空其他星球移民等载人航天的远期目标接近了一步。
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