國(guó)際空間站的建設(shè)情況?
五大航天機(jī)構(gòu)承諾:空間站竣工時(shí)間鎖定2010年 本報(bào)多倫多1月26日電(記者 王心見(jiàn)) 美國(guó)、俄羅斯、歐洲、日本和加拿大等五大航天機(jī)構(gòu)的主管今天在加拿大蒙特利爾市商討后承諾,他們將在2010年完成國(guó)際空間站的建設(shè)。 由于美國(guó)哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)在2003年2月1日發(fā)生爆炸,美國(guó)停止了所有的航天飛機(jī)飛行任務(wù),國(guó)際空間站的建設(shè)也受到嚴(yán)重影響,人們甚至擔(dān)心它能不能最終建成。 主持今天活動(dòng)的美國(guó)宇航局局長(zhǎng)肖恩.奧基夫表示,國(guó)際空間站的建設(shè)將繼續(xù)進(jìn)行。首先要做的工作是美國(guó)宇航局將讓航天飛機(jī)重新飛行,在完成國(guó)際空間站的建設(shè)后再令其退役。奧基夫表示,為了讓航天飛機(jī)重新飛行,美國(guó)宇航局已經(jīng)花費(fèi)了15億美元。該局將在今年春天和夏天進(jìn)行兩次航天飛機(jī)的試飛,如果一切順利,將在今天秋天進(jìn)行正式的飛行任務(wù),重新開(kāi)始國(guó)際空間站的建設(shè)。為了安全起見(jiàn),美國(guó)宇航局將減少航天飛機(jī)向國(guó)際空間站運(yùn)送貨物和建設(shè)部件的次數(shù)。 歐空局總裁多丹表示,國(guó)際空間站在2010年建成后,將至少有5年的使用壽命。歐洲國(guó)家已經(jīng)準(zhǔn)備好在國(guó)際空間站的基礎(chǔ)上,同美國(guó)繼續(xù)合作,進(jìn)行月球、火星及更遠(yuǎn)太空的探索。 兩名宇航員成功給空間站安上了機(jī)械臂 本報(bào)華盛頓1月26日電(記者 張孟軍) 國(guó)際空間站上的2名宇航員今天成功地進(jìn)行了近5個(gè)半小時(shí)的太空行走,在空間站外面安裝了1個(gè)德國(guó)制造的機(jī)械臂,以及3個(gè)用于盛放各種菌類的盒子,并檢查了3個(gè)通風(fēng)口。 美國(guó)華裔宇航員焦中立和俄羅斯宇航員沙里波夫于美國(guó)東部時(shí)間1月26日14■43分走出空間站,于20■13分完成太空行走。曾進(jìn)行過(guò)4次太空行走的焦中立走出空間站后首先幽默地和蒼天打招呼:“哈羅太空,我的老朋友?!苯又忱锊ǚ蛞沧叱隹臻g站。在太空行走期間,兩名宇航員來(lái)到俄“星辰”號(hào)服務(wù)艙,在該服務(wù)艙的外面安裝了1個(gè)德國(guó)制造的機(jī)械臂。這個(gè)機(jī)械臂長(zhǎng)約50厘米,具有兩個(gè)關(guān)節(jié)、一個(gè)金屬手指和兩個(gè)內(nèi)置照相機(jī)。按照設(shè)計(jì),德國(guó)的地面控制中心和空間“星辰”號(hào)服務(wù)艙內(nèi)的電腦,可以近乎實(shí)時(shí)地操縱機(jī)械臂,讓其在空間站進(jìn)行了一些危險(xiǎn)、繁重的安裝和維修,以減輕宇航員的部分工作負(fù)擔(dān)。 此外,焦中立和沙里波夫還檢查了由站上氧發(fā)生器、空氣清潔器和顆粒過(guò)濾器使用的三個(gè)通風(fēng)口。沙里波夫在通風(fēng)口周?chē)慕^緣層上發(fā)現(xiàn)了油狀白色殘留物,并將有關(guān)情況拍了照片,這些照片將傳送至地面工程師。在這之后,兩名宇航員返回“碼頭”號(hào)對(duì)接艙外面,安裝了3個(gè)盛有各種真菌和多種桿菌的試驗(yàn)用盒子,這些菌類微生物在普通溫度條件下,能夠分解金屬和聚合物等各種化合材料。實(shí)驗(yàn)盒子里面還有各種航天材料。安裝這些實(shí)驗(yàn)盒子的目的是進(jìn)行名為“生物風(fēng)險(xiǎn)”的試驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)將持續(xù)1年半。研究人員通過(guò)該實(shí)驗(yàn),可以了解這些菌類在零下100攝氏度與零上100攝氏度的溫度范圍里,對(duì)航天材料分解的情況,以開(kāi)發(fā)能夠在星際飛行中防止菌類破壞的航天材料,為未來(lái)的星際飛行做準(zhǔn)備。 按照原計(jì)劃,在太空行走之前,國(guó)際空間站上一個(gè)美國(guó)制造的Ku波段電視天線應(yīng)該提前展開(kāi),以向地面發(fā)送太空行走的電視轉(zhuǎn)播信號(hào),供地面飛行控制中心專家觀看。但在太空行走開(kāi)始之前的1個(gè)半小時(shí),電視天線處于背對(duì)太陽(yáng)的陰影之中,因溫度過(guò)低而未能全部展開(kāi),因而太空行走最初在沒(méi)有電視轉(zhuǎn)播畫(huà)面的狀態(tài)下進(jìn)行。在太空行走約進(jìn)行一半時(shí),該天線完全展開(kāi),地面飛行控制中心才收到空間站發(fā)來(lái)的電視信號(hào)。據(jù)悉,兩名宇航員今? ??3月份還將進(jìn)行一次太空行走。
國(guó)際空間站的設(shè)想是1983年由美國(guó)總統(tǒng)里根首先提出的,即在國(guó)際合作的基礎(chǔ)上建造迄今為止最大的載人空間站。經(jīng)過(guò)近十余年的探索和多次重新設(shè)計(jì),直到蘇聯(lián)解體、俄羅斯加盟,國(guó)際空間站才于1993年完成設(shè)計(jì),開(kāi)始實(shí)施。該空間站以美國(guó)、俄羅斯為首,包括加拿大、日本、巴西和歐空局(11個(gè)國(guó)家)共16個(gè)國(guó)家參與研制。其設(shè)計(jì)壽命為10~15年,總質(zhì)量約423噸、長(zhǎng)108米、寬(含翼展)88米,運(yùn)行軌道高度為397千米,載人艙內(nèi)大氣壓與地表面相同,可載6人。國(guó)際空間站結(jié)構(gòu)復(fù)雜,規(guī)模大,由航天員居住艙、實(shí)驗(yàn)艙、服務(wù)艙,對(duì)接過(guò)渡艙、桁架、太陽(yáng)電池等部分組成,建成后總質(zhì)量將達(dá)438000千克,長(zhǎng)108米。國(guó)際空間站計(jì)劃分三階段進(jìn)行:1994年至1998年為第一階段――準(zhǔn)備階段。目前已順利完成第一階段的任務(wù)(主要進(jìn)行了9次美國(guó)航天飛機(jī)與俄羅斯和平號(hào)空間站的交會(huì)對(duì)接,取得了寶貴的經(jīng)驗(yàn))。1998年11月20日,國(guó)際空間站的第一個(gè)組件――曙光號(hào)功能貨艙(美國(guó)出資,俄羅斯制造)發(fā)射成功,標(biāo)志著國(guó)際空間站正式進(jìn)入第二階段――初期裝配階段。此后,國(guó)際空間站的第2個(gè)組件――美國(guó)團(tuán)結(jié)號(hào)節(jié)點(diǎn)艙于1998年12月4日由奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)送入軌道,并于12月7日與曙光號(hào)成功對(duì)接。第2階段的主要目標(biāo)是建成1個(gè)具有載3人能力的初期空間站。第三階段(2000年~2005年)為最終裝配和應(yīng)用階段。國(guó)際空間站建成后,可載6人,工作壽命為10~15年。其主要結(jié)構(gòu)是:(1)基礎(chǔ)桁架。它用來(lái)安裝各艙段、太陽(yáng)能電池板、移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)及站外暴露試驗(yàn)設(shè)施等。(2)居住艙。它主要用于航天員的生活居住,其中包括走廊、廁所、淋浴、睡站和醫(yī)療設(shè)施,由美國(guó)承擔(dān)研制與發(fā)射到太空。(3)服務(wù)艙。它內(nèi)含科學(xué)儀器設(shè)備等服務(wù)設(shè)施,也含一部分居住功能,由俄羅斯研制并發(fā)射。(4)功能貨艙。它內(nèi)設(shè)有航天員生命保障設(shè)施和一部分居住功能(如廁所、衛(wèi)生設(shè)施等),以及電源、燃料暫存地等,艙體外部設(shè)有多向?qū)涌冢啥砹_斯研制并發(fā)射。(5)多個(gè)實(shí)驗(yàn)艙。其中美國(guó)1個(gè)、歐空局1個(gè)、日本1個(gè)、俄羅斯3個(gè)。美國(guó)、日本和歐空局的3個(gè)實(shí)驗(yàn)艙將提供總計(jì)為33個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的有效載荷機(jī)柜;俄羅斯的實(shí)驗(yàn)艙中也有20個(gè)實(shí)驗(yàn)機(jī)柜。另外,日本的實(shí)驗(yàn)艙還連有站外暴露平臺(tái),用于對(duì)空間環(huán)境直接接觸實(shí)驗(yàn)。(6)3個(gè)節(jié)點(diǎn)艙。它們由美國(guó)和歐空局研制,是連接各艙段的通道和航天員進(jìn)行艙外活動(dòng)的出口。此外,節(jié)點(diǎn)1號(hào)艙還可作為倉(cāng)庫(kù),用于存儲(chǔ);節(jié)點(diǎn)2號(hào)艙內(nèi)有電路調(diào)節(jié)機(jī)柜,用于轉(zhuǎn)換電能,供國(guó)際合作者使用;節(jié)點(diǎn)3號(hào)艙為空間站的擴(kuò)展留有余地。(7)能源系統(tǒng)和太陽(yáng)能電池帆板。它們由美國(guó)和俄羅斯兩國(guó)提供。(8)移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)。它由加拿大研制。組裝成功后的國(guó)際空間站將作為科學(xué)研究和開(kāi)發(fā)太空資源的手段,為人類提供一個(gè)長(zhǎng)期在太空軌道上進(jìn)行對(duì)地觀測(cè)和天文觀測(cè)的機(jī)會(huì)。 在對(duì)地觀測(cè)方面,國(guó)際空間站比遙感衛(wèi)星要優(yōu)越。首先它是有人參與到遙感任務(wù)之中,因而當(dāng)?shù)厍蛏习l(fā)生地震、海嘯或火山噴發(fā)等事件時(shí),在站上的航天員可以及時(shí)調(diào)整遙感器的各種參數(shù),以獲得最佳觀測(cè)效果;當(dāng)遙感器等儀器設(shè)備發(fā)生故障時(shí),又可隨時(shí)維修到正常工作狀態(tài);它還可以通過(guò)航天飛機(jī)或飛船更換遙感儀器設(shè)備,使新技術(shù)及時(shí)得到應(yīng)用而又節(jié)省經(jīng)費(fèi)。用它對(duì)地球大氣質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè),可長(zhǎng)期預(yù)報(bào)氣候變化。在陸地資源開(kāi)發(fā),海洋資源利用等方面,也都會(huì)從中受益。國(guó)際空間站在天文觀測(cè)上要比其他航天器優(yōu)越得多,是了解宇宙天體位置、分布、運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)、物? ??狀態(tài)、化學(xué)組成及其演變規(guī)律的重要手段。因?yàn)橛腥藚⒂谟^測(cè),再加上空間站在太空的活動(dòng)位置和多方向性,以及機(jī)動(dòng)的觀察測(cè)定方法,因而可充分發(fā)揮儀器設(shè)備的作用。通過(guò)國(guó)際空間站,天文學(xué)家不僅能獲得宇宙射線,亞原子粒子等重要信息,了解宇宙奧秘,而且還能對(duì)影響地球環(huán)境的天文事件(如太陽(yáng)耀斑、暗條爆發(fā)等)作出快速反應(yīng),及時(shí)保護(hù)地球,保護(hù)在太空飛行的航天器及其成員。國(guó)際空間站上的生命科學(xué)研究,可分為人體生命與重力生物學(xué)兩方面:人體生命科學(xué)的研究成果可直接促進(jìn)航天醫(yī)學(xué)的發(fā)展,例如,通過(guò)多種參數(shù)來(lái)判斷重力對(duì)航天員身體的影響,可提高對(duì)人的大腦、神經(jīng)和骨骼及肌肉等方面的研究水平。重力生物學(xué)和材料科學(xué)的研究與應(yīng)用有廣闊的前景,而國(guó)際空間站的微重力條件要比和平號(hào)空間站和航天飛機(jī)優(yōu)越得多,特別是在材料發(fā)展上可能起到一次革命性的進(jìn)展。僅就太空微重力這一特殊因素來(lái)說(shuō),國(guó)際空間站就能給研究生命科學(xué)、生物技術(shù)、航天醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、流體物理、燃燒科學(xué)等提供比地球上好得多、甚至在地球無(wú)法提供的優(yōu)越條件,直接促進(jìn)這些科學(xué)的進(jìn)步。同時(shí),國(guó)際空間站的建成和應(yīng)用,也是向著建造太空工廠、太空發(fā)電站,進(jìn)行太空旅游,建立永久性居住區(qū)(太空城堡),向太空其他星球移民等載人航天的遠(yuǎn)期目標(biāo)接近了一步。(就沒(méi)我們中國(guó),狗日的居然也有。) 國(guó)際空間站以美國(guó)、俄羅斯為首,包括加拿大、日本、巴西和歐空局(11個(gè)國(guó)家)共16個(gè)國(guó)家參與研制現(xiàn)在還沒(méi)中國(guó)據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,日前,國(guó)際空間站迎來(lái)了10歲生日,10年前,1998年11月20日,俄羅斯火箭攜載了工作貨物模塊(functional cargo block),這是空間站的第一個(gè)構(gòu)成部分。從此之后,多項(xiàng)完整的軌道實(shí)驗(yàn)室逐步地在國(guó)際空間站建造起來(lái),從事人類或動(dòng)物失重等太空效應(yīng)的研究,但與此同時(shí),國(guó)際空間站的持續(xù)性操作運(yùn)行和宇航員的太空任務(wù)中也存在著一些失誤,以下是十年來(lái)國(guó)際空間站出現(xiàn)的令人頭痛、接近失誤,但又必須正確面對(duì)的十大失誤和故障: 1、太空失蹤的蜘蛛 在宇航員進(jìn)入太空之前,人類就曾將動(dòng)物發(fā)送至太空環(huán)境,目前動(dòng)物仍伴隨著人類一同完成太空任務(wù)。近日,美國(guó)宇航局“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)攜帶兩只蜘蛛進(jìn)入國(guó)際空間站,在當(dāng)前的任務(wù)中科學(xué)家將觀測(cè)蜘蛛如何在零重力狀況下編織蜘蛛網(wǎng)。其中一只蜘蛛編織出一張紊亂不堪的網(wǎng),完全不像地球上的蜘蛛網(wǎng)那么有紋理。但是,另一只蜘蛛?yún)s在空間站找不到蹤跡,空間站的宇航員們稱已進(jìn)行全面搜尋,但并未發(fā)現(xiàn)。他們認(rèn)為這只蜘蛛很可能躲藏在空間站的某個(gè)黑暗角落,并開(kāi)始編織蜘蛛網(wǎng)。 2、難以對(duì)付的旋轉(zhuǎn)接頭 位于空間站前端和右舷的“太陽(yáng)阿爾法旋轉(zhuǎn)儀”(Solar Alpha Rotary Joints,SARJ),負(fù)責(zé)使空間站太陽(yáng)能電池板指向太陽(yáng)的方向,去年右舷太陽(yáng)阿爾法旋轉(zhuǎn)儀出現(xiàn)過(guò)度的振動(dòng),美國(guó)宇航局對(duì)此十分擔(dān)憂。之后在前往空間站的航天飛機(jī)執(zhí)行旋轉(zhuǎn)接頭維修,宇航員在修理時(shí)發(fā)現(xiàn)接頭受損是由于太空殘骸碰撞造成的,宇航員關(guān)閉了該裝置的運(yùn)行狀態(tài)??臻g站必須要有足夠的電力才能完全處理這項(xiàng)維修工作。 3、太空行走丟失工具包 日前,“奮進(jìn)”航天飛機(jī)在國(guó)際空間站10歲生日之際帶來(lái)了幾個(gè)禮物,其中包括一個(gè)供6名空間站工作人員適用的新型維持生命裝置,以及完成一些必要的修理任務(wù)。然而,11月18日,宇航員海德?斯特凡尼斯海寧?皮珀(Heide Stefanyshyn-Piper)體驗(yàn)到了許多修理人員最頭痛的事情:她丟失了工具包。她在太空行走時(shí)不慎使工具包漂離在太空中,她反復(fù)地? ?著:“我的天哪!”。幸運(yùn)的是,負(fù)責(zé)此次太空行走的另一位宇航員的工具包中裝有足夠的工具,能夠最終完成這項(xiàng)太空任務(wù)。但對(duì)于未來(lái)的太空任務(wù),丟失工具包所形成的太空垃圾將成為安全隱患。 4、衛(wèi)生間故障 在家里當(dāng)你的衛(wèi)生間坐便器出現(xiàn)問(wèn)題,你一定會(huì)感到很棘手,但如果在太空中衛(wèi)生間出現(xiàn)故障將是一個(gè)大麻煩!今年5月,國(guó)際空間站的衛(wèi)生間出現(xiàn)了故障,空間站的工作人員只得使用“聯(lián)盟號(hào)”宇宙飛船的衛(wèi)生間,“聯(lián)盟號(hào)”對(duì)于他們而言就如同救生艇,該宇宙飛船最優(yōu)先的任務(wù)就是修理空間站的馬桶。直到6月,美國(guó)宇航局“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)為空間站帶來(lái)了新的馬桶抽吸裝置,才使該馬桶運(yùn)行正常,解除了宇航員們的“痛苦”。 5、損壞的太陽(yáng)能電池板 2007年10月底,當(dāng)空間站工作人員展開(kāi)包括太陽(yáng)能電池板在內(nèi)的能量收集裝置時(shí),其中的一個(gè)太陽(yáng)能電池板被撕裂。損壞的太陽(yáng)能電池板可能會(huì)阻礙空間站歐洲哥倫比亞實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)展部署,因此宇航員必須進(jìn)行一次危險(xiǎn)的太空行走,以修復(fù)該處太陽(yáng)能電池板。宇航員斯科特?帕拉津斯基(Scott Parazynski)和道格拉斯?惠洛克(Douglas H. Wheelock)騎在一個(gè)延長(zhǎng)桁臂上,帕拉津斯基在受損的太陽(yáng)能電池板進(jìn)行了數(shù)小時(shí)的維修操作,據(jù)稱,他的太空服和工具進(jìn)行了絕緣處理,否則不小心接觸太陽(yáng)能電池板將使帕拉津斯基遭到電擊。在維修中宇航員如果不冒險(xiǎn)這樣嘗試將無(wú)法很好地處理問(wèn)題,因此他們無(wú)法使用以往常規(guī)性的操作技術(shù)。但最終帕拉津斯基成功地剪斷了損壞了的金屬線,并安裝鏈扣加固了太陽(yáng)能電池板。 6、計(jì)算機(jī)故障 負(fù)責(zé)空間站推進(jìn)器和控制空間站方位的俄羅斯制造的三臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是國(guó)際空間站必要性系統(tǒng)之一,2007年6月,當(dāng)空間站工作人員回收太陽(yáng)能電池板時(shí),俄羅斯三臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均出現(xiàn)故障,工作人員全力進(jìn)行恢復(fù)。當(dāng)時(shí),美國(guó)宇航局“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)停塢在空間站,進(jìn)行模擬控制國(guó)際空間站,直至該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)恢復(fù)正常。在最糟糕的情況下,這種計(jì)算機(jī)故障將迫使空間站工作人員撤離空間站,乘坐亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)返回地球。幸運(yùn)的是,兩天之內(nèi)所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均恢復(fù)了正常,經(jīng)檢查工作人員測(cè)定這次計(jì)算機(jī)故障是由于配線冷凝導(dǎo)致短路。 7、煙霧警報(bào)器 2006年,空間站響起了煙霧警報(bào),空間站宇航員當(dāng)時(shí)以為出現(xiàn)了火情,這可能導(dǎo)致空間站的一場(chǎng)災(zāi)難。當(dāng)時(shí)飛行工程師注意到有一股古怪的氣味,很像橡膠墊圈燃燒,很快大家意識(shí)到這是從制氧裝置釋放出的難聞氣味使俄羅斯艙段警報(bào)器拉響,宇航員們很快清除了溢出物,整個(gè)過(guò)程中并未戴氣體面具。 8、“碰撞”警報(bào) 2004年,俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)宇宙飛船乘載兩名俄羅斯宇航員和一名美國(guó)宇航員飛往國(guó)際空間站,他們將替換空間站的宇航員。或許是他們過(guò)于渴望抵達(dá)空間站,警報(bào)提示“聯(lián)盟”號(hào)接近空間站的速度過(guò)快,任務(wù)指揮官薩里贊?沙里波夫(Salizhan Sharipov)不得不進(jìn)行手動(dòng)駕駛,最終手動(dòng)操控下入塢空間站。 9、航天飛機(jī)事故 國(guó)際空間站的建設(shè)的維護(hù)依賴于航天飛機(jī)和宇宙飛船,但這些宇宙飛行器的操作也存在著很大的危險(xiǎn),在2003年“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)失事后,美國(guó)宇航局航天飛機(jī)禁飛兩年半,在此期間俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)宇宙飛船成為唯一抵達(dá)空間站的飛行器。目前,美國(guó)宇航局計(jì)劃在2010年取消所有的航天飛機(jī)飛行,但是新型的“獵戶”載人宇宙飛船很可能直到2015年才能服役。期間的5年時(shí)間空缺又只能由俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)來(lái)完成任務(wù)。如果災(zāi)難性事件出現(xiàn)在“聯(lián)盟”號(hào)上,空間站的維護(hù)補(bǔ)? ??任務(wù)將變得更加勉強(qiáng)。 10、空間站的未來(lái)在哪里? 目前空間站沒(méi)有出現(xiàn)什么故障,現(xiàn)在迎來(lái)了它10歲生日,但是空間站仍未充分建造完畢,按照計(jì)劃完工日期將持續(xù)至2010年,然而其正式退役時(shí)間是2015年。畢竟空間站的建造花費(fèi)了大量的錢(qián)財(cái),應(yīng)當(dāng)盡可能地采用多種方法延長(zhǎng)空間站的服役時(shí)間。但是10年前俄羅斯艙段的第一個(gè)工作貨物模塊使用期限只有15年,應(yīng)當(dāng)在2013年進(jìn)行更換,對(duì)它進(jìn)行更換并不是一件容易事情
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