天星
星際空間站(設(shè)想圖)
空間站,是一朵綻放在太空的美麗花朵,閃耀著人類(lèi)智慧和科技的光芒??臻g站又被稱(chēng)為“太空站”、“軌道站”或“航天站”,是一種在太空中長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、支持宇航員長(zhǎng)期生活和工作的載人航天器。它的目標(biāo),是在較長(zhǎng)時(shí)間飛行的同時(shí)進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn),并接待其他航天器的??亢驮L問(wèn)。
空間站是一顆巨大的人造衛(wèi)星,它建在太空,在那里幾乎不存在空氣的阻力,地球引力也極小。
同時(shí),空間站也是一個(gè)飛行平臺(tái),它大約每天環(huán)繞地球飛行16圈。宇航員可以在空間站上停留數(shù)周或數(shù)月,甚至可以超過(guò)一年。
此外,空間站還是一個(gè)科研平臺(tái),宇航員和科學(xué)家置身其中,朝上看,可以研究宇宙;朝下看,可以觀測(cè)地球。在空間站內(nèi),科學(xué)家可以長(zhǎng)時(shí)間地研究太空學(xué)、生命學(xué)、材料學(xué)和信息學(xué)等,并進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
空間站更是人類(lèi)挺進(jìn)宇宙的“跳板”??臻g站本身具有相當(dāng)大的運(yùn)行速度,平均每秒達(dá)7.6千米。由于地球引力極小,宇宙飛船從空間站起飛只需消耗很少的燃料。同時(shí),空間站也可以儲(chǔ)備大量的宇航物資。它可以成為未來(lái)宇宙飛船的“啟航站”與“中轉(zhuǎn)站”。這樣,宇宙飛船在航行中,不必回到地面就可以得到充足的物資補(bǔ)給,飛向更遠(yuǎn)的星空。
為了實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的夢(mèng)想,驗(yàn)證空間站的可能性和科學(xué)性,科學(xué)家提出過(guò)各種空間站的設(shè)想和藍(lán)圖。到今天,已有許多空間站相繼飛上太空,展現(xiàn)出人類(lèi)的勇氣、膽略和科技成就。
1971年4月19日,蘇聯(lián)發(fā)射了人類(lèi)航天史上第一座空間站——“禮炮1號(hào)”。1971年—1982年,蘇聯(lián)制定了“禮炮”空間站計(jì)劃。這期間,蘇聯(lián)一鼓作氣地相繼發(fā)射了7座“禮炮號(hào)”空間站,在太空綻放了一朵又一朵的“禮花”?!岸Y炮號(hào)”空間站開(kāi)拓出人類(lèi)探索的新空間,從此開(kāi)啟了人類(lèi)新的想象和思維。
1976年2月17日,蘇聯(lián)政府下達(dá)法令,授權(quán)研制“和平號(hào)”空間站。1986年2月20日,“和平號(hào)”的第一個(gè)艙段——“核心艙”發(fā)射升空,并開(kāi)始組建空間站。“和平號(hào)”空間站是蘇聯(lián)的第三代空間站。科學(xué)家們將它作為微重力研究實(shí)驗(yàn)室,相繼開(kāi)展了生物學(xué)、人類(lèi)生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)和氣象學(xué),以及航天器系統(tǒng)的研究,同時(shí)試驗(yàn)長(zhǎng)期太空飛行所需要的技術(shù)。此外,“和平號(hào)”空間站上還可以進(jìn)行微波、可見(jiàn)光、近紅外波和紅外波探測(cè),其外部還安裝了一臺(tái)太空中最大的合成孔徑雷達(dá)天線,用以掃描地球。
空間站的分類(lèi)
“和平號(hào)”空間站的設(shè)計(jì)壽命是5年,但它卻在太空飛行了5510天,共計(jì)15年31天,其中載人飛行4592天;共計(jì)環(huán)繞地球飛行了86331圈,總航程達(dá)35億千米。2001年3月23日,“和平號(hào)”空間站墜毀在南太平洋號(hào)稱(chēng)“航天器墓地”的圣誕島。
1973年5月14日,在一片歡呼聲中,美國(guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站升空,為觀測(cè)和研究地球提供了大量的第一手資料。美國(guó)宇航員從該空間站出發(fā),進(jìn)行了太空行走。宇航員們測(cè)量了太陽(yáng)黑子周期,記錄了肆虐的龍卷風(fēng),拍攝了核武器爆炸的云團(tuán),看見(jiàn)了一座座龐大輝煌的城市夜景,也看見(jiàn)了被人類(lèi)破壞的大自然的慘狀。
“天空實(shí)驗(yàn)室”成為美國(guó)最值得驕傲的太空奇跡,對(duì)醫(yī)學(xué)、宇航學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)的發(fā)展提供了極大的支持。它為國(guó)際空間站和未來(lái)空間站的建設(shè)提供了很多的經(jīng)驗(yàn)。
1946 年,“美國(guó)宇航之父”馮·布勞恩設(shè)計(jì)的空間站(設(shè)想圖)
1951 年,馮·布勞恩設(shè)想的能制造人工重力的輪式空間站(設(shè)想圖)
20 世紀(jì)50 年代,蘇聯(lián)科學(xué)家弗拉基米爾·切洛梅設(shè)計(jì)的空間站(設(shè)想圖)
1984年,美國(guó)總統(tǒng)里根提議:“為了科學(xué)、和平和人類(lèi),我們?cè)诳萍既找姘l(fā)達(dá)的地球上空,應(yīng)該建設(shè)一座長(zhǎng)期運(yùn)行的空間站。”對(duì)此提議,各個(gè)國(guó)家積極響應(yīng),有錢(qián)的出錢(qián),有力的出力,共同建設(shè)空間站。目前,國(guó)際空間站共有16位主人。
1998年11月20日,國(guó)際空間站的第一個(gè)艙段發(fā)射。2010年5月24日,國(guó)際空間站的最后一個(gè)艙段對(duì)接成功。截至2020年12月31日,國(guó)際空間站共計(jì)飛行了22年1個(gè)月11天,載人飛行20年1個(gè)月29天,環(huán)繞地球飛行125964圈。在此期間,20多個(gè)國(guó)家的244名宇航員、科學(xué)家和太空游客訪問(wèn)了國(guó)際空間站。在國(guó)際空間站上,各國(guó)科學(xué)家進(jìn)行了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、遺傳學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、冶金學(xué)、氣象學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)等領(lǐng)域的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。
“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站
“和平號(hào)”空間站
“聯(lián)盟號(hào)”飛船對(duì)接“和平號(hào)”空間站的瞬間
國(guó)際空間站的正面
國(guó)際空間站是世界航天領(lǐng)域最大規(guī)模的國(guó)際科技合作項(xiàng)目,也是世界航天史上第一個(gè)由多國(guó)合作建設(shè)的載人空間站。它是現(xiàn)代人類(lèi)工程技術(shù)史上的偉大奇跡,號(hào)稱(chēng)“人類(lèi)科技的坐標(biāo)”。它在人類(lèi)航天科技史上具有十分重要的意義,對(duì)未來(lái)的太空探索產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響,為下一步建造太空工廠、太空發(fā)電站、太空城提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn),朝著登陸月球和火星、深空探索等遠(yuǎn)大目標(biāo)前進(jìn)了一大步。
科技,讓夢(mèng)想成為真實(shí),讓不可能成為可能。當(dāng)今,世界航天科技突飛猛進(jìn)、日新月異!隨著太空科學(xué)的迅猛發(fā)展,科學(xué)家們將設(shè)計(jì)和建造月球空間站、火星空間站和小行星空間站等,空間站將從地球飛向更遠(yuǎn)的深空。
“月球之門(mén)”空間站(設(shè)想圖)
1969年7月16日早晨,美國(guó)馬里蘭州的一個(gè)小男孩吉米來(lái)到肯尼迪航天中心,觀看“阿波羅11號(hào)”飛船的發(fā)射。不久,吉米給美國(guó)宇航局寫(xiě)信:“我們應(yīng)該在月球的上空建設(shè)一座空間站,作為登月的??空尽_@樣,人類(lèi)可以隨時(shí)登陸月球?!睂?duì)此,科學(xué)家們贊嘆道:“想象力比知識(shí)更重要!一個(gè)孩子比我們想得更為長(zhǎng)遠(yuǎn)。”吉米的建議啟發(fā)了科學(xué)家們的想象,在他們的心中種下了目標(biāo)和希望。多年來(lái),美國(guó)宇航局不斷收到孩子們關(guān)于建設(shè)月球空間站和火星空間站的建議,有關(guān)月球空間站的計(jì)劃已經(jīng)醞釀了多年。
2017年9月27日,在第68屆國(guó)際宇航大會(huì)上,美國(guó)宇航局與俄羅斯宇航局簽署了關(guān)于研究和探索深空的聯(lián)合聲明,美國(guó)與俄羅斯將聯(lián)合建造“深空之門(mén)”月球空間站,又稱(chēng)為“太空港”空間站。2019年11月17日,美國(guó)宇航局將“深空之門(mén)”空間站改名為“月球之門(mén)”空間站,計(jì)劃將在2026年前發(fā)射5~6枚火箭,建成“月球之門(mén)”空間站。
國(guó)際空間站的桁架與艙段
2016年5月,為了保證2030年人類(lèi)能夠順利登陸火星,洛克希德·馬丁公司雄心勃勃地向美國(guó)宇航局提出了火星空間站計(jì)劃,設(shè)想在2028年建成一座長(zhǎng)期飛行、功能強(qiáng)大的“火星大本營(yíng)”空間站。“火星大本營(yíng)”空間站的主要系統(tǒng)和艙段有1艘“獵戶座”飛船、1個(gè)生活與工作艙、1個(gè)生活與居住艙、1個(gè)氣閘艙、1個(gè)實(shí)驗(yàn)室、1座天文臺(tái)、2枚低溫推進(jìn)火箭、2個(gè)液氧/液氫罐、4個(gè)太陽(yáng)能帆板、1個(gè)電力推進(jìn)艙、8個(gè)散熱器和1個(gè)機(jī)械臂,以及火星飛行器等。
“火星大本營(yíng)”空間站是否有一天會(huì)開(kāi)花結(jié)果,仍有待觀察。這樣一個(gè)空間站不僅在火星上空運(yùn)行,還可運(yùn)行在太陽(yáng)系各大星球的上空。如果一切順利,2028年“火星大本營(yíng)”空間站將最終建成。
“火星大本營(yíng)”空間站的主要系統(tǒng)和艙段(設(shè)想圖)
可以預(yù)見(jiàn),在未來(lái)50年內(nèi),人類(lèi)將在太空建設(shè)一座座更大規(guī)模的空間站——太空城。太空城將會(huì)成為“天上的街市”、人類(lèi)夢(mèng)寐以求的“天宮”。