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又称航天站、太空站、轨道站,是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器,分为单一式和组合式两种。空间站(Space Station):又称航天站、太空站、轨道站。是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种。单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨,组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道,在太空组装而成。

中国未来空间站_空间站 -简介


空间站

人类并不满足于在太空作短暂的旅游,为了开发太空,需要建立长期生活和工作的基地。于是,随着航天技术的进步,在太空建立新居所的条件成熟了。空间站是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器。为了开发太空,需要建立长期生活和工作的基地。随着航天技术的进步,在太空建立新居所的条件成熟了。在空间站中要有人能够生活的一切设施,不再返回地球。

全世界已发射了9个空间站。其中苏联共发射8座,美国发射1座。最早的礼炮1号空间站在1971年4月发射,在太空中现存的空间站有:前苏联礼炮号空间站、前苏联和平号空间站、美国天空实验室、联盟号载入飞船和进步号货运飞船。

中国未来空间站_空间站 -历史

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从早期的科幻小说和太空探索开始,人类就梦想着在太空建立空间站。有人想将空间站作为轨道上的前哨,就像18、19世纪美国西部边境上的堡垒和哨站。太空中的前哨将会成为人们开展商业活动、进行科学研究以及到行星和恒星旅游的中转站。通常,这些空间站被想像为具有重力的巨大旋转轮,就像我们在《2001:太空漫游》(2001:ASpaceOdyssey)等电影或《星际旅行深空九号》(StarTrekDeepSpace9)、《巴比伦5号》(Babylon5)等电视剧中看到的那样。但是今天的空间站与科幻小说中描绘的有很大的差异。

礼炮号空间站
俄罗斯(当时的苏联)在1971年首次将空间站送入轨道,称为礼炮1号。礼炮1号空间站是钻石号和联盟号这两个太空船系统的组合。它长约15米,有三个主舱,包括进餐和娱乐区、食物和储水区、卫生间、控制站、锻炼设备和科研设备。联盟11号的工作人员是第一批生活在礼炮1号上的人。他们呆了24天,但不幸的是,在返回地球的途中全部遇难身亡。俄罗斯取消了到礼炮1号空间站的后续太空行动,并重新设计了联盟号太空船。

在20世纪70年代,俄罗斯发射了其他几个礼炮号空间站(礼炮4号至7号)。在这些空间站中,他们测试了新的联盟号太空船,开发和检测了无人驾驶的对接补给船(称为进步号补给船),开展了科学实验,并完成了当时历时最长的太空飞行。凭借礼炮号计划的成果,俄罗斯最终开发出和平号空间站。

太空实验室号
1973年,美国将其第一个(也是唯一一个)空间站太空实验室1号送入轨道。在发射过程中,空间站损坏了。一个关键的流星体遮护板和的两个主太阳能电池板中的一个断开了,而另外一个太阳能电池板又没有完全展开。这意味着太空实验室号空间站只有很少的电力供应,而且内部温度升高到摄氏52度。10天后第一批宇航员进入太空来修复这个出现故障的空间站。宇航员展开太阳能电池板并安装了一个伞状遮阳器为空间站降温。修复后,这一批宇航员和后来的两批宇航员在空间站中共度过了112天,期间开展了科学和生物医学研究。

太空实验室号空间站是从土星五号月球火箭的第三阶段改造而来的。它包括下列组件:

轨道工场:乘员的生活和工作区
气闸模块:可以通过该模块到达空间站外部
多对接接合器:用于一次将多艘阿波罗太空船与空间站对接
阿波罗望远镜装置:包含用于观测太阳、恒星和地球的望远镜(当时还没有建造哈勃太空望远镜)
阿波罗太空船:运送乘员往返地球表面的指挥和服务机舱
太空实验室号空间站并不打算作为太空中永久的居住地,而是作为美国测试长时间太空飞行(更确切地说,是比到达月球所需的两个星期还要长的时间)对人体影响的工场。第三批乘员完成飞行后,太空实验室号空间站就被遗弃了。它继续留在太空中,直到强烈的太阳耀斑活动导致它的轨道能量比预期更快地衰减。1979年,太空实验室号空间站重返地球大气层并在澳大利亚上空烧毁。
和平号空间站
1986年,俄罗斯发射了和平号空间站;设计和平号的初衷是成为太空中永久居住地。和平号包含下列部件:

核心舱组
生活区:单乘员舱、卫生间、淋浴、厨房、废物存储区
过渡舱:可以连接附加空间站机舱的地方
中间舱:将工作机舱与后部对接口连接起来
组合舱:放置燃料箱和火箭发动机的地方
量子1号天体物理学舱:包含用于研究星系、类星体和中子星的望远镜
量子2号科学和气闸机:提供用于生物学研究、地球观测和太空行走的设备
晶体号技术试验舱:用于生物学和材料处理实验;包含美国宇宙飞船可以使用的对接口
自然号遥感舱:包含研究地球大气的雷达和分光计
对接舱:包含用于与未来的宇宙飞船连接的对接口
进步号货运飞船:无人驾驶货运飞船,从地球上运来新鲜食物和设备并从空间站上带走废物
联盟号太空船:来往地球表面的主要交通工具

和平号空间站虽然仍在太空中运行,但已逐渐老化。在为国际空间站(ISS)做准备时,美国国家航空航天局(NASA)宇航员(包括NormThagard、ShannonLucid、JerryLinenger和MichaelFoale)在和平号空间站上停留了一段时间。Linenger停留期间,和平号空间站因起火而受损,而在Foale停留期间,和平号空间站和进步号货运飞船发生碰撞。俄罗斯太空总署无力继续维护和平号空间站,所以NASA和俄罗斯太空总署计划将其报废,集中力量建造国际空间站。虽然有民间运动(“拯救和平号!”)和公司(MirCorp)曾公开呼吁对老化的和平号空间站进行维修和私有化,但俄罗斯太空总署还是在2000年11月16日决定将和平号空间站坠毁。2001年2月,和平号的火箭发动机被点燃,以降低其速度。2001年3月23日和平号空间站重返地球大气层时燃烧并解体。残骸坠落在距澳大利亚东部约1,667公里的南太平洋上。

中国未来空间站_空间站 -结构特点

国际空间站结构复杂,规模大,由航天员居住舱、实验舱、服务舱,对接过渡舱、桁架、太阳电池等部分组成,试用期一般为5~10年。总质量约423吨、长108米、宽(含翼展)88米,运行轨道高度为397千米,载人舱内大气压与地表面相同,可载6人。建成后总质量将达438吨,长108米。


和平号空间站

其结构特点之一是体积比较大,在轨道飞行时间较长,有多种功能,能开展的太空科研项目也多而广。空间站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,如工作实验舱、科学仪器舱等。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它航天器的对接。

空间站的特点之二是经济性。例如,空间站在太空接纳航天员进行实验,可以使载人飞船成为只运送航天员的工具,从而简化了其内部的结构和减轻其在太空飞行时所需要的物质。这样既能降低其工程设计难度,又可减少航天费用。另外,空间站在运行时可载人,也可不载人,只要航天员启动并调试后它可照常进行工作,定时检查,到时就能取得成果。这样能缩短航天员在太空的时间,减少许多消费,当空间站发生故障时可以在太空中维修、换件,延长航天器的寿命。增加使用期也能减少航天费用。因为空间站能长期(数个月或数年)的飞行,故保证了太空科研工作的连续性和深入性,这对研究的逐步深化和提高科研质量有重要作用。

中国未来空间站_空间站 -发射历史


空间站

全世界已发射了9个空间站。按时间顺序苏联是首先发射载人空间站的国家。其礼炮1号空间站在1971年4月发射,后在太空与联盟号飞船对接成功,有3名航天员进站内生活工作近24天,完成了大量的科学实验项目,但这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。礼炮2号发射到太空后由于自行解体而失败。苏联发射的礼炮3、4、5号小型空间站均获成功,航天员进站内工作,完成多项科学实验。其礼炮6、7号空间站相对大些,也有人称它们为第二代空间站。它们各有两个对接口,可同时与两艘飞船对接,航天员在站上先后创造过210天和237天长期生活记录,还创造了首位女航天员出舱作业的记录。

中国未来空间站_空间站 -航天功能


和平号空间站

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,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。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)作出快速反应,及时保护地球,保护在太空飞行的航天器及其成员。


空间站拍摄下的地球夜景,黄色闪光为电离层。电离层是上层大气一部分,由中间层、热层和外大气层构成。

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,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。

中国未来空间站_空间站 -对接技术

简介


美国“奋进”号与国际空间站成功对接

空间站对接从低轨转到

  

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