告别地球母亲的怀抱,宇宙空间实验室1号

2019-09-07 19:23 来源:未知

有效载荷

  • 6个天文学和空间物理学实验装置,6个空间等离子物理学实验装置,6个大气和地球观测装置,16个生命科学实验装置,36个材料科学实验装置

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  “空间实验室—1号”,进行了14个欧洲国家提出的各个项目试验。这些项目包括宇宙医学、宇宙生物学、天文学、太阳物理、等离子物理、大气物理、地球观测以及空间加工等,取得的成果也不小。

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使用情况

美国的航天飞机从1995年6月25日开始与和平号空间站对接。在它们的第一次对接之前,和平号的Mir-19小组曾使用“Lyappa”操作臂对晶体舱进行了重新对接,以便为“亚特兰蒂斯”号航天飞机清理空间。1995年11月,一个俄罗斯制的对接舱在STS-74航天飞机任务中被送到,并连接在了晶体舱上。最后,自然号遥感舱被安装在晶体舱对面。

在和平号空间站的“一生”中,共有31艘载人飞船与它进行对接,其中包括9架航天飞机,此外还有64架无人货船。

  1988年4月,新建的“和平号”增加了一个服务舱,服务舱有一个舱口通向一个小运载工具,供驾驶员在站外工作。“和平号”布置得舒适优雅,每一名宇航员有自己的小舱和睡袋,宇航员也可以随时与地面亲戚朋友保持广泛的联系,“和平号”空间站也有一些开展科学试验的功能舱,如量子1号、量子2号、晶体舱、光谱舱等。

结构特点使用情况

  • 名称:和平(Mir)号空间站
  • 制造商:RSC Energia
  • 发射日期:1986年2月20日(核心舱)
  • 发射地点:哈萨克斯坦,拜科努尔
  • 轨道:385公里×393公里(239英里×244英里),倾角51.6°
  • 运载火箭:质子号

  根据方案,1993年9月美俄两国签署了一项航天合作协议,决定两国在

  • 名称:宇宙空间实验室1号
  • 制造商:MBB-ERNO
  • 发射日期:1983年11月28日
  • 发射地点:佛罗里达州,肯尼迪肮天中心
  • 轨道:241公里×254公里(150×158英里),倾角57°
  • 运载火箭:哥伦比亚号航天飞机
  • 纬度:北纬27度56分41.48秒
  • 经度:西经82度30分2.69秒

结构尺寸

  • 13.1米×29.7米

  和平号空间站是前苏联/俄罗斯“礼炮”系列空间站的后继者。空间站舱体的设计是“质子”号运载火箭有效载荷限制的结果。它的最终形态包括7个舱体,其中包括供航天飞机对接时使用的对接舱。作为苏联的第三代航天站,它在设计制造上作了许多重大改进,技术更成熟,设施更完善,工作生活条件更好。

  1977年9月苏联发射的“礼炮6号”是其第二代空间站。它最大的改进是,在站体前部有两个对接舱口,可以同时连接一个联盟号飞船和一个进步号载货飞船,对接后的总长可达30米。礼炮6号的工作舱是其中心,舱内有各种仪器设备,还包括体育锻炼的设施、卫生设备和两台遥控照相机。

结构尺寸

  • 压力舱4.1米×7米,托盘3米×4米

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  1973年欧洲空间研究组织(即后来的欧洲航天局)同意为NASA提供宇宙空间实验室——一种载人的科学实验室。这个组装式的实验室包括一个长模块和一个独立的托盘,它是在联邦德国的领导下由欧洲航天局建造的。

结构特点

和平号的核心舱由三部分组成,其中包括宇航员的居住区。核心舱的前部是空气闸和装有五个对接窗口的对接节点。后方是服务舱,装有助推器、主发动机、供应槽和通信设备。

它的最大特点是有6个对接口,前端有5个,1个轴向的4个侧向的;后端仅1个轴向的,可同时和6艘宇宙飞船或航天器对接,组成一个大型轨道联合体,成为未来空间城的雏形。

和平号作为一个基本舱,可与载人飞船,货运飞船,4个工艺专用舱组成一个大型轨道联合体,从而扩大了它的科学实验范围。工作舱两侧装有两个大型太阳能电池阵,总面积80平方米,总功率比礼炮7号大1倍多,达9千瓦。操纵和对接控制系统更为科学。

  “和平号”轨道站发射时并不载人。1983年3月13日,前苏联发射了

结构特点

宇宙空间实验室1号一种载人的科学实验室,这个组装式的实验室包括一个长模块和一个独立的托盘。

STS-9单独由运载火箭发射,搭载六名宇航员进入轨道。他们是乘坐航天飞机进入太空的第一批有效载荷专家。来自前联邦德国的默博尔德则是第一位参与航天飞机飞行的非美国公民。这些宇航员分成两组,每组轮流工作12小时,但有时候也会连续工作长达18个小时。

第一次直接语音通信是通过TDRS-1卫星实现的。 这次任务共携带了不同领域的17种科学实验设备,它们是由11个欧洲国家,以及美国、加拿大和日本提供的。

结构特点使用情况

  “哥伦布”轨道舱却被保留下来。

使用情况

在1983年12月28日的STS-9/STS-41A任务中,宇宙空间实验室在哥伦比亚号航天飞机有效载荷舱中进行了第一次发射。

  从前面我们已经了解到,早在载人飞船上天以前,狗、猩猩等作为特别先锋已先行一步了。其实太空中的生物不仅限于这些,像老鼠、小麦、人参、猴子等都在太空呆过。谈到这里,有人会产生疑问,科学家们是不是犯了“神经质”?当然没有,这一切其实都纳入了有计划的研究。

  服务系统包括三部分。加拿大移动服务系统,其主要部件是一个长16.8米的机械臂;俄罗斯功能货舱,内装有能源模块、备用燃料和推进装置等;俄罗斯服务舱,其内有推力器、居住设施 (包括卫生间)、生命保障系统。

  日,美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机与俄罗斯“和平号”空间站对接,交换成员,运输物资。

  接着,航天飞机的接口被转入“和平号”空间站的接口,两个接口对接后,接口上的插锁自动插上,气锁开始收缩和锁紧。当全部插销都派上用场后,整个对接过程就结束了。

  交合对接的过程少不了对接系统,它包括一个支承的构架、对接机构和一个气锁装置。此对接系统约重1588公斤,宽4.6米,高4.6米,长两米,费用为一亿美元,由俄罗斯能源科学与生产联合体和美国洛克韦尔国际公司联合研制。看来,这套对接系统中的气锁装置堪称是世界上最昂贵的锁了。

  运输系统主要包括三部分。科学电力平台,可提供电力、进行姿态控制和热控制,由“天顶号”运载火箭发射;乘员运输器,有俄罗斯“联盟TM号”宇宙飞船、“进步号”运货飞船。

  太空环境相当恶劣,存在着大量的粒子辐射、宇宙射线、没有大气,微流星随时有可能袭击等。但事物总具有两面性,有坏就有好。你看,太空中的失重环境似乎对我们不利,但有些东西利用失重条件却有意想不到的收获。例如,过去由于重力作用,地球上生产一种叫聚苯乙烯微珠的药物,怎么也不圆整,瘪瘪的,呈蛋形,药效不大。1985年,美国在太空失重环境下生产了10亿颗这种塑料圆珠,居然十分标准,规格划一,真是医学工业上的奇迹。又如高纯度的大块晶体,像硅片、砷化镓半导体晶体,是制造超级巨型电子计算机的材料,这种材料在地球上因为冷热对流的原因,报废率极高,竟达50%以上,但在太空中不仅生产报废率低,而且纯度极高。所以,空间站用于特殊的工业生产,可以获得很高的商业回报。

  礼炮6号进行过一些科学研究、军事侦察活动。比如,宇航员曾用望远镜观察了天狼星、银河系中心、猎户星的运动情况,也做过焊接、制成新型合成材料的试验。甚至蝌蚪在空间繁殖规律也了解得清清楚楚。礼炮6号于1982年7月29日在大气中烧毁。

  不管怎么说,“和平号”空间站,特别是与飞船、航天飞机组成轨道联合体后,每一个飞行器都可以作为一个独立的空间,各自完成不同的任务,其工作能力远非昔日可比。

  最后是完成阶段,约到2002年6月为止。在此期间的60次发射入轨中,美国将于1999年发射太阳能电池阵模块,2002年航天飞机要运送美制的居住舱入轨。

  各个国家垂青于空间站是有理由的。空间站的使用寿命长,由于是宇航员们居住的“旅馆”,它还可以扩展和延伸;它同时还具有修复能力,能定期检修,按时更换设备,显示出很强的活力。

  交合对接看似容易,不就是像两个人握握手拥抱一下吗?但也不简单,因为握手和拥抱是在空荡荡的太空,而不是地面。1995年6月27日,美国

  不过,空间站也进行关于天文学、太阳物理、大气发光、地球观测等有关方面的实验。空间站的军事意义与价值更是不容低估。因为它不仅可以被装备成空间的监视哨所,而且可以被作为发射反卫星武器和激光武器的基地。90年代以来,空间基地的开发达到高潮,美国、俄罗斯在此投资上是不惜血本,西欧和日本的投资也有数十亿美元。根据科学家们的预测,到下个世纪初的20年间,美国仅在空间信息服务、能源、材料设备方面的收益可达上万亿美元。

  ——建立空间站

澳门皇家赌场最新网站,  1983年11月28日,美国哥伦比亚号航天飞机升空。这次飞行非同寻常,因为航天飞机货舱中装有一个大型组合式空间站——空间实验室—1号。此空间站是欧洲空间局花了十多亿美元,十多年时间研制出来的新型空间站。空间站首次飞行就搭有六名乘员,其中还有一名前联邦德国物理学家。

  “阿尔法号”国际空间站总长约88米,最大宽度(包括太阳能电池翼展)为110米,总重达415吨;轨道平均高度为354公里 (装配轨道)、476公里(工作轨道);电源总功率为110千瓦,航天人数可达六人。“阿尔法号”空间站由六个实验舱、一个居住舱、二个节点舱、服务系统和运输系统组成。

  “哥伦布”轨道舱是一个圆柱形密封增压实验舱,长约8.5米,外部直径4.1米,重约9.7吨,其中有材料科学、生物科学、流体科学的实验室。显然,“哥伦布”轨道舱本质上是一个小型空间站,但它是未来先进的空间站之一,也是“阿尔法”国际空间站不可缺少的一部分。

  “哥伦市”轨道舱的出现或许是个意外。欧洲空间局在80年代决定参与国际空间站计划后,就制定了一个庞大的载人航天计划,这其中仍有“哥伦布”自由飞行平台的内容。“哥伦布”自由飞行平台本质上是个空间站。但欧洲空间局加入到“阿尔法”国际空间站计划之中后,平台计划被砍掉了,

  生命科学研究也包括植物、微生物的一些实验。在太空中,植物生长受昼夜节律变化和失重的影响,其开花结果呈现很大的变化。美国的“空间实验室”的实验表明,植物在太空环境下常常无所适从,表现得杂乱无章。我国虽没有空间站,但在返回式卫星上搭载的实验与此类似。1987年、1988年,我国利用返回式卫星进行了空间生命科学的实验,取得了有关植物、微生物、细菌、低等生物在低重力空间辐射条件下的活动变化信息,它已为未来作物育种开辟了新的路途。如太空青椒在地面长势喜人,亩产可增加 30%以上。

  和平号空间站是前苏联第三代空间站,也是目前世界上唯一长期性、可重复使用和扩大功能的空间站。该站有八台计算机,自动化程度大为提高;并且它增加了六个对接接合器,可以同时与六个宇宙飞船相接。新联盟号密封舱“联盟—TM”、进步号无人载货飞船,及其他多用途宇宙运载工具均可与之交合对接。

  空间站向我们走来

  “空间实验室—1号”,按“模块式”结构设计,各种部件可以重复使用,又可以灵活搭配组合。此空间站由密封舱和仪器托盘两部分组成。密封舱内注有空气,宇航员不穿宇宙服也可以安然工作。密封舱分两节,共有5.4米长。内部空间44立方米。托盘其实是个宽约四米,长约两米的金属构架,为“露天”工作的观测仪器使用。

  大约相距65公里时,航天飞机的雷达发现了空间站。29日8点,航天飞机启用了导航设备,指导自己庞大的身躯一步步地向空间站逼近。上午11时15分,航天飞机到达“和平号”空间站下方;12时23分,航天飞机驾驶员实施姿态机动,让飞机转了转身子,并以 3厘米/秒的速度缓慢地向“和平”号靠拢。当两个航天器相距一米的距离时,交合过程全部完成。

  根据计划安排,“阿尔法号”国际空间站的研制过程分三个阶段。一是初步准备阶段,大约从1994年12月到1997年11月,在这一阶段将要进行7~10次美俄在“和平号”空间站上的联合飞行。这一阶段进展比较顺利。1994年2月俄罗斯宇航员克里卡廖夫搭乘美国航天飞机,拉开了合作序幕。1995年3月14日,美国宇航员诺曼·萨加德和俄罗斯航天员一起乘坐“联盟” TM飞船入轨,并与“和平”号空间站进了对接和飞行。1995年6月27

  1992年,俄罗斯研制了一个叫“新光”的“人造月亮”装置,它主要由一个抛物面反射镜和一个自动旋转的姿控支持结构组成。 1993年2月 4日,对接后的“和平号”空间站分离了“进步 —M15号”无人货运飞船和“新光号”装置。于是莫斯科时间四点左右,在俄罗斯北部、加拿大、中国北方出现了一个飞逝而过的“光带”,这个“光带”就是“新光”反射太阳光的杰作。五个小时后,“新光”装置被抛入大气层烧毁。

  实验舱,包括一个美国实验舱、一个欧空局附加实验舱、一个日本实验舱、三个俄罗斯研究舱等。

  1971年4月,前苏联用“质子号”火箭发射了世界上第一座空间站“礼炮—1”号。以后前苏联相继发射了系列礼炮号空间站。1977年9月以前发射的礼炮号均可以看作是前苏联第一代空间站。这些空间站由工作舱、生活舱、服务舱三部分组成。但都只有1个对接舱口,居住空间很窄,只有 100立方米。

  “自由号”和“和平号”的基础上建立一个真正的国际空间站——“阿尔法号”国际空间站。参与“阿尔法”国际空间站研究的有美、俄、日、加拿大和欧洲空间局。

  阿尔法国际空间站是在“自由号”空间站计划上发展起来的。早在1984年,美国前总统里根就宣布要研制一个永久性载人空间站,并将于1994年投入使用。可是星移斗转,到1992年时,美国国会认为“自由号”空间站投资过巨,规模过大,要求航天局修改计划。美国航天局不久提出了新空间方案,但预算经费仍然高达300~400亿美元。美国国会否定了这个方案。后来几经周折,到1993年2月,美国总统克林顿提出新的方案,得到国会批准。

  天空实验室的电力由太阳能电池和蓄电池供给。天空实验室具有一定的应急营救能力,整个实验室每批三名宇航员中就有一名技术专家。他们进行了天体物理、生物医学等方面的试验,共获得了七万米长的数据磁带、数万张照片,成果丰富。

  前面说过,宇宙飞船与卫星的最大不同之处在于它能够载人;而空间站是什么的呢?空间站的本质也不过是个人造卫星,但这颗“人造卫星”却有保证人们生活和工作的设施和条件,或者再通俗一点讲,它就是供字航员短期居住的一座“太空旅馆”。最特别的是,这个“太空旅馆”可以移动,并且可以与别的“太空客车”——宇宙飞船或航天飞机进行对接,并携手飞行。

  下世纪竣工的阿尔法国际空间站

  “阿特兰蒂斯号”航天飞机从卡纳维拉尔角发射。45分钟后进入最低轨道,与在伊拉克上空的“和平号”空间站相距约1.3万公里。此时航天飞机开始加速追赶空间站,每小时缩短1630公里。三个半小时后,航天飞机速度放慢,每圈只追赶520公里。此时,航天飞机与空间站的宇航员们正在为对接作最后的准备,并用高频率无线电设备直接联系。

  再如 1995年2月 3日、6月 29日和11月 15日,当代世界上最大的两个载人航天器——美国的航天飞机与俄罗斯的“和平号”空间站实现了两次空间对接,对接后的载人航天复合体分别飞行了五天和三天,标志着国际空间合作进入到一个新的阶段。

  另外,欧洲空间局也在研制一种货运飞船,叫太空拖船。此船两端为圆柱形设备舱和动力舱,中间为燃料箱平台。它能在国际空间站停留半年以上,既能为空间站运送航天员生活必需品、科研设备,还可以带上空间站燃料——推进剂。

  “太空病”,如头晕、呕吐、恶心比较常见。长期失重对人的心血管系统也有影响,心脏功能有所变化,人体免疫力也有所不同,而这一切都需要在实验中获得。据报道说,科学家们已经知道,太空中失重条件下红细胞减少,是宇航员倍感疲劳和困乏的原因。

  节点舱由美国研制,分别有仓库、电力调节器等。

  “空间实验室—1号”,整个飞行过程都是在航天飞机中进行的。说到底它还不能称作是一个真正的空间站,但它进行的各种实验与空间站相似。而且更重要的是,“空间实验室—1号”,可以重复使用,这就使它的功能更胜一筹。

  生命科学研究重点在于研究宇航员在太空飞行的各种生理变化,提高载人航天能力。载人航天,并不是像人们想象的是美滋滋的事。在太空中各种

  居住舱由美国研制,包括厨房、洗脸间、洗澡间、卧室和医疗设施。

  太空之“吻”

  第二阶段是装配阶段,大约从1997年11月开始,俄罗斯将用“质子号”运载火箭发射俄制的功能货舱;此后再连续发射四次,空间站具有居住条件后,将与“联盟号”飞船对接。1999年3月,实验舱也要发射入轨并完成对接。据此,13个科学研究机柜和10千瓦电力能满足三名航天员工作需求。

  又如在空间维修上,太空站也有得天独厚的条件。1984年4月,“挑战者”航天飞机在第11次飞行时修复了一颗失效的卫星,该航天飞机还在轨道上完成了回收两颗卫星的任务。这些在当时都被称为是航天技术上的新突破。但据科学家们称,使用空间站做类似的工作,其费用会更低,效果会更好。因为卫星回收与维修可以在空间站内部进行,这就像坐在屋里干活一样,更加方便。

  空间站是在太空运行的旅馆,它迎接四方来客;又是一个悬空高挂的实验室,不时要接受新的科学研究任务。空间站技术比较复杂,特别像“阿尔法”号国际空间站,作为跨世纪的国际性工程,其技术之复杂、投资之多、人员配备之周全,堪称世界宇航工业之最。空间站技术中以交合对接显得尤为突出。因为空间站是个只会自己消耗资源,又不能生产资源的“空房子”,一切都要靠外部来接济。当然啦,未来的空间站能够自己生产食品就好了,这并不是不可能的事。现在先讲一个惊心动魄的故事,那是在1996年6月29日,美国“阿特兰蒂斯号”航天飞机与“和平号”空间站实现了交合对接。

  现在投入使用的只有俄罗斯的“和平号”空间站。曾经使用过的空间站有天空实验室、空间实验室—1、礼炮号系列等。目前正在紧锣密鼓地研制,并将下世纪竣工的永久性空间站,是许多国家正在联合开发的阿尔法国际空间站。

  天空实验室于1973年发射上天,它的第一部分包括装配好的轨道工场、太阳望远镜、过渡舱、多用途对接舱。随后,阿波罗飞船被送上轨道,并与天空实验室对接,三名宇航员进入轨道工场。28天后,阿波罗飞船分离并返回地面。天空实验室的寿命不长,由于70年代太阳活动强烈,引起高层中大气分子密度加大,大空实验室轨道下降。1979年7月,天空实验室坠毁到南半球印度洋澳大利亚西部地区。

  空间站,又名载人空间站、航天站或轨道站,它是可以供多名航天员巡访、长期工作和居住以及具备生产试验条件的载人航天器。空间站,可以说是目前在太空中运行的质量最大、容积最大、技术最复杂的人造天体。早期的太空计划,特别是前苏联,把太空站作为其最终目的。空间站耗资巨大,技术复杂,为什么许多国家都乐此不疲呢?这里有几个原因,这些原因无不与空间站的任务有关。空间站的任务可分两类:即探索、开发、利用空间资源;开展生命科学研究。

  最过瘾的莫过了“天葬”了。美国佛罗里达州一家集团与休斯敦一家太空服务公司,准备在太空开设“殡仪馆”。太空“殡仪馆”装有钛制圆柱形小瓶,各瓶中装有少量的死者骨灰。据说这种“太空殡仪馆”可在轨道上飞行6300万年,真是名副其实的“永垂不朽”了,这些想法看似怪诞离奇,但并不背离实际。

  天空实验室的轨道工场是最基本部件,它由土星火箭的未级改装而成。轨道工场有卧室、餐室、工作室、盥洗室,环境优雅,室温适中。和轨道工场相接近的是过渡舱,它是实验室的控制中枢,里面装有电力控制和分配系统、数据处理系统、通信设备等。与过渡舱相接的是多用途对接舱,说它多用途,是讲它除了能对接外,还可以贮藏各种实验设备和胶卷暗盒。多用途对接舱上面有一个太阳望远镜,可以拍摄太阳活动的各种照片。

  “联盟T15号”宇宙飞船,两天后与“和平号”对接成功,宇航员进入轨道站。从此,“和平号”轨道站宾客源源不断,而一系列的新的工作也大面积地开展起来,例如:

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