人類的第一個太空站!

人類的第一個太空站!

太空站又稱作空間站,是運行在外層空間的人造艙,廣義上為航天器的一種。但空間站有適合人類長時間居住的設計,可以作為航天員在太空停留和工作的場所。空間站能提供地面實驗設施所不能提供的低重力、宇宙空間環境等條件,主要被用於各種科學研究(尤其是研究長期滯留宇宙對人體的影響)。目前人類的全部空間站都是建造在地球衛星軌道上的,為了對空間站進行人員和物資的補給和輸送,需要其它航天器的配合。和宇宙飛船相比,空間站並不一定會搭載著航天員發射升空,也不一定會具備推進和著陸用的設備。

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天宮一號

歷史

前蘇聯在與美國登月的太空競賽中落敗,開始轉向了其他方向(如空間站)來展示他們的航天實力。1971年,前蘇聯禮炮一號成功發射升空,它是人類歷史上首個空間站。但不幸的是三名航天員在返回時因閥門故障造成座艙失壓全部窒息死亡。

美國緊隨其後,在1973年發射了“天空實驗室”空間站,它攜帶了一系列的望遠鏡,科學家在上面做了許多關於醫藥、地質和天文等方面的科學實驗。

1986年,前蘇聯發射了“和平號”空間站,並在接下來的十年間不斷對其進行擴充完善,服役至2001年。期間有包括美國在內的許多國家的航天員拜訪過這個世界著名的空間站。

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國際空間站

1998年11月,國際空間站的第一個部件曙光號功能貨艙發射升空,隨後陸續發射的模塊對其逐漸進行擴充。它由多個國家分工建造、聯合運用,成為國際合作進行太空開發的標誌。自2000年11月之後,國際空間站上就保持至少三名乘員至今

中國相繼在2011年9月29日、2016年9月15日發射了試驗性空間站天宮一號和天宮二號中國也成為繼蘇聯(俄羅斯)和美國後第3個能夠獨立發射空間站的國家。2018年之後開始正式組建常駐的天宮號空間站。

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天宮一號墜落圖

居住性

目前已有的空間站內部狹窄的密閉空間、高輻射和失重等問題讓它們在可居住性上受到很大限制。在其中生活的宇航面臨著身體不適、心理障礙和長期健康問題的挑戰。拿輻射舉例:地球的生物在範艾倫帶以下生息,受到地球磁場的保護免受太陽風的傷害,但空間站的乘員則得不到地球磁場的庇護。而長期在失重環境下生活會讓航天員面臨肌肉流失和骨鈣質流失的問題

構造

空間站是一個由許多相互關聯的子系統構成的複雜系統,一個功能完備的空間站通常會具備以下的模塊。

  1. 主體結構
  2. 電源供應系統
  3. 溫度控制系統
  4. 姿勢控制系統
  5. 軌道操作和推進系統
  6. 自動化和機器人系統
  7. 計算機和通信系統
  8. 環境與生命支持系統
  9. 乘員生活設施
  10. 乘員和貨物運輸系統

空間站列表

•禮炮系列空間站(Salyut)(蘇聯,1971年至1986年)

•禮炮一號(1971年,1名乘員,1次失敗對接)

•DOS-2(1972年,無人,發射失敗)

•禮炮二號/Almaz(1973年,無人,發射後不久失效)

•宇宙557號(1973年,無人,發射11天后再入大氣層)

•禮炮三號/Almaz(1974年,1名乘員,1次失敗對接)

•禮炮四號(1975年,2名乘員,1名預定乘員無法到達軌道)

•禮炮五號/Almaz(1976年-1977年,2名成員,1次失敗對接)

•禮炮六號(1977年-1981年,16名乘員,其中5位長期停留,11位短期停留,1次失敗對接)

•禮炮七號(1982年-1986年,10名乘員,其中6位長期停留,4位短期停留,1次失敗對接)

禮炮系列空間站由蘇聯建造,其中禮炮一號是人類的第一個空間站。這個系列的空間站在1971年到1985年間服役,期間一共發射了1至7號。

•天空實驗室空間站(Skylab)(美國,1973年-1974年,3名乘員)

天空實驗室是美國的空間站計劃,在1973年到1974年間一共進行了1至4號任務,除1號任務中發射的空間站核心部件外其餘皆為往返於空間站的航天器任務

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天空實驗室空間站

•和平號空間站(Mir)(前蘇聯/俄羅斯,1986年-2000年,28名乘員,全部長期停留

和平號是前蘇聯設計建造的空間站,為上述禮炮計劃的後繼項目。它於1986年發射升空,並在接下來的十年間陸續追加了眾多功能模塊,一直被運用到2000年。蘇聯與美國在這裡進行過宇航事業合作,許多不同國家的航天員也曾到訪和平號進行工作。它被廢棄後於2001年受控再入大氣層燒燬。

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和平號空間站

•國際空間站(International Space Station, ISS)(美國/歐盟/日本/俄羅斯/加拿大,2000年-至今,2011年4月為止共有27名長期停留乘員

國際空間站是由美國國家航空航天局(NASA)、俄羅斯聯邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)、加拿大太空局(CSA)和歐洲空間局(ESA)共同建造的空間站項目。它在1998年開始建造,各功能模塊在其後被陸續送入軌道裝配,目前它的建造還未完成。國際空間站是目前人類擁有過的規模最大的空間站。

•天宮一號(Tiangong 1)(中國,2011年至2017年)

天宮一號是中國獨立設計建造併發射運用的小型試驗性空間站,它於2011年發射升空。天宮一號計劃將與隨後發射的神舟八號至十號飛船進行對接,成為中國第一個空間實驗室。

神舟八號已於2011年11月1日發射,並在11月3日和15日兩次成功與天宮一號對接。

2012年6月18日中午,神舟九號攜三名航天員和天宮一號對接成功,航天員成功進入到天宮一號內部。2013年6月13日13時18分,神舟十號攜三名航天員再次和天空一號對接成功,航天員進入到天宮一號內部,將開展為期15天的在軌生活和科研活動。

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模擬圖:神州八號與天宮一號(左)對接圖

2013年6月20日10時,中國女航天員王亞平在天宮一號上進行了一次50分鐘的太空授課。2016年3月21日,中國載人航天工程辦公室宣告其完成任務後,

已於2018年4月2日上午8時15分墜入大氣層銷燬。

•天宮二號(Tiangong 2)(中國,2016年9月15日至今)

天宮二號是中國獨立設計建造併發射運用的正式的中型空間站,它於2016年9月15日晚間發射升空。天宮二號計劃將與隨後發射的神舟十一號飛船進行對接,成為中國第一個正式的中型空間站。神舟十一號將於2016年10月中下旬發射,並將與天宮二號對接。

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天宮二號

天宮二號採用實驗艙和資源艙兩艙構型,全長10.4米,最大直徑3.35米,太陽翼展寬約18.4米,重8.6噸,設計在軌壽命2年。

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