『壹』 國際空間站的建造歷程
該空間站以美國、俄羅斯為首,包括加拿大、日本、巴西和歐空局等共16個國家參與研製。
中國參與國際空間站遭到美國的反對,國際空間站籌劃建設時美國反對邀請中國參與,所以中國沒有成為國際空間站的啟動方。美國認為太空空間站技術有軍事用途,所以反對中國加入。 國際空間站計劃的前身是美國國家航空航天局的自由空間站計劃,這個計劃是1980年代美國戰略防禦計劃的一個組成部分。在1987年12月1日NASA宣布波音公司、通用電氣公司、麥道飛機公司和洛迪恩推進動力公司獲得了參與建造空間站的訂單。老布希執政期間,星球大戰計劃被擱置,自由空間站也隨之陷入停頓,1993年時任美國總統的比爾·柯林頓正式結束了自由空間站計劃。冷戰結束後在美國副總統戈爾的推動下,自由空間站重獲新生,NASA開始與俄羅斯聯邦航天局接觸,商談合作建立空間站的構想。
國際空間站計劃分三階段進行:
第一階段
1994年至1998年為第一階段——准備階段。已順利完成第一階段的任務。(主要進行了9次美國太空梭與俄羅斯和平號空間站的交會對接,取得了寶貴的經驗)
從1994年至1998年,美、俄兩國完成太空梭與俄羅斯「和平」號空間站的9次對接飛行。美國宇航員累計在「和平」號空間站上工作2年,取得了太空梭與空間站交會對接以及在空間站上長期進行生命科學、微重力科學實驗和對地觀測的經驗,可降低國際空間站裝配和運行中的技術風險。
1998年11月20日,國際空間站的第一個組件——曙光號功能貨艙(美國出資,俄羅斯製造)發射成功,標志著國際空間站正式進入第二階段——初期裝配階段。空間站的各個組件大多由NASA的太空梭進行運輸,由於各個組件大多在地面就已經完成建設任務,宇航員在太空只需要進行很少的操作便可以將組件連接上空間站主體。國際空間站的裝配完成了一半,能夠支持3名宇航員,到國際空間站完全完成之後,根據其設計共可以提供7名宇航員同時工作和生活。
第二階段
此後,國際空間站的第2個組件——美國團結號節點艙於1998年12月4日由奮進號太空梭送入軌道,並於12月7日與曙光號成功對接。第2階段的主要目標是建成1個具有載3人能力的初期空間站。
從1998年至2001年,國際空間站達到有3人在軌工作的能力。1998年11月20日,俄羅斯從哈薩克的拜科努爾航天發射場用「質子」號火箭將國際空間站的第一個部件「曙光」號多功能貨艙(FGB)發射入軌,從而拉開了國際空間站在軌裝配的序幕。同年12月4日,美國「奮進」號太空梭將國際空間站的第二個部件「團結」號節點艙送入軌道,並於12月6日成功地與「曙光」號對接;2000年7月12日,國際空間站的核心組件、俄羅斯建造的「星辰」號服務艙發射入軌,同年11月2日,首批3名宇航員進駐空間站,國際空間站開始長期載人,11月30日,美國「奮進」號太空梭為國際空間站送去兩塊翼展達72米、最大發電量為65千瓦的大型太陽能電池帆板;2001年2月7日,美國的「命運」號實驗艙由「亞特蘭蒂斯」號太空梭送入軌道,4月23日,加拿大製造的遙操作機械臂與國際空間站順利對接,7月12日,美國「亞特蘭蒂斯」號太空梭又把供宇航員出艙活動的「氣閘艙」送入軌道。至此,美國和俄羅斯等國經過太空梭、「質子」號火箭等運輸工具15次的飛行,完成了國際空間站第二階段的裝配工作。
第三階段
第三階段(2000年~2011年)為最終裝配和應用階段。國際空間站建成後,可載6人,工作壽命為15~20年。
從2001年至2006年,國際空間站完成裝配,達到6~7人長期在軌工作的能力。此階段先組裝美國的桁架結構和俄羅斯的對接艙段,接著發射日本實驗艙和歐空局的哥倫布軌道設施等。
國際空間站的預算遠遠超過了NASA最初的預計,其建造時間表也比預定的要晚,主要原因就是2003年初發生的哥倫比亞號太空梭失事事件之後,美國宇航局停飛了所有的太空梭。在太空梭停飛的兩年半時間里,空間站的人員和物資運輸完全依賴俄羅斯的聯盟號飛船,空間站上的科學研究活動也盡可能地被壓縮了。按照預定計劃,空間站的建設將在太空梭重返太空之後在2006年恢復,但是在2005年7月發現號太空梭的STS-114飛行任務完成後,由於太空梭隔熱材料在升空過程中脫落,NASA再次停飛所有太空梭,這使得國際空間站的建設時間表再次拖延。
裝配完成後的國際空間站長110米,寬88米,大致相當於一個足球場大小,總質量達400餘噸,將是有史以來規模最為龐大、設施最為先進的人造天宮,運行在傾角為51.6°、高度為397公里的軌道上,可供6~7名航天員在軌工作,之後國際空間站將開始一個為期10~15年的永久載人的運行期。
按照計劃,建造整個國際空間站共需要超過50次太空飛行和組裝,整個建造工作完成後,國際空間站將會有1200立方米的內部空間,總重量419000公斤,總輸出功率達到110千瓦,衍架長度108.4米,艙體長度74米,額定乘員6人。
2006年11月15日,國際空間站上的活動首次在地球上進行了高清晰度電視直播,並在紐約的時代廣場大屏幕電視上播放。這是人類首次觀看到來自太空的高清晰度電視直播畫面。直播節目的主角是國際空間站第14長期考察組指令長邁克爾·洛佩斯·阿萊格里亞,攝像師是站內的隨航工程師托馬斯·賴特爾。這套直播系統名為太空視頻網關,直播的清晰度可以達到普通模擬視頻的6倍。
2007年1月31日,國際空間站第14長期考察組中的兩名美國宇航員洛佩斯·阿萊格里亞和蘇尼特·威廉斯成功進行超過7個小時的太空行走。他們將命運號實驗艙的一個冷卻迴路從臨時系統接入永久系統,完成了一些電路接線工作,使對接的太空梭能接入並使用站上新太陽能電池板提供的電力,將一個遮光反射罩和隔熱罩丟棄掉,然後將一組舊太陽能電池板上的散熱器回收。
2月4日美國東部時間上午8時38分,這兩名宇航員再度出艙,進行約7個小時的太空行走。他們將命運號實驗艙的另一個冷卻迴路從臨時系統接入永久系統,對一個廢棄的氨水冷卻設備進行清理。
同年2月8日,這兩名宇航員完成了6小時40分鍾的第三次太空行走,將空間站外的兩個大型遮蔽罩移除丟棄,並安裝貨物運輸機的幾個附屬裝置。同年2月22日,國際空間站飛行工程師、俄羅斯宇航員米哈伊爾·秋林和洛佩斯·阿萊格里亞進行一次6個多小時的計劃外太空行走,修復了對接在空間站上的進步M-58飛船的一處未能收攏的天線。
2007年10月30日,美國「發現號」太空梭號太空人日前為國際空間站重新裝配太陽能天線電池板時,電池板出現破裂,美國國家航空航天局(NASA)科學家檢視電池板破損處,了解造成原因。
2011年美國太空梭全部退役又重啟太空船對接計劃。
2011年12月最後一個組件發射上天,完成組裝工作。 國際空間站在組裝階段,其主要設施由俄羅斯的質子號火箭、歐空局阿里安5號火箭以及美國的太空梭發射運送。組裝完成後的運輸工作由美國的太空梭、獵戶座號飛船以及俄羅斯的聯盟-TM飛船及進步號貨運飛船完成。美國還計劃研製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、服務艙和美國提供的節點1號艙。按計劃,此後還將陸續發射加拿大製造的遙控機械臂、美國的中央桁架和節點2號艙、日本的實驗艙和站外暴露平台、歐空局的實驗艙和美國的居住艙等。預計在2011年年底將完成全站的組裝任務。