空间站,从科幻中走来

时间:2021-05-25 16:46:10 浏览量:

天星

星际空间站(设想图)

空间站,是一朵绽放在太空的美丽花朵,闪耀着人类智慧和科技的光芒。空间站又被称为“太空站”、“轨道站”或“航天站”,是一种在太空中长时间运行、支持宇航员长期生活和工作的载人航天器。它的目标,是在较长时间飞行的同时进行各种科学实验,并接待其他航天器的停靠和访问。

空间站是一颗巨大的人造卫星,它建在太空,在那里几乎不存在空气的阻力,地球引力也极小。

同时,空间站也是一个飞行平台,它大约每天环绕地球飞行16圈。宇航员可以在空间站上停留数周或数月,甚至可以超过一年。

此外,空间站还是一个科研平台,宇航员和科学家置身其中,朝上看,可以研究宇宙;朝下看,可以观测地球。在空间站内,科学家可以长时间地研究太空学、生命学、材料学和信息学等,并进行科学实验。

空间站更是人类挺进宇宙的“跳板”。空间站本身具有相当大的运行速度,平均每秒达7.6千米。由于地球引力极小,宇宙飞船从空间站起飞只需消耗很少的燃料。同时,空间站也可以储备大量的宇航物资。它可以成为未来宇宙飞船的“启航站”与“中转站”。这样,宇宙飞船在航行中,不必回到地面就可以得到充足的物资补给,飞向更远的星空。

成就与辉煌

为了实现人类的梦想,验证空间站的可能性和科学性,科学家提出过各种空间站的设想和蓝图。到今天,已有许多空间站相继飞上太空,展现出人类的勇气、胆略和科技成就。

1971年4月19日,苏联发射了人类航天史上第一座空间站——“礼炮1号”。1971年—1982年,苏联制定了“礼炮”空间站计划。这期间,苏联一鼓作气地相继发射了7座“礼炮号”空间站,在太空绽放了一朵又一朵的“礼花”。“礼炮号”空间站开拓出人类探索的新空间,从此开启了人类新的想象和思维。

1976年2月17日,苏联政府下达法令,授权研制“和平号”空间站。1986年2月20日,“和平號”的第一个舱段——“核心舱”发射升空,并开始组建空间站。“和平号”空间站是苏联的第三代空间站。科学家们将它作为微重力研究实验室,相继开展了生物学、人类生物学、化学、物理学、天文学和气象学,以及航天器系统的研究,同时试验长期太空飞行所需要的技术。此外,“和平号”空间站上还可以进行微波、可见光、近红外波和红外波探测,其外部还安装了一台太空中最大的合成孔径雷达天线,用以扫描地球。

空间站的分类

“和平号”空间站的设计寿命是5年,但它却在太空飞行了5510天,共计15年31天,其中载人飞行4592天;共计环绕地球飞行了86331圈,总航程达35亿千米。2001年3月23日,“和平号”空间站坠毁在南太平洋号称“航天器墓地”的圣诞岛。

1973年5月14日,在一片欢呼声中,美国的“天空实验室”空间站升空,为观测和研究地球提供了大量的第一手资料。美国宇航员从该空间站出发,进行了太空行走。宇航员们测量了太阳黑子周期,记录了肆虐的龙卷风,拍摄了核武器爆炸的云团,看见了一座座庞大辉煌的城市夜景,也看见了被人类破坏的大自然的惨状。

“天空实验室”成为美国最值得骄傲的太空奇迹,对医学、宇航学、天文学、宇宙学的发展提供了极大的支持。它为国际空间站和未来空间站的建设提供了很多的经验。

1946 年,“美国宇航之父”冯·布劳恩设计的空间站(设想图)

1951 年,冯·布劳恩设想的能制造人工重力的轮式空间站(设想图)

20 世纪50 年代,苏联科学家弗拉基米尔·切洛梅设计的空间站(设想图)

1984年,美国总统里根提议:“为了科学、和平和人类,我们在科技日益发达的地球上空,应该建设一座长期运行的空间站。”对此提议,各个国家积极响应,有钱的出钱,有力的出力,共同建设空间站。目前,国际空间站共有16位主人。

1998年11月20日,国际空间站的第一个舱段发射。2010年5月24日,国际空间站的最后一个舱段对接成功。截至2020年12月31日,国际空间站共计飞行了22年1个月11天,载人飞行20年1个月29天,环绕地球飞行125964圈。在此期间,20多个国家的244名宇航员、科学家和太空游客访问了国际空间站。在国际空间站上,各国科学家进行了生物学、医学、药学、遗传学、化学、物理学、冶金学、气象学、天文学、宇宙学等领域的各项实验。

“天空实验室”空间站

“和平号”空间站

“联盟号”飞船对接“和平号”空间站的瞬间

国际空间站的正面

国际空间站是世界航天领域最大规模的国际科技合作项目,也是世界航天史上第一个由多国合作建设的载人空间站。它是现代人类工程技术史上的伟大奇迹,号称“人类科技的坐标”。它在人类航天科技史上具有十分重要的意义,对未来的太空探索产生了深远的影响,为下一步建造太空工厂、太空发电站、太空城提供了宝贵的经验,朝着登陆月球和火星、深空探索等远大目标前进了一大步。

未来与激情

科技,让梦想成为真实,让不可能成为可能。当今,世界航天科技突飞猛进、日新月异!随着太空科学的迅猛发展,科学家们将设计和建造月球空间站、火星空间站和小行星空间站等,空间站将从地球飞向更远的深空。

“月球之门”空间站(设想图)

1969年7月16日早晨,美国马里兰州的一个小男孩吉米来到肯尼迪航天中心,观看“阿波罗11号”飞船的发射。不久,吉米给美国宇航局写信:“我们应该在月球的上空建设一座空间站,作为登月的停靠站。这样,人类可以随时登陆月球。”对此,科学家们赞叹道:“想象力比知识更重要!一个孩子比我们想得更为长远。”吉米的建议启发了科学家们的想象,在他们的心中种下了目標和希望。多年来,美国宇航局不断收到孩子们关于建设月球空间站和火星空间站的建议,有关月球空间站的计划已经酝酿了多年。

2017年9月27日,在第68届国际宇航大会上,美国宇航局与俄罗斯宇航局签署了关于研究和探索深空的联合声明,美国与俄罗斯将联合建造“深空之门”月球空间站,又称为“太空港”空间站。2019年11月17日,美国宇航局将“深空之门”空间站改名为“月球之门”空间站,计划将在2026年前发射5~6枚火箭,建成“月球之门”空间站。

国际空间站的桁架与舱段

2016年5月,为了保证2030年人类能够顺利登陆火星,洛克希德·马丁公司雄心勃勃地向美国宇航局提出了火星空间站计划,设想在2028年建成一座长期飞行、功能强大的“火星大本营”空间站。“火星大本营”空间站的主要系统和舱段有1艘“猎户座”飞船、1个生活与工作舱、1个生活与居住舱、1个气闸舱、1个实验室、1座天文台、2枚低温推进火箭、2个液氧/液氢罐、4个太阳能帆板、1个电力推进舱、8个散热器和1个机械臂,以及火星飞行器等。

“火星大本营”空间站是否有一天会开花结果,仍有待观察。这样一个空间站不仅在火星上空运行,还可运行在太阳系各大星球的上空。如果一切顺利,2028年“火星大本营”空间站将最终建成。

“火星大本营”空间站的主要系统和舱段(设想图)

可以预见,在未来50年内,人类将在太空建设一座座更大规模的空间站——太空城。太空城将会成为“天上的街市”、人类梦寐以求的“天宫”。

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