國際空間站有哪些用途

【專家解說】：國際空間站的設(shè)想是1983年由美國總統(tǒng)里根首先提出的，即在國際合作的基礎(chǔ)上建造迄今為止最大的載人空間站。經(jīng)過近十余年的探索和多次重新設(shè)計(jì)，直到蘇聯(lián)解體、俄羅斯加盟，國際空間站才于1993年完成設(shè)計(jì)，開始實(shí)施。 　　該空間站以美國、俄羅斯為首，包括加拿大、日本、巴西和歐空局（11個國家）共16個國家參與研制。其設(shè)計(jì)壽命為10~15年，總質(zhì)量約423噸、長108米、寬（含翼展）88米，運(yùn)行軌道高度為397千米，載人艙內(nèi)大氣壓與地表面相同，可載6人。 　　其主要結(jié)構(gòu)是：（1）基礎(chǔ)桁架。它用來安裝各艙段、太陽能電池板、移動服務(wù)系統(tǒng)及站外暴露試驗(yàn)設(shè)施等。（2）居住艙。它主要用于航天員的生活居住，其中包括走廊、廁所、淋浴、睡站和醫(yī)療設(shè)施，由美國承擔(dān)研制與發(fā)射到太空。（3）服務(wù)艙。它內(nèi)含科學(xué)儀器設(shè)備等服務(wù)設(shè)施，也含一部分居住功能，由俄羅斯研制并發(fā)射。（4）功能貨艙。它內(nèi)設(shè)有航天員生命保障設(shè)施和一部分居住功能（如廁所、衛(wèi)生設(shè)施等），以及電源、燃料暫存地等，艙體外部設(shè)有多向?qū)涌?，由俄羅斯研制并發(fā)射。（5）多個實(shí)驗(yàn)艙。其中美國1個、歐空局1個、日本1個、俄羅斯3個。美國、日本和歐空局的3個實(shí)驗(yàn)艙將提供總計(jì)為33個國際標(biāo)準(zhǔn)的有效載荷機(jī)柜；俄羅斯的實(shí)驗(yàn)艙中也有20個實(shí)驗(yàn)機(jī)柜。另外，日本的實(shí)驗(yàn)艙還連有站外暴露平臺，用于對空間環(huán)境直接接觸實(shí)驗(yàn)。（6）3個節(jié)點(diǎn)艙。它們由美國和歐空局研制，是連接各艙段的通道和航天員進(jìn)行艙外活動的出口。此外，節(jié)點(diǎn)1號艙還可作為倉庫，用于存儲；節(jié)點(diǎn)2號艙內(nèi)有電路調(diào)節(jié)機(jī)柜，用于轉(zhuǎn)換電能，供國際合作者使用；節(jié)點(diǎn)3號艙為空間站的擴(kuò)展留有余地。（7）能源系統(tǒng)和太陽能電池帆板。它們由美國和俄羅斯兩國提供。（8）移動服務(wù)系統(tǒng)。它由加拿大研制。 　　國際空間站在組裝階段，其主要設(shè)施由俄羅斯的質(zhì)子號火箭、歐空局阿里安5號火箭以及美國的航天飛機(jī)發(fā)射運(yùn)送。組裝完成后的運(yùn)輸工作由美國的航天飛機(jī)、俄羅斯的聯(lián)盟-TM飛船及進(jìn)步號貨運(yùn)飛船完成。美國還計(jì)劃研制一種有升力的救生飛船參與工作。 　　到2000年7月為止，國際空間站已有3個艙送入太空，即俄羅斯提供的功能貨艙、服務(wù)艙和美國提供的節(jié)點(diǎn)1號艙。按計(jì)劃，此后還將陸續(xù)發(fā)射加拿大制造的遙控機(jī)械臂、美國的中央桁架和節(jié)點(diǎn)2號艙、日本的實(shí)驗(yàn)艙和站外暴露平臺、歐空局的實(shí)驗(yàn)艙和美國的居住艙等。如果順利，預(yù)計(jì)在2006年將完成全站的組裝任務(wù)。 　　組裝成功后的國際空間站將作為科學(xué)研究和開發(fā)太空資源的手段，為人類提供一個長期在太空軌道上進(jìn)行對地觀測和天文觀測的機(jī)會。 　　在對地觀測方面，國際空間站比遙感衛(wèi)星要優(yōu)越。首先它是有人參與到遙感任務(wù)之中，因而當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生地震、海嘯或火山噴發(fā)等事件時(shí)，在站上的航天員可以及時(shí)調(diào)整遙感器的各種參數(shù)，以獲得最佳觀測效果；當(dāng)遙感器等儀器設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，又可隨時(shí)維修到正常工作狀態(tài)；它還可以通過航天飛機(jī)或飛船更換遙感儀器設(shè)備，使新技術(shù)及時(shí)得到應(yīng)用而又節(jié)省經(jīng)費(fèi)。用它對地球大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測，可長期預(yù)報(bào)氣候變化。在陸地資源開發(fā)，海洋資源利用等方面，也都會從中受益。國際空間站在天文觀測上要比其他航天器優(yōu)越得多，是了解宇宙天體位置、分布、運(yùn)動結(jié)構(gòu)、物理狀態(tài)、化學(xué)組成及其演變規(guī)律的重要手段。因?yàn)橛腥藚⒂谟^測，再加上空間站在太空的活動位置和多方向性，以及機(jī)動的觀察測定方法，因而可充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用。通過國際空間站，天文學(xué)家不僅能獲得宇宙射線，亞原子粒子等重要信息，了解宇宙奧秘，而且還能對影響地球環(huán)境的天文事件（如太陽耀斑、暗條爆發(fā)等）作出快速反應(yīng)，及時(shí)保護(hù)地球，保護(hù)在太空飛行的航天器及其成員。 　　國際空間站上的生命科學(xué)研究，可分為人體生命與重力生物學(xué)兩方面：人體生命科學(xué)的研究成果可直接促進(jìn)航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展，例如，通過多種參數(shù)來判斷重力對航天員身體的影響，可提高對人的大腦、神經(jīng)和骨骼及肌肉等方面的研究水平。重力生物學(xué)和材料科學(xué)的研究與應(yīng)用有廣闊的前景，而國際空間站的微重力條件要比和平號空間站和航天飛機(jī)優(yōu)越得多，特別是在材料發(fā)展上可能起到一次革命性的進(jìn)展。 　　僅就太空微重力這一特殊因素來說，國際空間站就能給研究生命科學(xué)、生物技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、流體物理、燃燒科學(xué)等提供比地球上好得多、甚至在地球無法提供的優(yōu)越條件，直接促進(jìn)這些科學(xué)的進(jìn)步。同時(shí)，國際空間站的建成和應(yīng)用，也是向著建造太空工廠、太空發(fā)電站，進(jìn)行太空旅游，建立永久性居住區(qū)（太空城堡），向太空其他星球移民等載人航天的遠(yuǎn)期目標(biāo)接近了一步。