世界科技(science and technology)全景百卷书: 送别地球阿娘的心怀

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  ——建立空间站

  • 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
  • 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

  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。

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

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。

  空间站向我们走来

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  • 压力舱4.1米×7米,托盘3米×4米

宇宙空间实验室1号欧盟js金沙官网 4

  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。

结构特点使用情况

  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。

结构特点使用情况

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。

  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。

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。

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。

  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。

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。

  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。

  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。

  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

  “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。

  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。

  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。

  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。

  下世纪竣工的阿尔法国际空间站

  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。

  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。

  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。

  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。

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