TUhjnbcbe - 2024/10/25 16:52:00
自年，，前苏联将世界上第1颗人造卫星送入近地轨道，标志着人类开始进入卫星时代，时至今日，地球轨道上已经运行着上千颗人造卫星，我们每天能接触到的天气预报，电视节目，导航，侦查摄影，雷达成像和天基互联网等等，都和这些人造卫星有关，除此之外地球轨道上还有一些勇于开展太空科研项目的载人空间站，这其中就不得不说到国际空间站，它是有史以来国际合作之一，自年启用以来，已经有包括美国，俄罗斯，日本，加拿大和欧洲空间局成员国在内的，16个国家参与建造、运营管理，并已经被来自18个国家的宇航员访问过。国际空间站的设计和实施国际空间站的设想是年由美国总统里根首先提出的，该计划前身是NASA的自由号空间站，不过由于预算和具体实施的难度问题，10余年中曾多次重新设计，直到前苏联解体，NASA开始与俄罗斯联邦航天局合作才于年完成设计，5年后开始实施建造。什么是国际空间站？它主要功能是作为在微重力环境下的研究实验室，研究领域，包括生物学，物理学，天文学，地理学，气象学的，空间站中通常有6名宇航员，他们每半年轮换一次，整个空间站目前总重约吨，长72.8米，宽.5米，大约有一个足球场那么大，它位于距离地面公里的近地轨道上，约92分钟，围绕地球运行1圈，速度大约是每小时28,公里，由于所在的轨道高度依然有稀薄的大气，也存在着大气阻力，如果什么都不做，空间站最终也会进入大气层，为了防止这种情况，国际空间站需要定期推高它的轨道以维持运行。国际空间站结构国际空间站总体设计采用桁架挂舱室结构，横着的综合桁架结构就像空间的骨架，它装有太阳能发电阵列、散热器面板和一些科学实验装备，其中的增压舱，也是宇航员们生活和工作的地方，大体上看国际空间站可视为有两大部分组合而成，一部分是俄罗斯轨道段：由星辰号服务舱、曙光号功能货舱、码头号节点舱、探索号实验舱、晨曦号实验舱组成。另一部分是美国轨道段：有美国的团结号、宁静号、和谐号节点舱、寻求号气密舱、命运号实验舱、莱奥纳尔多号多功能后勤舱、欧洲空间局的哥伦布号实验舱、日本的希望号实验舱、加拿大的移动维修系统。国际空间站的模块是如何与运输和装配的？空间站的各个部分也被称为模块，在全球许多地方建造，然后通过航天飞机或者运货飞船送入轨道进行对接组装，国际空间站自年以来经过近20年的建造才有了今天的规模。人类有史以来最大的空间站是如何建造的呢？模块1：年11月20日由美国出资，俄罗斯制造的国际空间站的第1个组建曙光号功能货舱发射成功，它由和平号空间站上的晶体舱演变而来，有单独的太阳能电池阵列来提供电力，能提供电源、推进、导航、通信、姿态控制、温度控制、充压的小气候环境等多种功能，而全面有三个对接端口，后面有一个对接端口，这些将用于连接空间站的下一部分。模块2：美国建造的团结号节点舱是第2个组件，它有6个对接端口，其作用是充当对接口连接未来升空的其它舱段，这里有一个特殊的部件用于连接不同的对接机构，被称为“加压对接适配舱”或者简称“PMA”。团结号节点舱的舱首和舱尾都接驳有一个加压对接适配符舱PMA-1和PMA-2。模块3:2年7月12日升空的星辰号服务舱，它提供了空间站一部分的生命保障系统和可供二名成员的生活区，他是国际空间站上，俄罗斯轨道段结构上和功能上的中心，它有三个对接端口，其中一个在舱位，下一个是Z1桁架，它不是主桁架的一部分，但它提供了一个临时的安装位置。模块4：2年,PMA-3添加到了团结号节点舱的底部。P6桁架被临时安装在Z1桁架的顶部，它包括了一组太阳能电池板，这给不断扩大的空间站提供了急需的电力，此外还安装了三个散热器面板与帮助消除空间站的过剩热量，到现在为止，国际空间站已经具备可供三名宇航员长期生活的所有功能。模块5：年2月上旬命运号实验舱与团结号节点舱相连，它价值14亿美元是国际空间站中最昂贵的组件，也是国际空间站6个实验室中最重要的实验舱，在装备有加压设备的舱室内，宇航员们能进行多种科学领域的研究和试验。模块6：年3月，外部装载平台（ESP-1）这是一个存放空间站备用物件的地方。模块7：加拿大第二臂，是由加拿大设计和制造的，这是空间站上移动维修系统的一部分，全称是空间站远距离机械手系统，宇航员们可以控制这只19米长的巨型机械臂，在空间站上搬运和安装设备。模块8：年7月14日安装的寻求号气密舱为美国宇航员的太空行走工作提供了过度准备环境。模块9：码头对接舱，除了一个用于航天器对接的端口，也为使用俄制宇航服的宇航员进行太空行走，提供了两个气密过度舱。模块10：S0（S零）桁架它被附加到命运号实验舱的顶部，主桁架上都附加有机械臂移动平台MBS是加拿大第二臂的基座平台，这个基座安装在能使它沿着空间站桁架的轨道运动的移动传送器上，MBS也被用于支援宇航员的舱外作业，它提供了储存工具和设备的场所和一些安全设施，当需要时宇航员甚至可以骑在MBS上沿着空间站桁架移动。模块11：S1桁架和P1桁架，每侧各有一个可以展开的散热器面板，外部装载平台ESP-2被安装在寻求号气密舱的外部。模块12：年，空间站装上了带有太阳能电池阵列的p3和p4桁架以及尾部的P5桁架，为了平衡空间站的重力，第2年在另一端对称的装上了，S3.S4.S5桁架，并挂上了外部装载平台3（ESP3），之前临时装载的P6桁架也被移动到了p5桁架末端，为了更好的散热，现在部署了更多的散热性面板。模块13：年10月和谐号节点舱被附在命运号实验仓的前端，它有5个对接口，以方便加载更多的模块。模块14：哥伦布实验舱，由欧洲空间局（ESA）设计并建造，为国际空间站提供多种研究领域的研究实验室，还是由加拿大设计制造的专用灵巧机械手是个更小的机械装置，用于在太空行走时替代现在由宇航员进行的精密装配的工作。模块15：年5月底加载的来自日本的希望号实验舱，是空间站上最大的模块，它甚至有着自己单独的特殊微动作机械手。模块16：年加上了最后一块太阳能电池阵列S6桁架，这些太阳能电池阵列会调整方向来面对，太阳在轨道上可以为国际空间站提供高达12万瓦的电力，希望号实验舱之后还添加了一个外部实验平台，用于一些直接暴露在太空环境里的各种实验。模块17：俄罗斯模块探索号实验舱，这是俄罗斯宇宙飞船停靠的另一个地方，为了保障空间站的工作，先后有4个快速后勤舱被分别安装在主桁架的两端，它们是储存硬件的地方。模块：年装备了目前太空中最先进的生命保障系统的宁静号节点舱，这些系统将能循环利用废水循环利用后的水能供宇航员使用，并能同时产生氧气供宇航员呼吸。模块19：穹顶舱被安装在宁静号节点舱的底部。此观察台为宇航员提供一个直接观察机械臂操作，已泊接的航天器及远眺地球的地方，穹顶舱设有6个周边窗户及一个天窗，全部窗户均附有活动遮盖板来避免因受到小型流星体及太空垃圾撞击而导致的损毁。模块20：黎明号迷你研究舱是年5月装载的最后一个俄罗斯模块。模块21：莱奥纳多号是由意大利研制的多功能后勤舱，其功能是为国际空间站运送必须的物资，再将空间站上的废弃物带回地面。模块22：年5月装备在主桁架上的阿尔法磁谱仪，是一个由美国麻省理工大学丁肇中教授构思建造的物理探测仪器，用以探测宇宙奇异物质，（反物质和暗物质）。参与磁谱仪项目的有中国的8个科研团队，整个探测器的机械结构的设计制造和环境试验都是由中国运载火箭技术研究院承担的，中国科学家为磁谱仪倾注了大量的心血。模块23：年4月毕格罗公司的一个可扩展活动舱，简称BEAM，它是一个测试阶段的充气式太空舱，可以有效的减小发射时的空间与结构重量。国际空间站原计划在年后结束使命，后来改为年。视情况和预算，时间也许还会延长，到时候它可能会有新的模块被添加或者改动。