2021-08-04 12:27:49

空间站

免费编辑 添加义项名

所属类别 :
其他物理学相关
其他物理学相关
编辑分类

空间站(Space Station)又称航天站、太空站、轨道站。是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单一式和组合式两种。单一式空间站可由航天运载器一次发射入轨,组合式空间站则由航天运载器分批将组件送入轨道,在太空组装而成。在空间站中要有人能够生活的一切设施,不再返回地球。

基本信息

  • 中文名

    空间站

  • 外文名

    Space Station

  • 分 类

    单一式和组合式两种

  • 结构特点 

    体积比较大

折叠 编辑本段 基本概述

人类并不满足于在太空作短暂的旅游,为了开发太空,需要建立长期生活和工作的基地。于是,随着航天技术的进步,在太空建立新居所的条件成熟了。

空间站是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器。小型的空间站可一次发射完成,较大型的可分批发射组件,在太空中组装成为整体。在空间站中要有人能够生活的一切设施,不再返回地球。

空间站空间站

国际空间站结构复杂,规模大,由航天员居住舱、实验舱、服务舱,对接过渡舱、桁架、太阳电池等部分组成,试用期一般为5~10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。建成后总质量将达438吨,长108米。

折叠 编辑本段 历史沿革

空间站概念的提出可以追溯到1869年。当时Everett Hale为大西洋月刊撰写了一则关于“用砖搭建的月球”的文章。此后康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基和赫尔曼·奥伯特也对空间站进行过设想。1929年Herman Potočnik的著作《The Problem of Space Travel(太空旅行的问题)》出版并风靡了30多年。1951年沃纳·冯·布劳恩在矿工周刊中刊登了他带有环状结构的空间站设计。在二战期间德国的科学家曾研究过使用太阳能的轨道兵器,即所谓的“太阳炮”。按照设想,它将是运行在高度在5,100英里(8,200千米)的地球轨道的空间站的一部分。

阿波罗11号飞船在1969年抢先登陆月球后,前苏联在与美国登月的太空竞赛中落败,因此转向了其他方向(如空间站)来展示他们的航天实力。礼炮一号于1971年成功发射升空,它是人类历史上首个空间站。但不幸的是三名宇航员在返回时因阀门故障造成座舱失压全部窒息死亡。美国紧随其后在1973年发射了“天空实验室”空间站,它携带了一系列的望远镜,科学家在上面做了许多关于医药、地质和天文等方面的科学实验。前苏联在1986年发射了“和平号”空间站,并在接下来的十年间不断对其进行扩充完善,服役至2001年。期间有包括美国在内的许多国家的航天员拜访过这个世界著名的空间站。1998年11月国际空间站的第一个部件曙光号功能货舱发射升空,随后陆续发射的模块对其逐渐进行扩充。它由多个国家分工建造、联合运用,成为国际合作进行太空开发的标志。自2000年11月之后,国际空间站上就保持至少三名乘员至今。

中国在2011年9月29日发射了首个小型试验性空间站天宫一号,中国也成为继苏联(俄罗斯)和美国后第3个能够独立发射空间站的国家。天宫一号将分别与随后发射的神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船对接,从而建立第一个中国空间实验室。

折叠 编辑本段 空间构造

空间站是一个由许多相互关联的子系统构成的复杂系统,一个功能完备的空间站通常会具备以下的模块。

1、主体结构

2、电源供应系统

3、温度控制系统

4、姿势控制系统

5、轨道操作和推进系统

6、自动化和机器人系统

7、计算机和通信系统

8、环境与生命支持系统

9、乘员生活设施

10、乘员和货物运输系统

折叠 编辑本段 发展阶段

第一代空间站:特点:单舱,一个对接口(礼炮1号,礼炮2号,礼炮3号,礼炮4号,礼炮5号)

第二代空间站:特点:单舱,两个对接口(礼炮6号,礼炮7号)

第三代空间站:特点:多舱,积木式结构(和平号空间站)

第四代空间站:特点:多舱,桁架式和积木式的“混血”结构(国际空间站)

折叠 编辑本段 基本特点

空间站的特点之一是经济性。例如,空间站在太空接纳航天员进行实验,可以使载人飞船成为只运送航天员的工具,从而简化了其内部的结构和减轻其在太空飞行时所需要的物质。这样既能降低其工程设计难度,又可减少航天费用。另外,空间站在运行时可载人,也可不载人,只要航天员启动并调试后它可照常进行工作,定时检查,到时就能取得成果。这样能缩短航天员在太空的时间,减少许多消费,当空间站发生故障时可以在太空中维修、换件,延长航天器的寿命。增加使用期也能减少航天费用。因为空间站能长期(数个月或数年)的飞行,故保证了太空科研工作的连续性和深入性,这对研究的逐步深化和提高科研质量有重要作用。

折叠 编辑本段 中国状况

我国将于2010年—2011年底发射天宫一号目标飞行器,天宫一号的重量有8吨,类似于一个小型空间实验站,在发射天宫一号之后的两年中,我国将相继发射神舟8、9、10号飞船,分别与天宫一号实现对接。

我国用“长征五号”把中国空间站送上太空,中国最终将建设一个基本型空间站。

我国首个空间站大致包括一个核心舱、一架货运飞船、一架载人飞船和两个用于实验等功能的其他舱,总重量在100吨以下。其中的核心舱需长期有人驻守,能与各种实验舱、载人飞船和货运飞船对接。具备20吨以上运载能力的火箭才有资格发射核心舱。为此,我国将在海南文昌新建第四个航天发射场,可发射大吨位空间站。

据透露,中国的首个空间站建成后,其核心舱可以不断加舱。届时,每年将往空间站发射若干个航天器。

据了解,2008年9月25日发射的“神舟七号飞船”,作为第二阶段的第一项实验,实现了航天员的出舱行走。随后的“神八”、“神九”飞船将不再载人,旨在发射目标飞行器,实现无人对接。而之后的“神十”将再次载人上天并实现有人对接。这些飞船都是为了在太空建设短期有人照料的空间站而服务的。    

天宫一号天宫一号天宫一号(Tiangong 1)(中国,2011-至今)

天宫一号[1]是中国独立设计建造并发射运用的小型试验性空间站,它于2011年发射升空。天宫一号计划将与随后发射的神舟八号至十号飞船进行对接,成为中国第一个空间实验室。神舟八号已于2011年11月1日发射,并在11月3日和15日两次成功与天宫一号对接。2012年6月18日中午,神舟九号携三名航天员和天宫一号对接成功,航天员成功进入到天宫一号内部。2013年6月13日13时18分,神舟十号携三名航天员再次和天空一号对接成功,航天员进入到天宫一号内部,将开展为期15天的在轨生活和科研活动。2013年6月20日10时,中国女航天员王亚平在天宫一号上进行了一次50分钟的太空授课

折叠 编辑本段 他国状况

礼炮系列空间站(Salyut)(前苏联,1971年至1986年)

1、礼炮一号 (1971年,1名乘员,1次失败对接)DOS-2 (1972年,无人,发射失败)

2、礼炮二号/Almaz (1973年,无人,发射后不久失效)宇宙557号 (1973年,无人,发射11天后再入大气层)

3、礼炮三号/Almaz (1974年,1名乘员,1次失败对接)

4、礼炮四号 (1975年,2名乘员,1名预定乘员无法到达轨道)

5、礼炮五号/Almaz (1976年-1977年,2名成员,1次失败对接)

6、礼炮六号 (1977年-1981年,16名乘员,其中5位长期停留,11位短期停留,1次失败对接)

7、礼炮七号 (1982年-1986年,10名乘员,其中6位长期停留,4位短期停留,1次失败对接)

礼炮系列空间站由前苏联建造,其中礼炮一号是人类的第一个空间站。这个系列的空间站在1971年到1985年间服役,期间一共发射了1至7号,分为民用的DOS型和军用的Almaz型。[6]礼炮2号、3号和5号空间站便属于军事用途的Almaz型。

天空实验室空间站(Skylab)(美国,1973年-1974年,3名乘员)

天空实验室是美国的空间站计划,在1973年到1974年间一共进行了1至4号任务,除1号任务中发射的空间站核心部件外其余皆为往返于空间站的太空船任务。

和平号空间站(Mir)(前苏联/俄罗斯,1986年-2000年,28名乘员,全部长期停留)

和平号[2]是前苏联设计建造的空间站,为上述礼炮计划的后继项目。它于1986年发射升空,并在接下来的十年间陆续追加了众多功能模块,一直被运用到2000年。苏联与美国在这里进行过宇航事业合作,许多不同国家的宇航员也曾到访和平号进行工作。它被废弃后于2001年受控再入大气层烧毁。原本为其后继项目和平号-2准备的星辰号服务舱随后被合并至国际空间站的项目中。

国际空间站(International Space Staion, ISS)(美国/ESA/日本/俄罗斯/加拿大,2000年-至今,2011年4月为止共有27名长期停留乘员)国际空间站国际空间站

国际空间站是由美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大太空局(CSA)和欧洲空间局(ESA)共同建造的空间站项目。它在1998年开始建造,各功能模块在其后被陆续送入轨道装配,目前它的建造还未完成。国际空间站是目前人类拥有过的规模最大的空间站。

折叠 编辑本段 太空蘑菇

美国“联合太空结构”公司计划建造一座新型空间站。在设计上,这座新空间站呈蘑菇形,将环绕垂直轴旋转,每分钟旋转4.22周,以形成人造重力。完工后的“太空蘑菇”直径将达到约100米,长约400米。建造这样一座大型结构需要大约30年时间,成本接近约3000亿美元。

参考资料
  • 1. 天宫一号 . 天宫一号再入大气层坠落南太平洋中部:欢迎你回家! . 2018-4-2 . [2018-4-13]
  • 2. 和平号空间站 . 和平号空间站 . 2011-10-2 . [2018-4-13]

阅读全文

热点资讯

我的关注