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和平号宇宙空间站和国际空间站是一回事吗?

归档日期:08-13       文本归类:防原子      文章编辑:爱尚语录

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  以美国、俄罗斯为首,包括加拿大、日本、巴西和欧空局等共16个国家参与研制。

  中国参与国际空间站遭到美国的反对,国际空间站筹划建设时美国反对邀请中国参与,所以中国没有成为国际空间站的启动方。美国认为太空空间站技术有军事用途,所以反对中国加入。

  国际空间站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实施挂靠在桁架上,形成桁架挂舱式空间站。其总体布局如图所示。大体上看,国际空间站可视为由两大部分立体交叉组合而成:一部分是以俄罗斯的多功能舱为基础,通过对接舱段及节点舱,与俄罗斯服务舱、实验舱、生命保障舱、美国实验舱、日本实验舱、欧空局的“哥伦布”轨道设施。

  等对接,形成空间站的核心部分;另一部分是在美国的桁架结构上,装有加拿大的遥操作机械臂服务系统和空间站舱外设备,在桁架的两端安装四对大型太阳能电池帆板。这两大部分垂直交叉构成“龙骨架”,不仅加强了空间站的刚度,而且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,有利于宇航员出舱装配与维修等。

  国际空间站的各种部件是由合作各国家分别研制,其中美国和俄罗斯提供的部件最多,其次是欧空局、日本、加拿大和意大利。这些部件中核心的部件包括多功能舱、服务舱、实验舱和遥操作机械臂等。俄罗斯研制的多功能舱(FGB)具有推进、导航、通信、发电、防热、居住、贮存燃料和对接等多种功能,在国际空间站的初期装配过程中提供电力、轨道高度控制及计算机指令;在国际空间站运行期间,可提供轨道机动能力和贮存推进剂。俄罗斯服务舱作为国际空间站组装期间的控制中心,用于整个国际空间站的姿态控制和再推进;它带有卫生间、睡袋、冰箱等生保设施,可容纳3名宇航员居住;它还带有一对太阳能电池板,可向俄罗斯部件提供电源。实验舱是国际空间站进行科学研究的主要场所,包括美国的实验舱和离心机舱、俄罗斯的研究舱、欧空局的“哥伦布”轨道设施和日本实验舱。舱内的实验设备和仪器大部分都是放在国际标准机柜内,以便于维护和更换。加拿大研制的遥操作机械臂长17.6米,能搬动重量为20吨左右、尺寸为18.3米×4.6米的有效载荷,可用于空间站的装配与维修、轨道器的对接与分离、有效载荷操作以及协助出舱活动等,在国际空间站的装配和维护中将发挥关键作用。

  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)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。

  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,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。

  中国将于2020年左右建成的空间站,将成为中国空间科学和新技术研究实验的重要基地,在轨运营10年以上。中国载人航天工程第三步的空间站建设,初期将建造三个舱段,包括一个核心舱和两个实验舱,每个规模20多吨。基本构型为T字形,核心舱居中,实验舱Ⅰ和实验舱Ⅱ分别连接于两侧。随后,空间站运营期间,最多的时候,将有一艘货运飞船、两艘载人飞船。“整个系统加起来将达90多吨。2020年空间站建好后,将随即投入正常运营,开展科学研究和太空实验,促进中国空间科学研究进入世界先进行列,为人类文明发展进步作出贡献。

  2014年9月10日,第27届太空探索者协会年会在北京召开。年会中方组委会主席杨利伟称,中国将在2016年前后发射“天宫二号”空间实验室,随后发射神舟11号载人飞船和“天舟一号”货运飞船,并与“天宫二号”对接,将在2022年前后完成中国空间站的建造

  中国空间站包括核心舱、实验舱I、实验舱II、载人飞船(即已经命名的“神舟”号飞船)和货运飞船五个模块组成。各飞行器既是独立的飞行器,具备独立的飞行能力,又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合体,在核心舱统一调度下协同工作,完成空间站承担的各项任务。

  全长约18.1米,最大直径约4.2米,发射质量20-22吨。核心舱模块分为节点舱、生活控制舱和资源舱。

  主要任务包括为航天员提供居住环境,支持航天员的长期在轨驻留,支持飞船和扩展模块对接停靠并开展少量的空间应用实验,是空间站的管理和控制中心

  空间站核心舱以组合体控制任务为主,实验舱II以应用实验任务为主,实验舱I兼有二者功能。实验舱I、II先后发射,具备独立飞行功能,与核心舱对接后形成组合体,可开展长期在轨驻留的空间应用和新技术试验,并对核心舱平台功能予以备份和增强

  后者是一个国际合作项目,有十几个国家联合建设,目前正在运行中,还在不断的建设与完善

  和平号是苏联/俄罗斯的第3代空间站,亦为世界上第一个长久性空间站(设计成在轨多模块组装,站上长期有人工作)。和平号空间站的轨道倾角为51.6度,轨道高度300~400千米。自发射后除3次短期无人外,站上一直有航天员生活和工作。

  和平号核心舱于1986年2月20日发射,它提供基本的服务、航天员居住、生保、电力和科学研究能力。联盟-TM载人飞船为和平号接送航天员,进步-M货运飞船则为和平号运货。ズ推胶藕诵牟展灿6个对接口,可同时与多个舱段对接。到1990年,苏联只为和平号核心舱增加了3个对接舱:即1987年与核心舱对接的量子-1(载有望远镜和姿态控制及生命保障设备)、1989年对接的量子-2(载有用于舱外活动的气闸舱、2个太阳电池翼、科学和生命保障设备等)、1990年对接的晶体舱(载有2个太阳电池翼、科学技术设备和一个特别的对接装置,它可与美国航天飞机对接)。俄罗斯自1995年起发射了3个舱,先后与和平号对接,这3个舱是:1995年发射的光谱号(载有太阳电池翼和科学设备)和一个对接舱(停靠在晶体号特别对接口上,用于与航天飞机对接)以及1996年4月26日发射的和平号的最后一个舱体--自然号(载有对地观测和微重力研究设备)。自此和平号在轨组装完毕。全部装成的和平号空间站全长87米,质量达123吨(如与航天飞机对接则达223吨),有效容积470立方米。

  作为美俄国际空间站合作计划的一部分,美国航天飞机与和平号空间站实施了交会和对接,在轨对接期间,进行了设备和航天员的交换。1995年2月6日发现号航天飞机与和平号在太空交会,两航天器相距仅11.3米。同年6月29日,和平号空间站与亚特兰蒂斯号航天飞机在轨首次对接成功,美俄航天员在太空相逢,联合飞行了5天。美国女航天员露西德1996年3月22日在航天飞机第3次与和平号对接后进入空间站,到1996年9月26日才返回地面,在太空度过了188天,创造了妇女太空飞行新记录。在这项合作中,航天飞机与和平号共进行了9次对接,为建造和运营国际空间站积累了经验。

  和平号空间站原设计寿命5年,到1999年它已在轨工作了12年多,除俄罗斯的航天员外,还接待了其他国家和组织的航天员,他们在和平号空间站上取得了丰硕的研究成果。但由于和平号设备老化,加之俄罗斯资金匮乏,从1999年8月28日起,和平号进入无人自动飞行状态,准备最终再入大气层焚毁,完成其历史使命。

  国际空间站的设想是1983年由美国总统里根首先提出的,即在国际合作的基础上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,开始实施。

  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(11个国家)共16个国家参与研制。其设计寿命为10~15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。

  其主要结构是:(1)基础桁架。它用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等。(2)居住舱。它主要用于航天员的生活居住,其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施,由美国承担研制与发射到太空。(3)服务舱。它内含科学仪器设备等服务设施,也含一部分居住功能,由俄罗斯研制并发射。(4)功能货舱。它内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能(如厕所、卫生设施等),以及电源、燃料暂存地等,舱体外部设有多向对接口,由俄罗斯研制并发射。(5)多个实验舱。其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个。美国、日本和欧空局的3个实验舱将提供总计为33个国际标准的有效载荷机柜;俄罗斯的实验舱中也有20个实验机柜。另外,日本的实验舱还连有站外暴露平台,用于对空间环境直接接触实验。(6)3个节点舱。它们由美国和欧空局研制,是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口。此外,节点1号舱还可作为仓库,用于存储;节点2号舱内有电路调节机柜,用于转换电能,供国际合作者使用;节点3号舱为空间站的扩展留有余地。(7)能源系统和太阳能电池帆板。它们由美国和俄罗斯两国提供。(8)移动服务系统。它由加拿大研制。

  国际空间站在组装阶段,其主要设施由俄罗斯的质子号火箭、欧空局阿里安5号火箭以及美国的航天飞机发射运送。组装完成后的运输工作由美国的航天飞机、俄罗斯的联盟-TM飞船及进步号货运飞船完成。美国还计划研制一种有升力的救生飞船参与工作。

  到2000年7月为止,国际空间站已有3个舱送入太空,即俄罗斯提供的功能货舱、服务舱和美国提供的节点1号舱。按计划,此后还将陆续发射加拿大制造的遥控机械臂、美国的中央桁架和节点2号舱、日本的实验舱和站外暴露平台、欧空局的实验舱和美国的居住舱等。如果顺利,预计在2006年将完成全站的组装任务。

  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)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。

  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,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。

  后者是一个国际合作项目,有十几个国家联合建设,目前正在运行中,还在不断的建设与完善

  和平号是苏联/俄罗斯的第3代空间站,亦为世界上第一个长久性空间站(设计成在轨多模块组装,站上长期有人工作)。和平号空间站的轨道倾角为51.6度,轨道高度300~400千米。自发射后除3次短期无人外,站上一直有航天员生活和工作。

  和平号核心舱于1986年2月20日发射,它提供基本的服务、航天员居住、生保、电力和科学研究能力。联盟-TM载人飞船为和平号接送航天员,进步-M货运飞船则为和平号运货。ズ推胶藕诵牟展灿6个对接口,可同时与多个舱段对接。到1990年,苏联只为和平号核心舱增加了3个对接舱:即1987年与核心舱对接的量子-1(载有望远镜和姿态控制及生命保障设备)、1989年对接的量子-2(载有用于舱外活动的气闸舱、2个太阳电池翼、科学和生命保障设备等)、1990年对接的晶体舱(载有2个太阳电池翼、科学技术设备和一个特别的对接装置,它可与美国航天飞机对接)。俄罗斯自1995年起发射了3个舱,先后与和平号对接,这3个舱是:1995年发射的光谱号(载有太阳电池翼和科学设备)和一个对接舱(停靠在晶体号特别对接口上,用于与航天飞机对接)以及1996年4月26日发射的和平号的最后一个舱体--自然号(载有对地观测和微重力研究设备)。自此和平号在轨组装完毕。全部装成的和平号空间站全长87米,质量达123吨(如与航天飞机对接则达223吨),有效容积470立方米。

  作为美俄国际空间站合作计划的一部分,美国航天飞机与和平号空间站实施了交会和对接,在轨对接期间,进行了设备和航天员的交换。1995年2月6日发现号航天飞机与和平号在太空交会,两航天器相距仅11.3米。同年6月29日,和平号空间站与亚特兰蒂斯号航天飞机在轨首次对接成功,美俄航天员在太空相逢,联合飞行了5天。美国女航天员露西德1996年3月22日在航天飞机第3次与和平号对接后进入空间站,到1996年9月26日才返回地面,在太空度过了188天,创造了妇女太空飞行新记录。在这项合作中,航天飞机与和平号共进行了9次对接,为建造和运营国际空间站积累了经验。

  和平号空间站原设计寿命5年,到1999年它已在轨工作了12年多,除俄罗斯的航天员外,还接待了其他国家和组织的航天员,他们在和平号空间站上取得了丰硕的研究成果。但由于和平号设备老化,加之俄罗斯资金匮乏,从1999年8月28日起,和平号进入无人自动飞行状态,准备最终再入大气层焚毁,完成其历史使命。

  国际空间站的设想是1983年由美国总统里根首先提出的,即在国际合作的基础上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,开始实施。

  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(11个国家)共16个国家参与研制。其设计寿命为10~15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。

  其主要结构是:(1)基础桁架。它用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等。(2)居住舱。它主要用于航天员的生活居住,其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施,由美国承担研制与发射到太空。(3)服务舱。它内含科学仪器设备等服务设施,也含一部分居住功能,由俄罗斯研制并发射。(4)功能货舱。它内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能(如厕所、卫生设施等),以及电源、燃料暂存地等,舱体外部设有多向对接口,由俄罗斯研制并发射。(5)多个实验舱。其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个。美国、日本和欧空局的3个实验舱将提供总计为33个国际标准的有效载荷机柜;俄罗斯的实验舱中也有20个实验机柜。另外,日本的实验舱还连有站外暴露平台,用于对空间环境直接接触实验。(6)3个节点舱。它们由美国和欧空局研制,是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口。此外,节点1号舱还可作为仓库,用于存储;节点2号舱内有电路调节机柜,用于转换电能,供国际合作者使用;节点3号舱为空间站的扩展留有余地。(7)能源系统和太阳能电池帆板。它们由美国和俄罗斯两国提供。(8)移动服务系统。它由加拿大研制。

  国际空间站在组装阶段,其主要设施由俄罗斯的质子号火箭、欧空局阿里安5号火箭以及美国的航天飞机发射运送。组装完成后的运输工作由美国的航天飞机、俄罗斯的联盟-TM飞船及进步号货运飞船完成。美国还计划研制一种有升力的救生飞船参与工作。

  到2000年7月为止,国际空间站已有3个舱送入太空,即俄罗斯提供的功能货舱、服务舱和美国提供的节点1号舱。按计划,此后还将陆续发射加拿大制造的遥控机械臂、美国的中央桁架和节点2号舱、日本的实验舱和站外暴露平台、欧空局的实验舱和美国的居住舱等。如果顺利,预计在2006年将完成全站的组装任务。

  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)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。

  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,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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