国际空间站

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October 20, 2021

国际空间站(英文:International Space Station 简称ISS)是一个位于低地球轨道的模块化空间站。国际空间站是一个多国联合项目,涉及五个航天机构,它们是 NASA(美国)、Roscosmos(俄罗斯)、JAXA(日本)、CSA(加拿大)和 ESA(欧盟)。国际空间站的所有权和使用由政府之间的协议和协议决定。该站是微重力与空间环境研究实验室,科学研究涵盖天体生物学、天文学、气象学、物理学等领域。国际空间站适用于测试未来可能进行的月球和火星长期任务所需的航天器系统和设备。国际空间站计划是由几个空间站的组合演变而来的,特别是俄罗斯的和平号空间站 2、美国的自由空间站和欧洲哥伦布轨道设施,代表了人类在太空中的永久存在:自 11 月以来,它至少被两个人占据2, 2000. 每次船员更换,四名新旧船员都在场,至少还有一名其他访客。空间站位于大约 410 公里高度的绕地球轨道上,这种轨道通常被称为低地球轨道。 (由于大气阻力和“重新启动”,确切的高度随时间变化大约几公里。该站平均每天降低 100 米的高度。)它以 92 分钟的周期绕地球运行;到 2003 年 12 月 1 日为止,他已经完成了 33 个。自发射以来已运行 500 次。他主要服务于航天飞机(直到 2011 年退休)、联盟号和进步号航天器。截至 2005 年,他仍在制作中,并拥有 3 名船员。到目前为止,全体船员都来自俄罗斯或美国的太空计划。但是国际空间站已经被来自世界各地 19 个国家的许多宇航员(以及太空游客)访问过。航天飞机于 2011 年退役后,美国宇航局创建了商业再补服务计划,商业公司将向国际空间站发送货物/补给。例如 Northrop Grumman、SpaceX 和 Sierra Nevada Corporation。 NASA 还创建了一个商业乘员计划 (CCP),将乘员送到国际空间站。几家公司将获得开发航天器和向国际空间站派遣人员的合同。与 SpaceX(龙飞船)和波音(Starliner)的 CCP 联系 “国际空间站”这个名字(俄语缩写为“MKS”)意味着一个中立的解决方案,结束了对其名称的分歧。最初想被称为“阿尔法空间站”但被俄罗斯拒绝,因为人们认为该站是新事物,但苏联在国际空间站发射之前很久就运营了八个轨道站(见空间站)。俄罗斯提议将其命名为“亚特兰特”被美国拒绝,因为担心该名称与亚特兰蒂斯(传说中沉入海洋的大陆的名称)相似。使用亚特兰蒂斯也会引起与亚特兰蒂斯航天飞机的混淆。MKS”在俄语中)表示一个中立的解决方案,结束了对其名称的分歧。最初想被称为“阿尔法空间站”,但俄罗斯人拒绝了,认为该站是新事物,但苏联在很久之前就运营了八个轨道站。国际空间站发射(见空间站),俄罗斯提议将其命名为“亚特兰蒂斯”的提议被美国拒绝,因为担心该名称与传说中沉入海洋的大陆名称亚特兰蒂斯相似。使用亚特兰蒂斯会也引起与亚特兰蒂斯号航天飞机的混淆。MKS”在俄语中)表示一个中立的解决方案,结束了对其名称的分歧。最初想被称为“阿尔法空间站”,但俄罗斯人拒绝了,认为该站是新事物,但苏联在很久之前就运营了八个轨道站。国际空间站发射(见空间站),俄罗斯提议将其命名为“亚特兰蒂斯”的提议被美国拒绝,因为担心该名称与传说中沉入海洋的大陆名称亚特兰蒂斯相似。使用亚特兰蒂斯会也引起与亚特兰蒂斯号航天飞机的混淆。人们会认为该站是新事物,但早在国际空间站发射之前,苏联就运行了八个轨道站(参见空间站)。俄罗斯提议将其命名为“亚特兰特”被美国拒绝,因为担心该名称与亚特兰蒂斯(传说中沉入海洋的大陆的名称)相似。使用亚特兰蒂斯也会引起与亚特兰蒂斯航天飞机的混淆。人们会认为这个空间站是新事物,但早在国际空间站发射之前,苏联就运行了八个轨道站(见空间站)。俄罗斯提议将其命名为“亚特兰特”被美国拒绝,因为担心该名称与亚特兰蒂斯(传说中沉入海洋的大陆的名称)相似。使用亚特兰蒂斯也会引起与亚特兰蒂斯航天飞机的混淆。使用亚特兰蒂斯也会引起与亚特兰蒂斯航天飞机的混淆。使用亚特兰蒂斯也会引起与亚特兰蒂斯航天飞机的混淆。

历史

ISS 组装订单 ISS Shuttle Flight Planning Manifest (PDF) 最初计划作为美国宇航局“自由空间站”并由里根总统推动,后来发现成本太高。冷战结束后,该项目被重建为 NASA 和俄罗斯 Rosaviakosmos 的联合项目。 1987 年 12 月 1 日,美国宇航局宣布了四家美国公司的名称,这些公司将获得帮助制造空间站美国制造部件的合同:波音航空航天公司、通用电气的太空部门、麦克唐纳道格拉斯公司和罗克韦尔公司的 Rocketdyne 部门。第一部分于 1998 年进入轨道。在派遣第一批机组人员之前又增加了两个部分。第一批机组人员于 2000 年 11 月 2 日抵达,由美国宇航员威廉谢泼德和两名俄罗斯宇航员尤里吉岑科和谢尔盖克里卡列夫组成。他们决定称空间站为“阿尔法”,但这个名字的使用仅限于他们的任务。国际空间站的成本比美国宇航局最初的估计要贵得多,而且它的时间表经常被推迟。截至 2003 年,该站仍无法按预期安排 7 名工作人员,因此限制了可以完成的科学工作量,激怒了该项目的欧洲合作伙伴。 2004 年 7 月,美国宇航局同意将空间站建成可容纳 4 名机组人员的阶段,并将发射额外的部分,如日本实验舱。美国宇航局将继续处理建设,俄罗斯将继续发射和更换站工作人员。按照2003年的配置,该站质量为187.016公斤,居住面积为425立方米。尺寸为73m长,宽52m,高27.5m。该行动涉及 16 架美国和 22 架俄罗斯航天飞机。俄罗斯航班,其中 8 架有人驾驶,14 架无人驾驶。建造需要 51 次太空行走,其中 25 次使用航天飞机,26 次使用国际空间站。车站的总太空行走时间已达到318小时37分钟。

目的

国际空间站最初的目的是作为实验室、天文台和工厂,同时为未来可能的月球、火星和小行星任务提供运输、维护和近地轨道中转基地。然而,并非 NASA 和 Roscosmos 之间的初步谅解备忘录中描述的所有用途都已实现。在 2010 年的美国国家空间政策中,国际空间站被赋予一个额外的角色来服务于商业、外交和教育目的。

科学研究

国际空间站提供了一个进行科学研究的平台,人力、数据、冷却和机组人员可用于支持实验。小型无人驾驶航天器也可以提供一个实验平台,尤其是那些涉及零重力和太空暴露的实验平台,但空间站提供了一个长期环境,在该环境中,研究可能会进行数十年,并且人类研究人员可以随时访问。国际空间站通过为实验组提供相同的发射时间和机组人员份额来简化单个实验。研究涉及多个领域,包括天体生物学、天文学、物理科学、材料科学、空间天气、气象学以及包括航空医学和生命科学在内的人类研究。地球上的科学家可以及时访问数据,并可以向机组人员提出实验修改建议。如果需要进一步的实验,定期安排补给船发射可以相对轻松地发射新硬件。机组人员进行为期数月的飞行探险,六名机组人员每周提供约 160 小时的工作时间。然而,车站维护占用了大量机组人员的时间。也许最著名的国际空间站实验是阿尔法磁谱仪 (AMS),它旨在探测暗物质并回答有关我们宇宙的其他基本问题,与美国宇航局的哈勃太空望远镜一样重要。 2013 年 4 月 3 日,科学家报告说,AMS 可能已经探测到暗物质的迹象。根据科学家的说法,“星载阿尔法磁谱仪的第一个结果证实了地球束缚宇宙射线中无法解释的高能正电子过剩”。

勘探

国际空间站在低地球轨道上提供了一个相对安全的位置,以测试长期执行月球和火星任务所需的航天器系统。这提供了在轨运行、维护、维修和更换活动方面的经验,这将成为操作离地球更远的航天器的基本技能,从而降低任务风险并提高行星际航天器的能力。在谈到 MARS-500 实验时,欧空局表示,“虽然国际空间站对于回答有关失重、辐射和其他空间特定因素可能产生的影响的问题至关重要,但隔离和长期禁闭的影响等方面可能通过地面模拟更合适地解决。”。谢尔盖·克拉斯诺夫俄罗斯航天局载人航天计划负责人 Roscosmos 在 2011 年建议,可以在国际空间站上搭载 MARS-500 的“较短版本”。

教育和文化社会化

ISS 工作人员通过运行学生开发的实验、创建教育演示、让学生参与课堂版本的 ISS 实验以及直接使用无线电、视频链接和电子邮件吸引学生,为地球上的学生提供机会。 ESA 提供各种免费、可下载的教学材料,供课堂使用。在一节课中,学生可以浏览国际空间站内部和外部的 3D 模型,并接受自发的挑战以实时解决。 2013 年 5 月,指挥官克里斯·哈德菲尔德 (Chris Hadfield) 在电台拍摄了大卫·鲍伊 (David Bowie) 的“太空奇观”音乐视频,并在 YouTube 上发布。这是第一个在太空拍摄的音乐视频。2017 年 11 月,在参加国际空间站的 Expedition 52/53 时,保罗·内斯波利 (Paolo Nespoli) 录制了两份他的口语录音(一份是英语,另一份是意大利语原文),用于维基百科文章。这是第一个专门为维基百科在太空中创建的内容。

段和模块

国际空间站分为3个部分,即美国轨道段(USOS)、俄罗斯轨道段(ROS)和公理轨道段(ASS)。每个段都有自己的模块。

压力模块

目前国际空间站上可用的压力模块包括: Axiom Space 计划建造一个特殊的旅游空间站。以前,他们会将模块与国际空间站配对。国际空间站退役后,这一段将脱离,成为自己的空间站(Axiom Space Station)。

非加压模块

ISS有大量不需要压力的外部元件。最大的是集成桁架结构 (ITS),其中安装了主要的太阳能电池板和车站的热辐射器。 ITS 由十个独立的部分组成,构成一个 108.5 米(356 英尺)长的结构。集成桁架结构是空间站主要远程机械手系统移动服务系统 (MSS) 的基础,该系统由三个主要部分组成:Canadarm2,国际空间站上最大的机械臂,质量为 1,800 公斤(4,000 磅) ) 用于:在 USOS 中对接和操纵航天器和模块;在 EVA 期间将机组人员和设备固定到位;并移动 Dextre 来完成任务。 Dextre 是 1,560 公斤(3.440 lb) 有两个手臂和一个旋转躯干,带有电源、灯光和视频工具,用于更换轨道更换装置 (ORU) 并执行其他需要精细控制的任务。移动基地系统 (MBS) 是一个沿着车站主框架在轨道上运行的平台,作为 Canadaarm2 和 Dextre 的移动基地,使机械臂能够到达 USOS 的所有部分。俄罗斯轨道段 (ROS) 与 Nauka 模块一起发射。 ROS 不需要操纵航天器或模块,因为所有航天器和模块都是自动对接的,并且可以以相同的方式进行处理。船员们使用了两台 Strela 货运起重机(俄语:ела́,lit. 'Arrow') 在 EVA 期间在 ROS 周围移动船员和设备。每台 Strela 起重机的质量为 45 千克(99 磅)。

住在国际空间站

船员活动

机组人员于 06:00 起床,随后在车站进行睡后活动和早晨检查。然后机组人员吃过早餐并与任务控制中心举行了每日计划会议,然后在上午 8 点 10 分左右开始工作。随后进行了当天的第一次预定训练,然后船员们继续工作到13:05。一小时的午休后,下午包括更多的练习和工作,然后船员们从晚上 7:30 开始进行睡前活动,包括晚餐和船员会议。预定的就寝时间从 21:30 开始。一般来说,工作人员平日每天工作 10 小时,周六工作 5 小时,剩下自己的时间来放松或赶上工作。国际空间站上使用的时区是协调世界时 (UTC)。该站为每个探险队成员提供了船员住房,在 Zvezda 有两间“卧室”,在 Nauka 有一间,在 Harmony 安装了四间。 USOS 的卧室是私人隔音隔间,大约一个成人的大小。而 Zvezda ROS 的卧室则有较小的窗户。在卧室里,船员们睡在拴在墙上的睡袋里。工作人员还可以听音乐、使用笔记本电脑以及将个人物品存放在大抽屉或模块的壁挂式网络中。这间卧室还提供阅读灯、架子和书桌。在机组人员休息期间,国际空间站上的灯光可以调暗、关闭并调节色温。在 Zvezda,在 Nauka 安装了一个,在 Harmony 安装了另外四个。 USOS 的卧室是私人隔音隔间,大约一个成人的大小。而 Zvezda ROS 的卧室则有较小的窗户。在卧室里,船员们睡在拴在墙上的睡袋里。工作人员还可以听音乐、使用笔记本电脑以及将个人物品存放在大抽屉或模块的壁挂式网络中。这间卧室还提供阅读灯、架子和书桌。在机组人员休息期间,国际空间站上的灯光可以调暗、关闭并调节色温。在 Zvezda,在 Nauka 安装了一个,在 Harmony 安装了另外四个。 USOS 的卧室是私人隔音隔间,大约一个成人的大小。而 Zvezda ROS 的卧室则有较小的窗户。在卧室里,船员们睡在拴在墙上的睡袋里。工作人员还可以听音乐、使用笔记本电脑以及将个人物品存放在大抽屉或模块的壁挂式网络中。这间卧室还提供阅读灯、架子和书桌。在机组人员休息期间,国际空间站上的灯光可以调暗、关闭并调节色温。在卧室里,船员们睡在拴在墙上的睡袋里。工作人员还可以听音乐、使用笔记本电脑以及将个人物品存放在大抽屉或模块的壁挂式网络中。这间卧室还提供阅读灯、架子和书桌。在机组人员休息期间,国际空间站上的灯光可以调暗、关闭并调节色温。在卧室里,船员们睡在拴在墙上的睡袋里。工作人员还可以听音乐、使用笔记本电脑以及将个人物品存放在大抽屉或模块的壁挂式网络中。这间卧室还提供阅读灯、架子和书桌。在机组人员休息期间,国际空间站上的灯光可以调暗、关闭并调节色温。

食品和卫生

在 USOS,国际空间站上的大部分食物都是真空密封在塑料袋中的;罐头食品非常罕见,因为它很重且运输成本高。船员们带着新鲜的水果和蔬菜,期待着航天器从地球上的到来。工作人员必须小心不要散布食物碎屑,因此液体调味料优于固体调味料,以避免污染车站设备。每个工作人员都有自己的膳食计划,可以使用 ISS 厨房做饭。这个厨房有两个食物加热器、一个冰箱和一个也提供热水的饮水机。饮料以脱水粉末的形式提供,在饮用前与水混合。饮料和汤用吸管从塑料袋中啜饮,吃固体食物时,刀叉会固定在磁性托盘上,以防止它们漂浮在周围。如果食物碎屑扩散,必须立即收集以防止它们堵塞空气过滤器或其他设备。国际空间站没有洗澡用的淋浴间;取而代之的是,机组人员使用湿毛巾清洁自己,将肥皂从像牙膏管这样的容器中取出。机组人员还提供免冲洗洗发水和牙膏,可直接食用以节省清洁水的使用。国际空间站上有两个太空厕所,均由俄罗斯设计,位于 Zvezda 和 Tranquility 模块中。这个废物和卫生隔间使用一个加压风扇驱动的抽吸系统,类似于穿梭机的废物收集系统。宇航员首先将自己绑在马桶座上,马桶座上装有弹簧固定杆,以确保宇航员正确密封。当入口打开时,杠杆会激活强大的抽吸系统:然后一股气流立即吸入宇航员的“废物”。然后将废物自动压实并收集在储存在铝制容器中的单独袋子中。然后将整个容器转移到 Progress 航天器进行处置。液体废物通过连接到马桶前部的软管排出,在解剖学上连接到管子上的“尿液适配器”使男性和女性可以使用同一个马桶。然后收集分离的尿液并转移到水回收系统,在那里它被回收成卫生的饮用水。2021 年,Nauka 模块的到来为国际空间站带来了第三个厕所。

国际合作

国际空间站涉及五个太空计划和十五个国家,是历史上政治和法律最复杂的太空探索计划。1998 年空间站政府间条约为各方之间的国际合作确立了主要框架。随后的一系列协议管理了空间站的其他方面,从管辖问题到访问宇航员之间的行为准则。

参与国

美国俄罗斯欧洲航天局荷兰比利时英国丹麦意大利德国挪威法国西班牙瑞典瑞士日本加拿大巴西(1997-2007)

交付模块、船员、货物

模块交付自 1998 年以来一直在进行,并将继续增长。第一个交付的模块是查莉亚,交付使用火箭进行:俄罗斯联盟号质子俄罗斯航天飞机(SpaceShuttle)ASISS 的乘员容量为 6 人(根据睡觉的房间数量)。但机组人员也可以睡在他们的宇宙飞船里。机组人员通常执行 6 个月的任务。国际空间站曾经有一次为期一年的任务。从地球到国际空间站的船员运送使用:航天飞机(1998-2011)美国宇航局自 1988 年以来的载人任务计划。从肯尼迪航天中心 LC-39A 和 LC-39B39B 联盟号(2000 年至今)载人龙飞船(2020 年至今) Starliner(计划中)

参考

外部链接

ISS 建立模拟 Diarsipkan 2008-07-25 di Wayback Machine。实时网络摄像头 n2yo 在可缩放地图上的位置,可选足迹。ISS ISS Tracker http://www.heavens-above.com/ ISS 建造和组装 国际空间站阿尔法(ISS)组装序列 NASA 国际空间站 ISS 之旅 - 欢迎来到国际空间站!国际空间站之旅(第一部分)(第二部分)(第三部分)(第四部分)