国际空间站
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| 国际空间站 | ||||
|---|---|---|---|---|
|
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| 国际空间站状态 | ||||
| 乘员: | 6 | 截至2009年5月 | ||
| 近地点: | 319.6 km | " | ||
| 远地点: | 346.9 km | " | ||
| 轨道周期: | 91.20 分钟 | " | ||
| 轨道倾角: | 51.63° | " | ||
| 每日绕地圈数: | 15.79 | " | ||
| 日均轨道 高度损失: |
约65 米 | " | ||
| 载人天数: | 3389 | 2010年2月数据 | ||
| 曙光号发射至 今公转天数: |
4100 | 2010年2月数据 | ||
| 曙光号发射至 今运行距离: |
约2,000,000,000 km | " | ||
| 平均速度: | 7.71 km/s | 27,743.8 km/h | ||
| 当前质量: | 213,800 kg | 2006年12月19日数据 | ||
| 燃料质量: | 约3951 kg | " | ||
| 当前容积: | 425 m³ | " | ||
| 气压: | 约757 mmHg (100 kPa) | . | ||
| O2: | 约162.4 mmHg (22 kPa) | . | ||
| CO2: | 约4.8 mmHg (640 Pa) | . | ||
| 温度: | ~ 26.9 °C | . | ||
| 当前国际空间站构件 | ||||
| 构件: | 发射日期: | 质量: (kg) | ||
| 曙光号功能货舱: | 1998年11月20日 | 1,9323 | ||
| 团结号节点舱 1: | 1998年12月4日 | 1,1612 | ||
| 星辰号(DOS-8): | 2000年7月12日 | 1,9050 | ||
| Z1 衍架: | 2000年10月11日 | 8755 | ||
| P6 衍架及太阳能电池板: | 2000年11月30日 | 1,5900 | ||
| 命运号实验舱: | 2001年2月7日 | 1,4515 | ||
| 加拿大臂2: | 2001年4月19日 | 4899 | ||
| 寻求号气密舱: | 2001年7月12日 | 6064 | ||
| 对接隔舱: | 2001年8月14日 | 3900 | ||
| S0 衍架: | 2002年4月8日 | 1,3970 | ||
| 加拿大臂2导轨: | 2002年6月5日 | 1450 | ||
| S1 衍架: | 2002年10月7日 | 1,2598 | ||
| P1 衍架: | 2002年11月23日 | 1,2598 | ||
| 国际空间站 | ||||
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| ISS外形图。 | ||||
国际空间站，是一项由六个太空机构联合推进的国际合作计划，这六个机构分别是：美国国家航空航天局（NASA）、俄罗斯联邦航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大航天局、巴西航天局、欧洲空间局（欧洲空间局的成员国英国、爱尔兰、葡萄牙、奥地利和芬兰没有参加国际空间站计划，希腊和卢森堡则是在计划开始之后加入欧洲空间局的。[1]）此外，中国也通过媒体也表达出了参与该计划的热情，尤其是期望能与俄罗斯联邦航天局合作。[2][3]
国际空间站运行于距离地面360公里的地球轨道上，由于大气阻力和重新启动等因素的影响，空间站的实际高度会发生数公里的漂移。空间站运行的这一类型的轨道叫做近地轨道。空间站环绕地球运转的轨道周期是92分钟。自从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2005年6月空间站已经在轨道上环绕地球运转了37500圈。
国际空间站在很多方面都表现出这个计划是此前若干独立空间站计划的加和体：俄罗斯的和平二号空间站、美国的自由号空间站以及欧洲的哥伦布空间站。而现在，国际空间站成为人类在太空存在的一个永久标志，自从2000年11月2日之后，国际空间站上就保持至少两名乘员至今。
最初负责国际空间站与地面之间运输的是航天飞机、联盟号飞船和进步号货运飞船。目前国际空间站仍在建设之中，最多可以承载三名乘员，部分实验设施也已经投入使用。迄今为止登上国际空间站执行任务的宇航员均来自美国和俄罗斯的宇航计划，此外也有来自其他国家的宇航员到访国际空间站，其中还包括五名太空游客。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[4]。
目录 |
命名
现在的名字“国际空间站”（英语：International Space Station, ISS；俄语：Междунаро́дная косми́ческая ста́нция, МКС）是不同命名之间妥协的产物。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，俄方认为这样的命名暗示国际空间站是人类历史上第一个空间站，可是事实上苏联以及后来的俄罗斯先后成功地运行过8个空间站。俄罗斯提议将空间站命名为亚特兰大（英文：Atlanta[来源请求]），但是这个议案遭到美国的反对，美方认为亚特兰大的读音和拼写太接近传说中沉没的大陆“亚特兰蒂斯”，其中似乎隐含了不祥的征兆，而且亚特兰大这个名字也容易与美国的一架航天飞机——亚特兰提斯号航天飞机相混淆。
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NASA主席的丹尼尔·戈登（Daniel S. Goldin）便给空间站取了一个临时呼号阿尔法，这个呼号最后沿用下来，成为空间站的正式电台呼号。
历史
国际空间站计划的前身是美国国家航空航天局的自由空间站计划，这个计划是1980年代美国战略防御计划计划的一个组成部分。在1987年12月1日NASA宣布波音公司、通用电气公司、麦道飞机公司和洛迪恩推进动力公司获得了参与建造空间站的订单。老布什执政期间，星球大战计划被搁置，自由空间站也随之陷入停顿，1993年时任美国总统的比尔·克林顿正式结束了自由空间站计划。冷战结束后在美国副总统戈尔的推动下，自由空间站重获新生，NASA开始与俄罗斯联邦航天局接触，商谈合作建立空间站的构想。
1998年11月国际空间站的第一个组建曙光号功能货舱进入预定轨道，同年12月，由美国制造的团结号节点舱升空并与曙光号连接，2000年7月星辰号服务舱与空间站连接。2000年11月2日首批宇航员登上国际空间站。
空间站的各个组件大多由NASA的航天飞机进行运输，由于各个组件大多在地面就已经完成建设任务，宇航员在太空只需要进行很少的操作便可以将组件连接上空间站主体。到目前为止国际空间站的装配完成了一半，能够支持3名宇航员，到国际空间站完全完成之后，根据其设计共可以提供7名宇航员同时工作和生活。
国际空间站的预算远远超过了NASA最初的预计，其建造时间表也比预定的要晚，主要原因就是2003年初发生的哥伦比亚号航天飞机失事事件之后，美国宇航局停飞了所有的航天飞机。在航天飞机停飞的两年半时间里，空间站的人员和物资运输完全依赖俄罗斯的联盟号飞船，空间站上的科学研究活动也尽可能地被压缩了。 按照预定计划，空间站的建设将在航天飞机重返太空之后在2006年恢复，但是在2005年7月发现号航天飞机的STS-114飞行任务完成后，由于航天飞机隔热材料在升空过程中脱落，NASA再次停飞所有航天飞机，这使得国际空间站的建设时间表再次拖延。
2006年11月15日，国际空间站上的活动首次在地球上进行了高清晰度电视直播，并在纽约的时代广场大屏幕电视上播放。这是人类首次观看到来自太空的高清晰度电视直播画面。直播节目的主角是国际空间站第14长期考察组指令长迈克尔·洛佩斯-阿莱格里亚，摄像师是站内的随航工程师托马斯·赖特尔。这套直播系统名为太空视频网关，直播的清晰度可以达到普通模拟视频的6倍。[1]
2007年1月31日，国际空间站第14长期考察组中的两名美国宇航员洛佩斯-阿莱格里亚和苏尼特·威廉斯成功进行超过7个小时的太空行走。他们将命运号实验舱的一个冷却回路从临时系统接入永久系统，完成了一些电路接线工作，使对接的航天飞机能接入并使用站上新太阳能电池板提供的电力，将一个遮光反射罩和隔热罩丢弃掉，然后将一组旧太阳能电池板上的散热器回收。[5]2月4日美国东部时间上午8时38分，这两名宇航员再度出舱，进行约7个小时的太空行走。他们将命运号实验舱的另一个冷却回路从临时系统接入永久系统，对一个废弃的氨水冷却设备进行清理。[6]2月8日，这两名宇航员完成了6小时40分钟的第三次太空行走，将空间站外的两个大型遮蔽罩移除丢弃，并安装货物运输机的几个附属装置。[7] 2月22日，国际空间站飞行工程师、俄罗斯宇航员米哈伊尔·秋林和洛佩斯-阿莱格里亚进行一次6个多小时的计划外太空行走，修复了对接在空间站上的进步M-58飞船的一处未能收拢的天线。[8]
2007年10月30日，[9]美国“发现号”航天飞机号太空人日前为国际空间站重新装配太阳能天线电池板时，电池板出现破裂，美国国家航空航天局（NASA）科学家检视电池板破损处，了解造成原因。
建造计划
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7人。
整个空间站由众多组件构成：
| 组件 | 航次 | 运载者 | 装配时间 | 长度 (m) |
直径 (m) |
质量 (kg) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 曙光号功能货舱 | 1 A/R | 质子号 | 1998年11月20日 | 12.6 | 4.1 | 19,323 |
| 团结号节点舱 1 | 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 | 质子号 | 2000年7月12日 | 13.1 | 4.15 | 19,050 |
| Z1 衍架 | 3A - STS-92 | 发现号 | 2000年10月11日 | 4.9 | 4.2 | 8,755 |
| 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 |
| 外在装载平台(ESP-1) | LF 1 - STS-102 | 亚特兰蒂斯号 | 2001年3月13日 | 4.9 | 3.65 | 2,676 |
| 加拿大臂2 | 6A - STS-100 | 奋进号 | 2001年4月19日 | 17.6 | 0.35 | 4,899 |
| 寻求号气密舱（连接气密舱） | 7A - STS-104 | 亚特兰蒂斯号 | 2001年7月12日 | 5.5 | 4 | 6,064 |
| 对接隔舱 - Pirs气密舱 | 4R | 进步号 | 2001年9月14日 | 4.9 | 2.3 | 3,676 |
| S0衍架 | 8A - STS-110 | 亚特兰蒂斯号 | 2002年4月8日 | 13.4 | 4.6 | 13,971 |
| 加拿大臂2导轨 | UF-2 - STS-111 | 奋进号 | 2002年6月5日 | 5.7 | 2.9 | 1,450 |
| S1衍架 | 9A - STS-112 | 亚特兰蒂斯号 | 2002年10月7日 | 13.7 | 4.6 | 14,124 |
| P1衍架 | 11A - STS-113 | 奋进号 | 2002年11月23日 | 13.7 | 4.6 | 14003 |
| 外在装载平台(ESP-2) | LF1 - STS-114 | 发现号 | 2005年7月26日 | 4.9 | 3.65 | 2,676 |
| P3、P4衍架及太阳能电池板 | 12A - STS-115 | 亚特兰提斯号 | 2006年9月9日 | 13.8 | 4.8 | 15,824 |
| P5衍架 | 12A.1 - STS-116 | 发现号 | 2006年12月9日 | 3.4 | 4.6 | 1,864 |
| S3、S4衍架及太阳能电池板 | 13A - STS-117 | 亚特兰提斯号 | 2007年6月8日 | 13.7 | 5.0 | 16,183 |
| S5衍架 | 13A.1 - STS-118 | 奋进号 | 2007年8月8日 | 3.4 | 4.6 | 1,864 |
| 外在装载平台(ESP-3) | 13A.1 - STS-118 | 奋进号 | 2007年8月8日 | 4.9 | 3.65 | 2,676 |
| 和谐号节点舱 | 10A - STS-120 | 亚特兰提斯号 | 2007年10月23日 | 7.2 | 4.4 | 14,288 |
| 哥伦布实验舱 | 1E - STS-122 | 亚特兰提斯号 | 2008年2月11日 | 6.9 | 4.5 | 19,300 |
| 希望号实验舱首部份[10] | STS-123 | 奋进号 | 2008年3月11日[11] | 3.9 | 4.4 | 4,200 |
| 日本实验舱 | STS-124 | 发现号 | 2008年5月11日 | 11.19 | 4.39 | 14,800 |
| 迷你研究舱2 | 5R 联盟-M-MIM2 | Soyuz-U | 2009年11月10日 | 2.25 | 4.049 | 3,670 |
周期性往返任务：
- 多用途后勤组件 (MPLM)
预定运送的组件
(依照预计发射顺序排列)
- 节点舱3-奋进号(STS-130)-2010年2月7日
- 圆顶屋-奋进号(STS-130)-2010年2月7日
- 迷你研究舱1-亚特兰提斯号(STS-132)-2010年5月14日
- 多用途实验舱(Leonardo)-发现号(STS-133)-2011年9月16日
- 多用途实验舱(Nauka)-Proton-M-2011年12月
删除的组件
- 离心重力舱
- 对接货舱
- 多用途对接组件
- 生活组件
- 乘员救生火箭
- 空间站推进组件
- 科学号动力站
- 俄罗斯实验舱
- 间歇控制组件
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
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划上的上千亿美元和近乎一代人的时间，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的商业应用，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，即便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。
长期考察组
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主条目：国际空间站长期考察组列表
所有永久驻地乘员组命名“长期考察组N”， “长期考察N”在每次长期考察以后连续地被增加。太空游客没有算作是长期考察成员。
直至2009年5月,共完成了18次长期考察(长期考察1-18),1次进行中(长期考察19),10次计划中(长期考察20-29)。
参考文献
- ^ European Space Agency http://www.esa.int/esaHS/partstates.html
- ^ “China wants role in space station”，CNN，2007年10月16日．于2008年3月20日查阅．于2008年3月14日从此原始页面存档．
- ^ James Oberg（2001年10月26日）．China takes aim at the space station．MSNBC．于2009年1月30日查阅．
- ^ （简体中文）孝文（2009年3月14日）．NASA网站开始在线直播国际空间站实时视频．科学网．于2009年3月14日查阅．
- ^ 张忠霞，国际空间站宇航员进行太空行走，新华网
- ^ 张忠霞，空间站宇航员完成第二次太空行走，新华网
- ^ 张忠霞，空间站宇航员太空行走创纪录，新华网
- ^ 刘洋，张忠霞，空间站宇航员太空行走 修复"进步"飞船天线故障，新华网
- ^ 国际空间站太阳电板破损 恐影响太空站用电
- ^ 钱铮，背景资料：日本“希望”号实验舱，新华网
- ^ 马丽，日本“希望”号太空实验舱被美奋进号送上天，人民网
外部链接
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