在太空上的“國(guó)際空間站”是做什么的?
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時(shí)間:2024-08-17 12:56:16
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在太空上的“國(guó)際空間站”是做什么的?【專(zhuān)家解說(shuō)】:國(guó)際空間站的設(shè)想是1983年由美國(guó)總統(tǒng)里根首先提出的,即在國(guó)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(guò)近十余年的探索和多次重
【專(zhuān)家解說(shuō)】:國(guó)際空間站的設(shè)想是1983年由美國(guó)總統(tǒng)里根首先提出的,即在國(guó)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(guò)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(guó)際空間站才于1993年完成設(shè)計(jì),開(kāi)始實(shí)施。
該空間站又名“阿爾法”空間站,以美國(guó)、俄羅斯為首,包括加拿大、日本、巴西和歐空局(11個(gè)國(guó)家)共16個(gè)國(guó)家參與研制。其設(shè)計(jì)壽命為10~15年,總質(zhì)量約423噸、長(zhǎng)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(lái)安裝各艙段、太陽(yáng)能電池板、移動(dòng)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(guó)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(gè)實(shí)驗(yàn)艙。其中美國(guó)1個(gè)、歐空局1個(gè)、日本1個(gè)、俄羅斯3個(gè)。美國(guó)、日本和歐空局的3個(gè)實(shí)驗(yàn)艙將提供總計(jì)為33個(gè)國(guó)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(gè)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(tái),用于對(duì)空間環(huán)境直接接觸實(shí)驗(yàn)。(6)3個(gè)節(jié)點(diǎn)艙。它們由美國(guó)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(dòng)的出口。此外,節(jié)點(diǎn)1號(hào)艙還可作為倉(cāng)庫(kù),用于存儲(chǔ);節(jié)點(diǎn)2號(hào)艙內(nèi)有電路調(diào)節(jié)機(jī)柜,用于轉(zhuǎn)換電能,供國(guó)際合作者使用;節(jié)點(diǎn)3號(hào)艙為空間站的擴(kuò)展留有余地。(7)能源系統(tǒng)和太陽(yáng)能電池帆板。它們由美國(guó)和俄羅斯兩國(guó)提供。(8)移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)。它由加拿大研制。
國(guó)際空間站在組裝階段,其主要設(shè)施由俄羅斯的質(zhì)子號(hào)火箭、歐空局阿里安5號(hào)火箭以及美國(guó)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(guó)的航天飛機(jī)、俄羅斯的聯(lián)盟-TM飛船及進(jìn)步號(hào)貨運(yùn)飛船完成。美國(guó)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(guó)際空間站已有3個(gè)艙送入太空,即俄羅斯提供的功能貨艙、服務(wù)艙和美國(guó)提供的節(jié)點(diǎn)1號(hào)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(guó)的中央桁架和節(jié)點(diǎn)2號(hào)艙、日本的實(shí)驗(yàn)艙和站外暴露平臺(tái)、歐空局的實(shí)驗(yàn)艙和美國(guó)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(guó)際空間站將作為科學(xué)研究和開(kāi)發(fā)太空資源的手段,為人類(lèi)提供一個(gè)長(zhǎng)期在太空軌道上進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)和天文觀測(cè)的機(jī)會(huì)。
在對(duì)地觀測(cè)方面,國(guó)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(cè)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(guò)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(duì)地球大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),可長(zhǎng)期預(yù)報(bào)氣候變化。在陸地資源開(kāi)發(fā),海洋資源利用等方面,也都會(huì)從中受益。國(guó)際空間站在天文觀測(cè)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(dòng)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(cè),再加上空間站在太空的活動(dòng)位置和多方向性,以及機(jī)動(dòng)的觀察測(cè)定方法,因而可充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用。通過(guò)國(guó)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(duì)影響地球環(huán)境的天文事件(如太陽(yáng)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(guó)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(guò)多種參數(shù)來(lái)判斷重力對(duì)航天員身體的影響,可提高對(duì)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(guó)際空間站的微重力條件要比和平號(hào)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(lái)說(shuō),國(guó)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(wú)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(guó)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。
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