“天宫一号”上天意味着什么？国际空间站大盘点

<p>　　一个空间站自它完全建成之后将具有无比强大的功能：</p><p>　　充分利用及开拓太空资源：人们已很熟悉的太空育种、对地对大气观测、部分军备试验，这些动作或是利用了空间站上的微重力条件，或是得力于空间站占据的高远位置，皆是借助空间站外部的特殊资源才能完成的。</p><p>　　作为实验基地开展科学研究：如观测和探索宇宙太空，监测人造卫星和深空探测器等等，空间站的“地理位置”无疑具有天体物理学和天文学研究的最佳优势。</p><p>　　研发多种航空航天可利用的新技术：局限于测试航空航天设备的新结构和新设备，还可对新能源、新材料的研发起促进作用。</p><p>　　太空旅游：该用途或许并没涵盖在国际空间站最早的设计图纸中，但现在却不得不将其考虑在内。</p><p>　　由此可见，一个空间站项目可开展的是一片集合了从观测、试验到研究、制造的人类活动新天地。所以说当俄罗斯航天署称，现在惟一运行的空间站——国际空间站将于2020年坠入太平洋，结束自身使命，让人觉得花费千亿美元,使用年份仅为个位数，颇为可惜。</p><p>　　不过，咱们国家的“<strong><strong>天宫一号</strong></strong>”本月底将择机发射，作为一个简易的空间实验室，它就像中国空间站的先头部队，为把宇航员送上天，在太空开展工作做准备。虽然它的寿命只有两年，但发射上天后，神舟八号、神舟九号、神舟十号飞船，会分别与“<strong><strong>天宫一号</strong></strong>”交会对接。待神舟十号完成交会对接，我国计划于2020年建设自己的空间站。也是2020年，怪不得国外有媒体称10年后将是中国空间站的天下。站在中国的空间站里看世界，将是怎样的精彩！</p><p>　　国际空间站大盘点</p><p>　　“曙光”号功能舱</p><p>　　“曙光”号功能舱为国际空间站的第一个组件，于1998年11月20日由俄罗斯“质子-k”火箭从拜科努尔航天发射场发射升空。“曙光”号是国际空间站的基础，能提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、充压的小气候环境等多种功能。它由“和平”号空间站上的“晶体”舱演变而来，寿命13年，可对接4个航天器。</p><p>　　“团结”号节点舱</p><p>　　“团结”号节点舱是国际空间站的第二个组件，也是国际空间站的第一个节点舱，于1998年12月4日由“奋进”号航天飞机送入轨道。舱体长5.49米，直径4.57米，重11612千克，用于存贮货物和调节电力供应，是国际空间站上负责连接6个舱体的主要节点舱。</p><p>　　“星辰”号服务舱</p><p>　　“星辰”号服务舱是国际空间站的核心，是航天员生活和工作的主要场所，“星辰”号服务舱由俄罗斯出资和建造，于2000年7月12日发射，7月26日与国际空间站联合体对接。“星辰”号长13米，重19吨，由3个密封舱组成。“星辰”号发射之后，对接的3个舱段和辅助设备组成了质量为73吨、运行在397千米轨道上的空间联合体，使国际空间站具备了接待航天员居住和工作的基本条件。</p><p>　　“命运”号实验舱</p><p>　　“命运”号实验舱是美国宇航局在1974年2月“空间实验室”退役后的第一个永久性运作的在轨实验室，于2001年2月与国际空间站“团结”号节点舱顺利对接。“命运”号实验舱是美国进行微重力科学与研究的场所，包括材料加工、生命科学、生物医学实验、流体试验和地球科学等。</p><p>　　“寻求”号气闸舱</p><p>　　“寻求”号气闸舱是国际空间站主要的气闸舱，由美国于2001年7月14日发射升空的。气闸舱的作用是为航天员提供出舱活动前穿戴航天服的场所。“寻求”号被连接到空间站之前，俄罗斯航天员只能在“星辰”号服务舱内穿戴航天服，美国航天员只有在有航天飞机停靠的情况下，在航天飞机里穿戴航天服。“寻求”号气闸舱能同时兼容美国和俄罗斯航天员穿戴使用航天服。</p><p>　　“和谐”号节点舱</p><p>　　“和谐”号节点舱是国际空间站3个节点舱中的第2个，于2007年10月23日由“发现”号航天飞机发射升空。在国际空间站所起的作用是把美国“命运”号实验舱和后来送入太空的欧洲航天局“哥伦布”号空间实验舱、日本“希望”号空间实验舱连接在一起。</p><p>　　“宁静”号节点舱</p><p>　　“宁静”号节点舱是国际空间站的第3个节点舱，由意大利泰利斯阿莱尼亚航天公司为美国宇航局建造，长约7米，直径约4.5米，在轨重量约18160千克。“宁静”号能够为国际空间站上的航天员，以及包括氧气生成器、水循环系统、废物清理-卫生维护系统和“科尔贝尔”跑步机等在内的许多生命支持和环境控制系统提供额外的空间。</p><p>　　“哥伦布”号实验舱</p><p>　　“哥伦布”实验舱是继美国“命运”号之后的第二个国际空间站实验舱，它由欧洲10个国家的40家公司共同参与制造，是欧空局最大的国际空间站项目。“哥伦布”实验舱装备有多种实验设备，能开展细胞生物学、外空生物学、流体和材料科学、人类生理学、天文学和基础物理学等多方面的实验，其使用寿命至少10年。美国宇航员在经历约8个小时的太空行走后，才将“哥伦布”实验舱安置到国际空间站上。</p><p>　　“希望”号实验舱</p><p>　　“希望”号实验舱是日本首个载人航天设施，最多可容纳4人。它由jaxa公司于2001年9月制造完成，也是国际太空站上最大的舱组。它由舱内保管室、舱内实验室、舱外实验平台、舱外集装架、机械臂和通信系统6大部分组成。“希望”号实验舱在日本设计和组装完毕之后被运送到美国国家航空航天局(nasa)，然后其各部件由美国航天飞机分3次运往国际空间站，并在太空完成组装。</p><p>　　“莱昂纳多”多用途后勤舱</p><p>　　“莱昂纳多”后勤舱是由意大利制造的，以意大利文艺复兴三杰之一莱昂纳多·达·芬奇命名。“莱昂纳多”后勤舱于2001年进行了首次太空飞行。2010年3月，“莱昂纳多”后勤舱进行了改装，具备了更好的碎片防护功能，并能使航天员更容易使用其内部的设备，并更名为“永久性多功能舱”。</p><p>　　空间站是一种在近地轨道长时间运行的载人航天器。它的基本组成是以一个载人生活舱为主体，再加上有不同用途的舱段。空间站外部必须装有太阳能电池板和对接舱口，以保证站内电能供应和实现与其他航天器的对接。</p><p>　　第一个空间站——“礼炮1”号</p><p>　　时间：前苏联1971年4月19日发射；同年10月11日太平洋上空坠毁</p><p>　　结构：由轨道舱、服务舱和对接舱组成</p><p>　　形状：不规则的圆柱形，总长约12.5米，最大直径4米，总重约18.5吨</p><p>　　轨道：在约200多千米高的轨道上运行</p><p>　　1971年4月19日，前苏联发射了世界上第一个空间站——“礼炮1”号。“礼炮1”号空间站装有各种试验设备、照相摄影设备和科学实验设备。与联盟号载人飞船对接组成居住舱，容积100立方米，可住6名宇航员。“礼炮1”号空间站在太空运行6个月，相继与联盟10号，联盟11号两艘飞船对接组成轨道联合体，每艘飞船各载3名宇航员，共在空间站上停留26天。但有3名航天员乘联盟11号飞船返回地球过程中，由于座舱漏气减压，不幸全部遇难。</p><p>　　前苏联一共发射了7个“礼炮”号空间站。“礼炮2”至“礼炮7”号这6个空间站分别于1973年至1982年间发射，最后一个即“礼炮7”号在1991年坠落到地球。“礼炮2”至“礼炮5”号属于第一代空间站，它们每个重量约19吨，长16米，只有一个对接口，可与“联盟”号载人飞船对接。第二代“礼炮6”号及“礼炮7”号空间站对接口增加到两个，除接待联盟号载人飞船外，还可与进步号货运飞船对接。</p><p>　　美国天空实验室</p><p>　　时间：美国在1973年5月14日发射；1979年7月12日在南印度洋上空坠入大气层烧毁 </p><p>　　结构：由轨道舱、过渡舱和对接舱组成</p><p>　　形状：全长36米，最大直径6.7米，总重77.5吨</p><p>　　轨道：在435千米高的近圆空间轨道上运行</p><p>　　1973年5月25日、7月28日和11月16日，美国先后由阿波罗号飞船把宇航员送上空间站工作。宇航员用58种科学仪器进行了270多项生物医学、空间物理、天文观测、资源勘探和工艺技术等试验，拍摄了大量的太阳活动照片和地球表面照片，研究了人在空间活动的各种现象。1974年2月天空实验室被封闭停用，直到1979年坠毁。它在太空运行2249天，航程达14亿多千米。</p><p>　　前苏联和平号空间站</p><p>　　时间：前苏联1986年2月20日发射入轨；2001年3月23日坠入地球大气层，碎片落入南太平洋海域中 </p><p>　　结构：由工作舱、过渡舱、非密封舱三个部分组成，共有6个对接口</p><p>　　形状：阶梯形圆柱体，全长13.13米，最大直径4.2米，重21吨</p><p>　　轨道：轨道高度300至400千米</p><p>　　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。四个专业舱都有生命保障系统和动力装置，可独立完成在太空机动飞行：一个是工艺生产实验舱，一个是天体物理实验舱，一个是生物学科研究舱，一个是医药试制舱。这几个实验舱可根据任务需要更换设备，成为另一种新的实验舱。2000年底俄罗斯宇航局因和平号部件老化(设计寿命10年)且缺乏维修经费，决定将其坠毁。和平号最终于2001年3月23日坠入地球大气层，碎片落入南太平洋海域中。 </p><p>　　太空高尔夫 轻松创纪录</p><p>　　1971年，在阿波罗14号任务期间，美国宇航员艾伦-谢泼德就曾在月球打过高尔夫球。他是美宇航局培养的美国第一批宇航员（共七人）。谢泼德的第一杆没有成功，但在第二次尝试中击到了球。他当时向地面任务控制中心报告称，他击出的球飞了“很远、很远”。</p><p>　　35年以后，俄罗斯宇航员米哈伊尔-秋林在一次太空表演中，将一个高尔夫球从国际空间站击出。身着笨重的宇航服，秋林无法用双手并拢握球杆。出于安全考虑，这次使用的高尔夫球重约3克，平时在地面上使用的高尔夫球则重约45克。高尔夫球没有像在地面上一样放在球座上，而是用金属丝网包住，以避免球在失重状态下自行飘移。同时，秋林把一只脚固定在架子上。随着秋林太空一击，高尔夫球将穿越太空，最终进入地球大气层，在与大气的剧烈摩擦中燃尽。就此计算，这一杆把球打出何止千里。</p><p>　　在太空举办运动会并不是什么新鲜事。国际空间站上的宇航员别出心裁，创造出他们自己的零重力运动。比如，零重力跳水（其实就是漂浮在原地不停地翻筋斗）；或者像健身球一样抛出大水袋，接着跳到上面看一看能在失重状态下飘移多远。宇航员还举行太空接力赛，从国际空间站一端跑到另一端，在不碰任何东西的情况下尝试能飘多远。</p><p>　　一天过上15次新年</p><p>　　当2000年12月31日午夜时分一过，世人便正式挥别20世纪，迎接新世纪的来临。在一般情况下，这种倒数计时的跨年体验，仅此一次。不过，远在国际空间站(iss)的3名美国与俄罗斯宇航员，却得以穿越时空，在新年到来前夕当天，要进行多达15次的倒数跨年。</p><p>　　俄罗斯太空总署署长柯波德夫介绍说，由于iss会在24小时内横跨地球的国际日期变更线达16次之多，因此理论上站上的宇航员可进行15次跨世纪倒数，而且还会有14次从21世纪再跨回20世纪的特殊体验。 </p><p>　　1900万美元买厕所 尿液转化为饮用水</p><p>　　2007年7月3日，美国国家航空航天局(nasa)斥资1900万美元为国际空间站美国舱段购置一套俄罗斯制厕所系统。此前，国际空间站的美国宇航员要上厕所都要到俄罗斯那边去上。这个厕所的造价听上去有点贵，但综合考虑，这比自己造一个厕所便宜多了。</p><p>　　除了价格贵，还有什么让这个厕所显得特别呢？从图上可以看到，厕所配备绑腿固定套，以帮助航天员固定位置。该系统采用复杂的方式将排泄物汇集到一块，然后排放到化粪池，它采用了三个过滤步骤净化液体，使所有污水进入并转化为纯净饮用水。这套新厕所设备的优势是将宇航员的尿转化成饮用水，不再像之前的厕所系统那样把小便向宇宙空间排放。这个装置每年将会节约用水7吨。看来美国国家航空航天局也开始学会省钱了，不过这个厕所还真是不便宜。</p><p>　　这套新厕所设施已于2008年正式交付空间站使用。在太空失重状态下大小便，是一个比较麻烦、复杂的事情。尤其是较长期轨道飞行时，环境控制与生命保障系统要设计出一套复杂的能除臭、供水、易于消毒的收集方式。其中，抽水马桶最为复杂，如果设计不好，大小便因微重力会从马桶中飘出来，那就成为一场灾难。</p><p>　　宇航员上厕所是个“技术活”。首先坐在一个台子上，垂下的双脚分别踏在两个长条钢制踏板上，并且还要把脚穿入踏板上的固定套，类似骑马时把脚伸入马镫。然后双手握住马桶两边扶手，最要紧的是屁股须与马桶边缘贴紧，使马桶内部与外边隔绝，内部完全密封，形成一个“抽气马桶”。小便则用一个特制漏斗收集。 </p><p>　　13厘米长垃圾来袭</p><p>　　2009年3月国际空间站遭受太空垃圾威胁，站内3名宇航员不得不按指令在逃生舱中短暂躲避。太空垃圾专家马克·马特尼说这块垃圾大约长13厘米。 </p><p>　　即使是很小的碎片也能给国际空间站造成重创，会使空间站失压。国际空间站有一套“避撞”程序，当这一程序监测到有太空飞行物接近空间站并有可能发生碰撞时，就会指示空间站启动发动机改变运行位置，躲避碰撞。</p><p>　　在空间站遭撞后失压情况下，宇航员需要关闭空间站和逃生舱之间的舱门，以便在需要时使逃生舱和空间站迅速脱离,3名宇航员当时已做好关闭舱门准备。宇航员在飞船中躲了大约10分钟后，警报解除。他们从飞船窗户向外望。当然，什么都没看见。</p><p>　　太空垃圾主要包括废弃的卫星及探测器、运载火箭末级的碎片和宇航员意外丢失的物品等。专家估计，尺寸在1厘米到10厘米间的太空垃圾大约有30万个，而尺寸更小的太空垃圾则不可胜数。国际空间站为防止发生碰撞，曾8次采取躲避措施。 </p><p>　　数字解读</p><p>　　1000亿</p><p>　　将国际空间站完全建成要耗费1000亿美元。国际空间站也将因此成为世界上花钱最多的单一工程。</p><p>　　81.6万</p><p>　　现在空间站的重量是81.6万磅（约37.01万公斤）。组装完成后，该站在地球上的重量将达到大约92.5万磅（41.96万公斤），相当于330多辆汽车的总重量。</p><p>　　220</p><p>　　国际空间站距离地球的平均距离是220英里（250公里）。天气晴朗的时候，在地球上用裸眼就可以看到空间站。</p><p>　　147</p><p>　　迄今为止为建设和维修空间站进行的太空行走次数。</p><p>　　90</p><p>　　国际空间站以每秒4.8英里（7.7公里）的速度绕地球一周需要90分钟。</p><p>　　14</p><p>　　国际空间站上的循环系统每天需要处理的机组成员排出的气体量是14磅（6.4公斤）。</p><p>　　13</p><p>　　空间站上的房间数，其中包括用来从轨道上观看地球的有7个窗口的小瞭望室。</p><p>　　6</p><p>　　任务期间，一名宇航员一般会在空间站上生活和工作的时间是6个月。6还是目前空间站上的宇航员的总人数。</p><p>　　5</p><p>　　最近用来把补给送上空间站或者按计划以后要进行这项工作的无人飞船数量。目前的飞船包括俄罗斯的“进步”号、欧洲航天局的“自动转移飞行器”和日本的“希望”号货运飞船。美国宇航局还与太空探索技术公司(spacex)合作，将利用它的“龙”飞船运送货物，并与弗吉尼亚的美国轨道科技公司合作，打算利用它的“天鹅座”飞船进行同样的工作。这些私人飞船预计将于明年进行试飞。</p><p>　　4</p><p>　　3到6个月需要给空间站的一名宇航员提供的食物是4吨。空间站成员爱吃的食物有鸡尾冷虾、玉米饼、烤牛肉、早餐香肠、辣味鸡肉卷、蔬菜饼、通心面和奶酪、糖衣巧克力及脆皮蓝草莓馅饼。柠檬汽水是他们最喜欢的饮料。</p><p>　　1.5 </p><p>　　空间站提供给每位成员的使他们不用穿太空服就能工作的加压空间是1.5立方米（相当于波音747提供给每位乘客的空间）。 </p><p>　　即使飞行数百万公里，还是无法逃避生命存活的客观需求。当宇航员在地球表面数百公里之上的轨道上时，他们依然需要吃饭、睡觉以及上厕所。在空间站上做饭，算不上真正意义上的烹饪，最多是加热或用水泡。</p><p>　　太空大餐</p><p>　　餐桌</p><p>　　空间站里没有一个真正的厨房，但是有一张餐桌。桌子上有皮带和尼龙搭扣，这样盛食物的容器、勺、餐巾纸等都可以固定在上面。固定在服务舱的这张桌子实际上是国际空间站的社交中心——休息时的聊天场所。桌子四周没有椅子，地板上有一对可以固定脚的装置，这样宇航员们就餐时不会到处乱飞。</p><p>　　餐具</p><p>　　可以使用的唯一餐具就是勺子，叉子和餐刀在这里毫无用处。所有的食物都要放入一个容器中，再放入一些调料，它们自然会粘到勺子上，这样吃的食物不至于飞得到处都是。这种调料黏附力量不大，所以飘浮着吃饭时，脚步必须移动得慢一些，不然食物会从勺中飞到墙上。</p><p>　　饮料</p><p>　　饮料都是脱水的、放在袋中的，有各种的果汁、茶、咖啡和牛奶。俄罗斯的饮料袋是透明的塑料袋，有一个可以往里加水的单向阀门，塑料袋的另一边有麦秆。喝的时候只需将塑料袋的一边用剪子剪开，打开加水阀，将塑料袋接到水龙头上，搅拌好，然后用剪子将另一头的麦秆剪开，就可以饮用了。</p><p>　　调料</p><p>　　调料有辣的、甜的、酸的，大部分是装在可挤压的瓶中或包装袋里。将调料挤出来是件很有趣的事，可以用各种拍打的方法，也可以抓住瓶子的底部，将瓶口远离你，然后使自己的身体像陀螺一样自旋起来，离心力将调料向外甩，在旋转的同时你可以将调料挤出去。</p><p>　　食物</p><p>　　俄罗斯供应的食物很多是罐装的，有加了蔬菜的羔羊肉，掺有大麦的牛肉(像一种夹肉面包)，鲟鱼和鸡肉饭。还有很多其他的脱水食物，像特沃劳格(一种俄罗斯乡村的坚果干酪甜点)、蔬菜、意大利通心面、西红柿、油炸米饭、小虾等等。你所要做的就是往袋中加水，等上几分钟，再将勺子插进袋子里吃这些食物。在脱水食品复水时，要确信这些汤料和水已经完全融合，你需要将包装袋前后晃动，或抓住包装袋，上下拍打，利用离心力将水挤到袋子中。所以当你看到一名宇航员抓住一个食品袋并且上下挥舞，这不是他为午餐而兴奋(也许有这种可能)，只是为了将食物和水混在一起。</p><p>　　大多数美国太空食品是装在密封袋中的，它们与罐装食品很像，但却不是罐头，另外还有装在密封袋中的坚果、干果、面包等等。这些食物可以很滑稽地漂浮在空中，宇航员就像条金鱼似的在空中游来游去吞食它们。</p><p>　　菜谱</p><p>　　美籍华人宇航员爱德华·卢杰上太空前挑选了一些在零售店买到的、可以长期保存的食物：中国食品(像一种放入甜豆酱的糯米饭)、夏威夷牛肉干、罐装法国食物(豆焖肉鸭、加沙司的牛肉)和一些袋装即食糯米饭。</p><p>　　韩国首名宇航员李素妍2008年带上空间站的韩式太空餐包括泡菜、速冻米饭、大酱汤和辣椒酱等。此外，还有用各种粮食混合制成的“甜点”以及绿茶、红参茶等。她说，“速食面、泡菜和辣椒酱尤其受欢迎”。这些太空食品经高温杀菌和无菌包装，含有65%水分，由于呈黏稠状，食用时不会飞散。</p><p>　　地中海饮食一直是宇航员的食品,但这种饮食的新鲜和冻干食品2004年第一次飞上太空，其中包括：帕齐诺西红柿、罗马尼阿风味的烙饼、托斯卡的派科琳诺白葡萄酒、鱼和都灵软巧克力糖。 </p><p>　　从最早期的太空飞行至今，已有许多各式各样的奇特装置帮助过宇航员行方便之事。这些发明涉及很多领域，从简单的成人尿不湿，到可以将尿液转化为饮用水的先进厕所系统。</p><p>　　如厕趣闻</p><p>　　尴尬</p><p>　　谢泼德是美国历史上第一位进入太空的宇航员。他在1961年5月5日的飞行中，预计飞行时间应该只有15分钟，但是由于自然天气和技术等困难的影响，升空时间拖延了4个小时。谢泼德通过无线电向控制室汇报：“我要小便。”结果他得到的答复是：“不行。”就这样在别无选择的情况下，谢泼德被迫在他的宇航服里解决了问题。</p><p>　　失灵</p><p>　　在1984年的一次太空探索中，发现号航天器的废水通风系统失灵，导致航天器外形成一个非常大的尿液冰柱。意识到冰柱会在返航时破裂，并损坏航天器上的隔热层，宇航员只得用飞船机器臂将其打碎。航天器的隔热层保住了，但宇航员不得不关闭尿液收集系统。这场危机虽然得以避免，但宇航员们在这个6天任务的剩余时间里，再也没有厕所可用。</p><p>　　争抢</p><p>　　在国际空间站很像是生活在一个大家庭——大家总要为厕所争个不休。2009年，俄罗斯宇航员根那季·帕达尔卡将全球斗争提上了一个新高度，他对俄罗斯的报纸抱怨说，当他想使用空间站位于美国一侧的卫生间时，遭到拒绝。其实美国人可没想在太空里重蹈冷战：结果真相大白，事实上帕达尔卡不能上厕所，还得怪俄罗斯政府。从2003年起，俄罗斯政府就要求nasa（美国宇航局）为美国宇航员所用资源付费。而美国作出回应，也禁止俄罗斯人使用自己的设施。帕达尔卡告诉记者，厕所门事件对于俄罗斯宇航员的士气有很大影响。不能使用美国的健身自行车同样让人郁闷。</p><p>　　维修</p><p>　　2009年7月，国际空间站上的一个马桶在冲水时坏了，迫使6个机组人员和7个从“奋进号”航天飞机来访问的宇航员只能共用仅剩的一个马桶——或者是请求使用俄罗斯人的马桶。不过至少这些宇航员还有马桶可用。一年前，国际空间站只配备了一个马桶。当这个马桶的马达风扇出故障时，机组人员就只能憋着尿，祈祷上帝保佑了。幸运的是在这两次事件中，机组人员都通过紧急维修，很快使马桶恢复正常。</p><p>　　美景</p><p>　　2009年秋天，一些天文学家惊讶的发现，那种他们曾经认为是宏伟天文奇观的东西不过是一些尿而已。航天飞机上的空间是有限的，所以宇航员必须定期排放一些废物来减轻负担。当尿液被排放到外太空后，迅速冻成一团冰晶。当阳光照射到这些水珠上时它们又变为水蒸气，据一些观察者说，这样的景观惊人的美丽。“阿波罗9号”的宇航员曾说过，“太空轨道上最美丽的景象……就是日落时的尿液”。</p><p>　　来源：新华网</p><br 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