国际空间站

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国际空间站
STS-133 International Space Station after undocking 5.jpg
国际空间站,发现号航天飞机摄于2011年3月7日
国际空间站臂章
国际空间站臂章
空间站信息
COSPAR ID: 1998-067A
呼号: Alpha
最大成员: 6人
发射日期: 1998年—2011年
发射台: 肯尼迪LC-39
拜科努尔LC-1/5LC-81/23
质量: 369,914公斤(815,520磅)
长度: 51 米(167.3 英尺)
宽度: 109 米 (357.5 英尺)
高度: c. 20 米 (c. 66 英尺)
加压空间: 837立方米
大气压力: 101.3 千帕
近地点: 347 公里平均海拔
(2010年6月18日)
远地点: 360 公里 平均海拔
(2010年6月18日)
轨道倾角: 51.6 度
平均速度: 7,706.6 米/秒
(27,743.8 公里/小时)
轨道周期: 91 分
在轨天数: 5633
(4月23日)
有人天数: 4922
(4月23日)
轨道数目: 88419
(4月23日)
轨道衰减 2公里/月
资料日期:2010年5月23日
(除非另外注释) 。
参考资料: [1][2][3]
配置图
国际空间站装配状况(至2011年5月18日为止)
国际空间站装配状况
(至2011年5月18日为止)
  最初创始国
  美国宇航局签约国

国际空间站英语International Space Station, ISS俄语Междунаро́дная косми́ческая ста́нция, МКС)是一个在近地轨道上运行的的科研设施,是人类历史上第九个载人的空间站,由于大气阻力和重新启动等因素的影响,国际空间站轨道的实际高度常发生漂移。空间站的主要功能是作為在微重力環境下的研究實驗室,研究領域包括生物學物理學天文學地理學气象学等,目前由六个国家或地区合作运转,包括美国国家航空航天局俄罗斯联邦航天局日本宇宙航空研究開发機構加拿大航天局巴西航天局欧洲空间局(成员国英国[4]爱尔兰葡萄牙奥地利芬兰没有参加国际空间站计划,希腊卢森堡则是在计划开始之后加入欧洲空间局的。[5])。中国曾表达参与国际空间站建设的意向,但由于诸多因素限制最終被排斥在外[6][7]。迄今为止,已有来自多国的宇航员登上国际空间站执行任务,但均为美国或俄罗斯主导的航天计划,其中还包括七名太空游客

从1998年11月20日国际空间站第一个部件曙光号功能货舱发射升空到2010年6月空间站已经在轨道上环绕地球运转了66000圈,预计其將運作至2015年或以後[8]。国际空间站原计划在2020年后结束使命,脱离轨道,直接坠入大海[9]。负责国际空间站与地面之间运输的飞行器有联盟号进步号自动运载飞船H-II龙飞船发现号航天飞机奋进号航天飞机等。目前国际空间站仍在建设之中,最多可承载六名乘员,大部分实验设施也已经投入使用。

命名[编辑]

国际空间站最初提议的名字是“阿尔法空间站”(Alpha),但是遭到俄罗斯的反对,理由是此名字暗示国际空间站是人类历史上第一个空间站,而苏联及后来的俄罗斯先后成功地运行过8个空间站。虽然国际空间站的命名没有采用最初提出的阿尔法空间站,但是空间站的无线电呼号却是“阿尔法”(Alpha),这个呼号是空间站第一批乘员登站时确定的,当时国际空间站的名字仍然未定,时任美国宇航局主席的丹尼爾·戈登(Daniel S. Goldin)将空间站的临时呼号定为阿尔法,此呼号后来沿用下来,成为空间站的正式电台呼号。

歷史[编辑]

國際空間站計劃的前身是美國國家航空暨太空總署的自由空間站計劃,這個計劃是1980年代美國戰略防禦計劃計劃的一個組成部分。在1987年12月1日NASA宣佈波音公司通用電氣公司麥道飛機公司洛迪恩推進動力公司獲得了參與建造空間站的訂單。老布什執政期間,星球大戰計劃被擱置,自由空間站也隨之陷入停頓,1993年時任美國總統比爾·克林頓正式結束了自由空間站計劃。冷戰結束後在美國副總統戈爾的推動下,自由空間站重獲新生,NASA開始與俄羅斯聯邦航天局接觸,商談合作建立空間站的構想。

1998年11月國際空間站的第一個組件曙光號功能貨艙進入預定軌道,同年12月,由美國製造的團結號節點艙升空並與曙光號連接,2000年7月星辰號服務艙與空間站連接。2000年11月2日首批宇航员登上國際空間站。

空間站的各個組件大多由NASA的航天飛機進行運輸,由於各個組件大多在地面就已經完成建設任務,宇航员在太空只需要進行很少的操作便可以將組件連接上空間站主體。國際空間站完全完成之後,根據其設計共可以提供7名宇航员同時工作和生活。

國際空間站的預算遠遠超過了NASA最初的預計,其建造時間表也比預定的要晚,主要原因就是2003年初發生的哥倫比亞號航天飛機失事事件之後,美國宇航局停飛了所有的航天飛機。在航天飞机停飛的兩年半時間裡,空間站的人員和物資運輸完全依賴俄羅斯的聯盟號飛船,空間站上的科學研究活動也儘可能地被壓縮了。按照預定計劃,空間站的建設將在航天飞机重返太空之後在2006年恢復,但是在2005年7月發現號航天飛機的STS-114飛行任務完成後,由於航天飞机隔熱材料在升空過程中脫落,NASA再次停飛所有航天飞机,這使得國際空間站的建設時間表再次拖延。

2006年11月15日,國際空間站上的活動首次在地球上進行了高清晰度電視直播,並在紐約的時代廣場大屏幕電視上播放。這是人類首次觀看到來自太空的高清晰度電視直播畫面。直播節目的主角是國際空間站第14長期考察組指令長邁克爾·洛佩斯-阿萊格里亞,攝像師是站內的隨航工程師托馬斯·賴特爾。這套直播系統名為太空視頻網關,直播的清晰度可以達到普通模擬視頻的6倍。[1]

2007年1月31日,國際空間站第14長期考察組中的兩名美國宇航员洛佩斯-阿萊格里亞和蘇尼特·威廉斯成功進行超過7個小時的太空行走。他們將命運號實驗艙的一個冷卻回路從臨時系統接入永久系統,完成了一些電路接線工作,使對接的航天飞机能接入並使用站上新太陽能電池板提供的電力,將一個遮光反射罩隔熱罩丟棄掉,然後將一組舊太陽能電池板上的散熱器回收。[10]2月4日美國東部時間上午8時38分,這兩名宇航员再度出艙,進行約7個小時的太空行走。他們將命運號實驗艙的另一個冷卻回路從臨時系統接入永久系統,對一個廢棄的氨水冷卻設備進行清理。[11]2月8日,這兩名宇航員完成了6小時40分鐘的第三次太空行走,將空間站外的兩個大型遮蔽罩移除丟棄,並安裝貨物運輸機的幾個附屬裝置。[12] 2月22日,國際空間站飛行工程師、俄羅斯宇航员米哈伊爾·秋林和洛佩斯-阿萊格里亞進行一次6個多小時的計劃外太空行走,修復了對接在空間站上的進步M-58飛船的一處未能收攏的天線。[13]

23次任務合照

2007年10月30日,[14]美國「發現號」太空梭號太空人日前為國際太空站重新裝配太陽能天線電池板時,電池板出現破裂,美國國家航空暨太空總署(NASA)科學家檢視電池板破損處,瞭解造成原因。

2009年3月,NASA网站开始在线直播国际空间站实时视频,空间站工作人员睡觉或者下班的时候,全球互联网用户可以通过网络欣赏空间站的直播视频[15]

2012年5月31日,全球首艘造访空间站的商业飞船——美国龙飞船成功返回地球,制造“龙”飞船的太空探索技术公司与航天局签署了价值16亿美元的合同,向空间站发射12次货运飞船。

建造计划[编辑]

按照计划,建造整个国际空间站共需要超过50次太空飞行和组装,其中的39次飞行需要由航天飞机完成,有大约30次飞行和装配任务需要进步号飞船提供支持。整个建造工作完成后,国际空间站将会有1200立方米的内部空间,总重量419000公斤,总输出功率达到110千瓦,衍架长度108.4米,舱体长度74米,额定乘员6人。

整个空间站由众多组件构成:

组件 航次 运载者 發射时间 长度
(m)
直径
(m)
质量
(kg)
曙光号功能货舱 1 A/R 质子號 1998年11月20日 12.6 4.1 19,323
团结号节点舱(1號節點艙) 2A - STS-88 奋进号 1998年12月4日 5.49 4.57 11,612
星辰号服务舱 1R 质子號 2000年7月12日 13.1 4.15 19,050
国际空间站衍架 - Z1衍架 3A - STS-92 发现号 2000年10月11日 4.9 4.2 8,755
国际空间站衍架 - P6衍架及太阳能电池板 4A - STS-97 奋进号 2000年11月30日 73.2 10.7 15,824
命运号实验舱 5A - STS-98 亚特兰蒂斯号 2001年2月7日 8.53 4.27 14,515
外部裝載平臺1(ESP-1) 5A.1 - STS-102 亚特兰蒂斯号 2001年3月13日 4.9 3.65 2,676
移动维修系统 - 空間站遙控機械臂(加拿大臂2) 6A - STS-100 奋进号 2001年4月19日 17.6 0.35 4,899
尋求號氣密艙(聯合气密舱) 7A - STS-104 亚特兰蒂斯号 2001年7月12日 5.5 4 6,064
碼頭號對接艙 - 碼頭號气密及对接舱 4R - 進步-M-SO1 进步號 2001年9月14日 4.9 2.3 3,676
国际空间站衍架 - S0衍架 8A - STS-110 亚特兰蒂斯号 2002年4月8日 13.4 4.6 13,971
移动维修系统 - 機械臂移動平臺 UF-2 - STS-111 奋进号 2002年6月5日 5.7 2.9 1,450
国际空间站衍架 - S1衍架 9A - STS-112 亚特兰蒂斯号 2002年10月7日 13.7 4.6 14,124
国际空间站衍架 - P1衍架 11A - STS-113 奋进号 2002年11月23日 13.7 4.6 14,003
外部裝載平臺2(ESP-2) LF1 - STS-114 發現號 2005年7月26日 4.9 3.65 2,676
国际空间站衍架 - P3、P4衍架及太陽能電池板 12A - STS-115 亞特蘭提斯号 2006年9月9日 13.8 4.8 15,824
国际空间站衍架 - P5衍架 12A.1 - STS-116 發現號 2006年12月9日 3.4 4.6 1,864
国际空间站衍架 - S3、S4衍架及太陽能電池板 13A - STS-117 亞特蘭提斯号 2007年6月8日 13.7 5.0 16,183
国际空间站衍架 - S5衍架 13A.1 - STS-118 奋进号 2007年8月8日 3.4 4.6 1,864
外部裝載平臺3(ESP-3) 13A.1 - STS-118 奋进号 2007年8月8日 4.9 3.65 2,676
和諧號節點艙(2號節點艙) 10A - STS-120 亞特蘭提斯号 2007年10月23日 7.2 4.4 14,288
哥倫布實驗艙 1E - STS-122 亞特蘭提斯号 2008年2月7日 6.9 4.5 19,300
希望號日本實驗艙 - 實驗儲藏艙 1J/A - STS-123 奋进号 2008年3月11日 3.9 4.4 4,200
移动维修系统 - 特殊微動作機械手 1J/A - STS-123 奋进号 2008年3月11日 3.67 6.70 1,560
希望號日本實驗艙 1J - STS-124 發現號 2008年5月31日 11.19 4.39 14,800
希望號日本實驗艙 - 日本機械臂 1J - STS-124 發現號 2008年5月31日 10.0 0.35 780
国际空间站衍架 - S6衍架及太陽能電池板 15A - STS-119 發現號 2009年3月15日 13.84 4.97 14,100
希望號日本實驗艙 - 外部實驗平臺 2J/A - STS-127 奋进号 2009年7月15日 5.20 5.00 4,100
迷你研究艙2(探索號迷你研究艙) 5R - 進步-M-MIM2 进步號 2009年11月10日 2.25 4.049 3,670
寧靜號節點艙(3號節點艙) 20A - STS-130 奋进号 2010年2月8日 6.706 4.480 19,000
穹頂艙 20A - STS-130 奋进号 2010年2月8日 1.500 2.955 1,880
迷你研究艙1(晨曦號迷你研究艙) ULF4 - STS-132 亞特蘭提斯号 2010年5月14日 6.00 2.35 8,015
多用途增壓艙 ULF5 - STS-133 發現号 2011年2月24日 N/A N/A N/A

周期性往返任务:

预定运送的组件

已取消的组件

  • 離心重力艙
  • 對接貨艙
  • 多用途對接艙
  • 生活艙
  • 乘員逃生太空船
  • 空間站推進艙
  • 俄羅斯實驗艙
  • 臨時控制艙

接驳太空船

此外还有很多非承重衍架用于支撑空间站巨大的太阳能电池板

目标[编辑]

美國元件的工廠

有很多对NASA持批评观点的人认为国际空间站计划是在浪费时间和金钱,并且抑制了其他更有意义的计划。持有这种观点的人列举,花费在国际空间站计劃上的上千亿美元和近乎一世代的时间,可以用来实施无数的无人太空任务,或者将这些时间和金钱花在地球上的研究中,也要比国际空间站更有意义。

空间站的支持者认为对于空间站的批评是目光短浅而且带有欺骗性的,支持者认为花费在载人空间探索上的巨额经费同样会给地球上的每个人带来切实的好处。有评估指出,国际空间站计划所开发的载人航天相关技术商业应用,会间接带动全球经济,其所带来的收益是最初投资的七倍,也有一些相对保守的估计则认为此种收益只是最初投资的三倍。还有一些坚定的支持者认为,即使国际空间站在科学方面的意义为零,仅其发挥的推动国际合作的作用,也足以令这个计划彪炳史册。

远期[编辑]

2012年3月30日,俄罗斯联邦航天署署长弗拉基米尔·波波夫金表示,航天署正在与外国伙伴讨论2020年后继续使用国际空间站的问题,并打算改变国际空间站的运作方式。波波夫金说,俄航天署考虑将国际空间站的使用期延长到2028年,即使作出了延长使用期的决定,国际空间站的作用也将改变,它将成为进行技术试验和训练载人登月的平台。[16]

遠征隊[编辑]

所有永久駐地乘員組命名「长期考察组N」,「遠征N」在每次遠征以後連續地被增加。太空遊客沒有算作是遠征成員。 直至2011年5月底,共完成了27次遠征(遠征1-27),1次進行中(遠征28),11次計劃中(遠征29-39)。

因為聯盟號太空船每次只能運輸三名遠征隊員,太空站滿員則是六人,因此一批次3+3人「遠征隊」其實是搭乘不同的太空船前來。 以A、B、C次發射組員為例,當A+B一組在太空站時,稱為第XX次任務遠征隊,但是當A組員返回地球,C組發射時,則變成B+C組在太空站執勤,就稱為XX+1次任務遠征隊。依此類推。

参考文献[编辑]

  1. ^ Chris Peat. ISS—Orbit Data. Heavens-Above.com. 18 June 2010 [18 June 2010]. 
  2. ^ Steven Siceloff. NASA Yields to Use of Alpha Name for Station. Florida Today. 1 February 2001 [18 January 2009]. 
  3. ^ STS-132 Press Kit (PDF). NASA. 7 May 2010 [19 June 2010]. 
  4. ^ 国际空间站将迎来首位英籍宇航员,亚太日报,2013年5月21日
  5. ^ European Space Agency http://www.esa.int/esaHS/partstates.html
  6. ^ China wants role in space station. CNN. Associated Press. October 16, 2007 [2008-03-20]. (原始内容存档于2008-03-14). 
  7. ^ James Oberg. China takes aim at the space station. MSNBC. October 26, 2001 [2009-01-30]. 
  8. ^ Statement by Charlie Bolden, NASA Budget Press Conference, 新聞稿. NASA. 1 February 2010 [1 February 2010]. 
  9. ^ SPACE STATION TO BE SUNK AFTER 2020. Discovery News. 2011-07-27 [2011-07-28]. 
  10. ^ 張忠霞,國際空間站宇航员進行太空行走,新華網
  11. ^ 張忠霞,空間站宇航员完成第二次太空行走,新華網
  12. ^ 張忠霞,空間站宇航员太空行走創紀錄,新華網
  13. ^ 劉洋,張忠霞,空間站宇航员太空行走 修復"進步"飛船天線故障,新華網
  14. ^ 國際太空站太陽電板破損 恐影響太空站用電
  15. ^ 孝文. NASA网站开始在线直播国际空间站实时视频. 科学网. 2009-3-14 [2009年3月14日] (中文(简体)‎). 
  16. ^ 星空筑巢 不怕路遥. 新京报. 2012年6月17日 (中文(简体)‎). 

外部链接[编辑]

参见[编辑]