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国际空间站 - ISS - 这是第一个由许多国家参与建造的空间站。空间站由 43 个模块和组件组成,可同时容纳 7 名长期乘员(2009 年前为 3 名,由于运输限制,2020 年前实际上为 6 名)。空间站的首批模块于 1998 年发射进入地球轨道并相互连接。第一批长期乘员于 2000 年入住。

国际空间站的动力来源是太阳能电池;在 2011 年 7 月 19 日之前,人员和材料的运输由以下设备负责 太空运输系统(STS)的美国航天飞机 (2003年2月至2005年7月26日,因哥伦比亚号航天飞机灾难而暂停)以及俄罗斯联盟号和进步号航天器。2011 年美国航天飞机计划结束后,俄罗斯联盟号火箭成为永久宇航员的运载工具,从 2020 年起,联盟号火箭将成为永久宇航员的运载工具。 乘员龙 美国公司的美国航天器 太空探索技术公司.

该站拥有业余无线电设备(ARISS 项目)。它还拥有自己的指定呼号:美国 NN1SS 和 NA1SS、俄罗斯 RZ3DZR 和德国 DL0ISS。

小布什政府计划在 2015 年后停止对空间站的资助,这将导致空间站在 2016 年初脱离轨道。然而,下一任美国总统巴拉克-奥巴马(Barack Obama)政府将资助期限延长至 2020 年,甚至有可能延长至 2028 年。

空间站的太阳能电池板反射大量阳光,从地球上可以看到它像一个物体在天空中移动。

创造

国际空间站的建立是俄罗斯和平-2 号空间站、美国和平-2 号空间站、俄罗斯和平-2 号空间站和美国和平-2 号空间站建造项目相结合的结果。 自由和欧洲的哥伦布号。它们的目标是实现人类永久存在于太空的梦想。自 2000 年 11 月 2 日第一批永久乘员抵达国际空间站以来,这一梦想已经实现:威廉-谢泼德、尤里-吉增科和谢尔盖-克里卡廖夫(联盟号 TM-31 任务)。最初,国际空间站被命名为 "阿尔法"(第一个),但遭到俄罗斯方面的反对,声称 1971 年的苏联 "礼炮 1 号 "才是第一个。相反,他们提出了 "亚特兰蒂斯 "这个名字,但美国人不喜欢这个名字,因为它与沉没的亚特兰蒂斯号过于相似。由于缺乏其他想法,国际空间站至今仍没有自己的名字。

早在 20 世纪 80 年代,美国、日本和欧洲航天局就提出了联合建造空间站的首批计划。 自由 站项目。该项目最终被放弃,转而建设国际站。自 1991 年起,加拿大也加入了这项工作,1993 年,俄罗斯也加入了这项工作。未实现的 自由 该项目利用了俄罗斯的和平-2 号空间站(其计划中的基础舱 DOS-8 成为俄罗斯部分的一 个组成部分)和欧洲的哥伦布空间站(该项目只利用了 2008 年发射进入轨道的轨道实验舱)。该项目分三个阶段实施:

  • I - 准备前往俄罗斯和平号空间站的模块和国际航班 - 1995-1998 年实施

  • II - 装配和初期运行(1998--2001 年)

  • III - 工程竣工和进一步运行(2001 年初,2011 年结束)

最初,从 1994 年到工程竣工期间的计划预算为 174 亿美元,但到 1997 年底启动第一个模块时,预算已翻了一番多,达到 400 亿美元。1998 年,巴西加入了该项目。1998 年 11 月 20 日,空间站的第一个组成部分--俄罗斯的 Zarya 模块被送入轨道。随着第一批乘员的到来,国际空间站又增加了两个舱--美国的 "团结 "号和俄罗斯的 "兹韦兹达 "号。

参与项目的国家

  • 美国 - 美国国家航空航天局(NASA)

  • 俄罗斯 - 俄空局

  • 加拿大 - 加拿大航天局(CSA)

  • 欧洲航天局(欧空局)成员

    • 比利时

    • 丹麦 - DNSC

    • 法国 - 国家空间研究中心(CNES)

    • 西班牙 - INTA

    • 荷兰

    • 德国 - 德国航天中心(DLR)

    • 挪威 - NSC

    • 瑞士

    • 瑞典 - SNSB

    • 大不列颠

    • 意大利 - 意大利航天局(ASI)

  • 日本 - 日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)

使用方法

国际空间站的主要目标是在地球上无法长期实现的微重力条件下进行科学研究,从而改进培养方法,更好地了解生物体的功能(从而有可能发明新药),并帮助解决地球上的其他科学问题。

飞往国际空间站

迄今为止,美国航天飞机已在空间站进行了 37 次飞行(STS 计划于 2011 年结束),俄罗斯联盟号飞船进行了 73 次载人飞行(截至 2025 年 7 月),从 2020 年 5 月开始、 乘员龙 的航天器 太空探索技术公司 自 2000 年以来,国际空间站一直由俄罗斯进步 M 号货运穿梭机提供补给。自 2000 年以来,国际空间站一直由俄罗斯进步 M 号货运穿梭机提供补给;2008 年 4 月,欧空局建造的运输工具 ATV 首次与空间站对接;2009 年 9 月,日本 HTV 首次飞行;自 2012 年 10 月以来,空间站还得到了龙货运飞船的补给。

2020 年,从拜科努尔航天发射场发射的联盟-MS-17 号飞船以约 3 小时的创纪录时间抵达国际空间站。

常驻船员

从 1998 年开始,共有 170 人在国际空间站停留过,其中 50 人是 20 次探险中的长期机组成员。相比之下,俄罗斯和平号空间站在 14 年中总共有 137 人访问过。近 1/4 的宇航员是国际空间站的乘员或为其服务的飞行器。

太空游客

2001 年,历史上第一位太空游客访问了国际空间站。美国百万富翁 丹尼斯-蒂托 从 4 月 28 日到 5 月 6 日,他为在太空停留近 8 天(7 天 22 小时 4 分钟)支付了 2000 万美元。第二位游客是 马克-沙特尔沃思 来自南非。第三位游客是 2005 年的格雷戈里-奥尔森,他在健康状况不佳的情况下飞往国际空间站。第一位女性太空游客是一位伊朗裔美国人、 阿努什-安萨里.联盟 TMA-9 飞行的最初候选者、 榎本大辅由于医疗原因,他被除名。

国际空间站也是第一场太空婚礼的举办地。2003 年 8 月 10 日,俄罗斯宇航员尤里-马连琴科(Yuri Malenchenko)与当时在得克萨斯州的叶卡捷琳娜-德米特里娃(Ekaterina Dmitriva)举行了婚礼。

2009 年 9 月 30 日,加拿大人盖伊-拉利贝尔乘坐联盟 TMA-16 号飞船前往国际空间站,成为第七位太空游客。他为这次飞行支付了 3500 万美元。

站模块

空间站由 16 个基本加压舱组成,总容积约 1000 立方米。这些模块包括实验室模块、对接模块、气闸模块和连接器模块。目前。它们是用航天飞机以及质子号或联盟号火箭送入轨道的。

扎里亚 - 是国际空间站的第一个舱,属于空间站的俄罗斯部分。它于 1994 年 12 月至 1998 年 1 月由俄罗斯建造,但美国负责提供资金。 扎里亚在建站初期,它主要提供电力、稳定、机动和通信。目前,在其作用由 兹韦兹达 它既是一个仓库,也是一个推进剂箱。

统一(节点 1) - 是美国建造的国际空间站的第一个组成部分。它于 1998 年 12 月 4 日作为 STS-88 号航天飞机任务--组装飞行 2A 的主要有效载荷被送入轨道。它是空间站各舱之间的连接通道,呈圆柱形,有六个通道(节点)。

节点1由波音公司在阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心生产设施建造。Unity 是为满足空间站需求而建造的三个连接器模块中的第一个。

1998年12月6日,"团结 "号搭乘 "奋进 "号航天飞机被送入轨道,并与已经在轨道上运行的 "宇宙飞船 "相连接。 扎里亚 该模块由美国出资、俄罗斯建造,早些时候由一枚质子号火箭从拜科努尔航天发射场(哈萨克斯坦)发射升空。此外,与 "团结 "号相连的还有

  • 命运 实验室、

  • 节点 3、

  • 支撑早期太阳能电池板系统的桁架结构 - 集成桁架结构 ITS Z1、

  • 探索气闸

流体、环境控制和生命支持系统、电气和数据系统等基本的空间站资源通过团结号运行,为国际空间站上的生活和工作提供必要的供应。舱内有 5 万多个机械零件、216 条流体和气体管线、121 条电缆(内部电缆和安装在舱体外部的电缆),总长度超过 11 公里。节点 1 有四个专用设备架,还配备了一个通信系统,可在国际空间站和休斯顿的任务控制中心之间传输数据、语音和低质量视频信号,用于空间站运行的早期阶段。舱体结构以铝制框架为基础。

Zwiezda - 是国际空间站的服务舱,属于空间站的俄罗斯部分。它是空间站中第一个完全由俄罗斯制造的组件(第二个俄罗斯舱、 扎里亚由美国国家航空航天局资助)。它最初是作为 DOS-8 设计和建造的,DOS-8 是计划中的和平-2 号空间站(俄罗斯和平号空间站的后续)的主舱,早先是和平号空间站的备用基础舱。因此、 Zwiezda 与和平号空间站的主舱(DOS-7)非常相似。建造工作始于 80 年代中期。俄罗斯加入 ISS 国际空间站建设项目后,放弃了和平-2 号空间站,建成的模块被命名为 Zwiezda 成为国际空间站的第三个主要舱。

Zwiezda舱内有两个乘员舱(各有一个窗户)、一个冰箱、一个冰柜、一个卫生间、通信和导航设备、健身器材、一个带燃料供应的轨道修正系统和一个从废水中获取氧气的系统。它还有三个对接节点:轴向后方的节点用于与联盟-TM 号和联盟-TMA 号飞船、进步-M 号运输船以及 M1 和 ATV 号飞船连接;轴向前方的节点用于与 "宇宙飞船 "号和 "宇宙飞船 "号永久连接;轴向后方的节点用于与 "宇宙飞船 "号和 "宇宙飞船 "号连接。 扎里亚 模块;位于前部顶部和底部的两个节点用于进一步连接俄罗斯国际空间站组件。

Zwiezda 于 2000 年 7 月 12 日 04:56:36 UTC 时用质子-K 火箭发射进入轨道。两周后,即世界协调时 7 月 26 日 00:44:44 时,它与国际空间站连接。

命运 - 是美国在国际空间站上开展研究项目的主要研究实验室。2001 年 2 月初,它与团结号舱连接,并在五天内启动。该舱是美国航天局自 1974 年 2 月最后一次载人进入 Skylab 空间站以来的第一个轨道研究站。

铝制模块长 8.5 米,宽 4.3 米。它分为三个圆柱形部分和两个锥形末端部分。这些锥体上有舱门,宇航员可通过舱门进出舱内。 命运 连接到 Unity 模块的前壁。

与计划在国际空间站上安装的日本和欧洲实验室类似,国际空间站内的研究有效载荷 命运 在国际标准有效载荷架(ISPR)中排列。每个机架重约 540 千克。 命运 它与五个装有生命支持系统的机架一起被送入轨道,这些系统提供电力、水冷却、空气活化以及温度和湿度控制。随后的七个支架被送往 命运 作为 STS-102 飞行任务的一部分,在莱昂纳多多用途后勤舱上运送了 10 个模块,在随后的飞行任务中又运送了 10 个模块。

四个站包含与模块子系统的连接--通道包含电缆和管道,这些电缆和管道往返于各个机架和整个实验室。总共有 命运 可容纳 23 个机架--两侧和天花板各 6 个,地板上 5 个。

宇航员在加压密闭舱内工作。他们在那里进行各个科学领域的研究。来自世界各地的科学家可以利用这些研究成果拓展他们在医学、工程学、生物技术、材料科学和地球研究方面的知识。

波音公司于 1995 年开始在阿拉巴马州亨茨维尔的乔治-马歇尔太空飞行中心建造这座重达 14.5 吨的研究实验室。该实验室 命运 模块于 1998 年运抵佛罗里达州肯尼迪中心。美国航天局于 2000 年 8 月开始准备发射。作为 STS-98 任务的一部分,它于 2001 年 2 月 7 日被亚特兰蒂斯号航天飞机送入轨道。

实验室内部主要由机架和工作站组成。设备以模块化机架的形式存放。机架通过工作站上的连接器与设备(如电气设备)相连。

项圈中的连接器、"统一体 "与 "统一体 "之间的空间、"统一体 "与 命运 此外,还将安装额外的接地电缆。此外,还将安装额外的接地电缆。接地电缆的一端将连接到 Unity 模块的主动共用接地装置,另一端将连接到 Unity 模块的被动装置(被动共用接地装置)。 命运 模块。

其他系统 命运 包括对接装置(被动和主动)、舱门和实验室百叶窗。主动对接装置位于实验室的前端口。当 PMA 连接到实验室前端时,它将与 PMA 2 模块的无源连接器相连。 命运.的活动连接器。 命运 在实验室激活之前,不能使用模块。无源连接器位于后端口。Unity 模块前端的有源连接器将与实验室的无源连接器配对,以连接 命运 与团结。

两个 命运 连接器包含一个舱门。除非出现需要隔离实验室的情况,否则后舱门(通向 Unity 模块)将被打开并保持在该位置。前舱门(通向 和谐 模块)也一直处于打开状态。

每个舱口都有一个窗口。舱门可以从两侧打开和关闭。舱门上有一个压力锁,当一侧的压力很低时,压力锁可以防止舱门打开。

命运 它包含一个可对地球进行科学观测的高质量窗口。这个窗口有一个百叶窗,可以防止潜在的微陨石撞击和轨道碎片。乘员要手动打开百叶窗才能使用。

命运 还包含一个 用于国际空间站的零下八十度实验室冷冻箱 - MELFI在 STS-121 飞行任务中被运送到空间站。这个冷冻箱用于在国际空间站上储存样品和物质,并在温度可控的环境中将它们运出和运入空间站。

"Quest" 联合气锁和高压气罐 (JAHPGT) - 国际空间站的美国组成部分。它于 2001 年 7 月 12 日由亚特兰蒂斯号航天飞机(STS-104 任务)送入轨道。

该舱是 $164 百万气闸、 $5.5$ 米长,直径为 $4$ 米,质量为 $6064$ 公斤,可用容积为 $34$ 立方米,可让宇航员进入外太空。它由铝制成,由两个相互连接的圆柱形单元组成。第一个呈环形,是存放电磁单元加压服的储藏室;第二个呈核心状,是在开始太空行走前减压的实际舱室。这个舱室有一个舱门,宇航员可以从舱门出去,开始在空间站外部结构上进行操作。由于有一个特殊的接口,气闸可以让美国人(EMU)和俄罗斯人(EMU)同时进入太空。奥兰)套装。气闸的设计使打开外舱门时的空气损失降到最低。四个储气罐(高压气罐)安装在环舱上,其中两个装氧气,两个装氮气。其中三个储气罐安装在气闸的下部,一个安装在上部。每个储气罐的直径正好是 $90$ 厘米,容量 $42$ m³,质量 $545.4$ 公斤。这些储气罐储存的气体可在气闸舱内形成人工大气;此外,它们还用于支持整个空间站的空气循环。此外,在每次太空行走之前,宇航服背包中的储气罐都会充满这样产生的空气。在航天飞机任务结束时,HPGT 总是会补充新的氧气和氮气。空气成分的泵送是通过连接航天飞机上空气控制系统的大气管路系统进行的。这些管路位于空间站的每个舱内,包括 PMA(PMA)舱。加压配接适配器).每个坦克都有一个特殊的防护罩,可以抵御微陨石。

作为 7 A 号组装任务的一部分,"探索 "号被安装在团结号太空舱的一个水平节点上。发现号航天飞机在 STS-114 任务期间运送的 ESP2 托盘被安装在气闸上。

和谐(节点 2) - 作为国际空间站其他实验舱之间的连接通道的三个舱之一。

节点 2 由欧洲航天局为美国国家航空航天局(NASA)建造,是三个模块之间的枢纽:美国的 命运欧洲 哥伦布和日本 木部.

它的形状是一个圆柱体,有六个连接节点。与它的孪生节点 1 (团结),它的长度稍长,但直径相同。 和谐 机上的机架上装有负责处理电能并将其传输到 JEM 的仪器"木部"和哥伦布模块。

和谐 作为发现号航天飞机 STS-120 飞行任务(第 10A 号装配任务)的一部分,该卫星于 2007 年 10 月被送入轨道。在这次任务中,通过其一个水平节点、 和谐 临时连接到 "团结 "模块上。2007 年 11 月 14 日,该模块被移动并连接到了 命运 实验室。而 PMA-2 (加压配接适配器 2)连接到第二个主水平节点。日本 JEM 木部 实验室和欧洲哥伦布实验室与其余两个水平端口相连。取消的 CAM 模块将连接到上部节点;2015 年,PMA-3 对接适配器被连接到上部节点。下节点用作 MPLM 集装箱(2011 年之前由于航天飞机退役)、HTV Kounotori 车辆的停靠点。 天鹅座 航天器。

根据美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)之间的协议,节点 2 号由意大利公司 Alenia Spazio (现在 泰雷兹阿莱尼亚航天公司)的都灵工厂。

哥伦布 - 用于国际空间站的欧洲科学实验室。最初,它是欧空局计划的独立哥伦布轨道站的主舱。

该实验室最初是 哥伦布 该计划由欧空局实施,目的是在轨道上建立一个独立的载人空间站,以便进行以下领域的科学实验 微重力.该计划于 1986-1991 年实施。该计划最初假定建造和启动以下三个要素--.......... 人工照料免费传单极地平台、加压 APM 模块和极地平台。这些空间站将由 "赫尔墨斯 "号航天飞机提供服务。这个计划被取消了,而随后的预算削减意味着最终只有 APM 模块从 "太空站 "中保留了下来。 哥伦布 计划。该舱更名为 "哥伦布 "号,并被纳入国际空间站建造计划,是欧洲最大的独立组成部分。

实验室由欧洲航天局和作为主要承包商的 EADS Space Transportation 在不来梅建造。飞行舱、微陨石保护系统、负责温度的舱体和其他几个舱体是在都灵的都灵航天中心建造的。 Alenia Spazio 设施

波兰对实验室建设的贡献包括由弗罗茨瓦夫科技大学的 Paweł Kabacik 博士领导的团队设计的两个微型 ARISS 天线。

与国际空间站对接几小时后的哥伦布号(前景)。背景中可以看到亚特兰蒂斯号、和谐号太空舱(节点 2)和命运号实验室(右侧)。宇航员雷克斯-沃尔海姆(Rex Walheim)在哥伦布进行太空行走(EVA)。

哥伦布号建造了 10 年。2006 年 5 月 27 日,哥伦布号从不来梅运抵美国航天中心。2008 年 2 月 7 日,作为亚特兰蒂斯号航天飞机 STS-122 任务的一部分,该舱被送入轨道。2008 年 2 月 11 日,哥伦布号与和谐号太空舱的右舷对接口相连。

正在进行的科学实验涉及植物生物学、外生物学、太阳物理学、人体生理学和流体物理学等研究领域。后来,日本的 "木卫 "号科学舱也被安装到了国际空间站上。相对于欧洲舱,它位于节点 2 的另一侧。

基博 (JEM) - Kibō是一个日本实验室,是国际空间站(ISS)的一个组成部分,其第一部分是在2008年3月的STS-123飞行任务中安装的。Kibō由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)设计,其主要用途是在真空中进行科学实验。

JEM 有供两人同时工作的工作站,但最多可有四名国际空间站乘员同时进入实验室。

在 "木卫 "进行的系统操作和实验由位于筑波航天中心(日本茨城县)空间站操作设施的飞行任务控制室控制。

2003 年 5 月 30 日,PM 模块从日本运到美国,运到约翰-肯尼迪航天中心。美国国家航空航天局分三次将整个 JEM 组合体送入轨道:

  1. 机房实验后勤舱加压舱(ELM-PS) - 2008年3月14日,在STS-123飞行任务期间,它被临时安装在和谐号太空舱的底部对接口上;2008年6月6日安装完PM后,它被移到PM太空舱顶部的最终位置。

  2. 加压舱(PM),远程操纵系统(JEMRMS) - 在 2008 年 6 月 3 日至 8 日(STS-124 飞行任务)期间,它连接到和谐号的对接端口(左侧),然后连接到 JEM ELM-PS。

JEM 由四个部分组成:

PM (加压舱) - 是 JEM 的主要组成部分;是一个 "受压 "的密封舱。它呈圆柱形(高 11.2 米,直径 4.4 米),有两个节点--一个水平节点,通过它安装到节点 2(在飞行 1 J/A 期间),另一个垂直节点,安装 ELM-PS。它还有一个气闸,可以方便地交换 EF 研究平台上的某些实验材料容器。JEMRMS 起重机也安装在 PM 上。Kibō 舱配备了 23 个机架,其中 13 个机架装有实验监测设备,其余 10 个机架用于放置实验物品(后者中的 5 个将由 NASA 使用,其余 5 个由 JAXA 使用)。氦气、二氧化碳和氩气罐作为实验组件安装在舱内。

EF (外露设施)露台 "是一个无盖装置,也被简单地称为 "露台"--是一个连接在 PM 外部的研究平台。上面放置的装有实验材料的有效载荷暴露在开放的空间环境(高真空、强宇宙辐射等)中。

在空间站内,宇航员可以使用 JEMRMS 操纵器交流正在进行的实验。

ELM (实验后勤模块) - 供应和存储模块。其中一个部分是密封的 (ELM-PS, 加压舱) 并与 PM 模块相连。第二段没有遮盖 (ELM-ES, 外露部分)连接到 EF 平台。

这两个部分的设计目的是同时作为往返地球(在航天飞机上)运输补给的容器,以及作为实验材料、系统设备、工具等的储藏室(当 ELM 连接到国际空间站时)。 JEMRMS (远程操纵系统) - 这是一个带有设备的机器人机械手,与 PM 模块上的一个端口相连。它用于将设备移入或移出 EF 平台和 ELM-ES 模块,以及卸载 HTV Kounotori 船舶的无压舱段。

JEMRMS 系统包括

  • 主臂 - 它专门用于移动重型有效载荷;配备有电视摄像机,宇航员可以从 PM 舱内监视操作情况。

  • 小细臂 - 可连接到主臂末端;用于执行精确操作和移动小型有效载荷。

  • RMS 控制台 - 起重机控制站 加压舱.除其他外,它还配备了一个显示器和一个控制面板,用于控制安装在主臂上的摄像机、一套操纵杆(控制机械手的旋转和平移运动)和一台笔记本电脑。

波伊斯克 - 是安装在国际空间站上的俄罗斯气闸。从结构上看,Poisk 与 Pirs 气闸非常相似。它被安装在兹韦兹达(Zvezda)舱的上部节点上。

气闸最初打算安装在通用对接舱的一个侧端口上。气闸于 2002 年开始建造,但由于通用对接舱的暂停和随后的取消而中断。直到 2007 年 10 月才决定继续施工。2008 年 6 月恢复施工,并于 2009 年初完工。

该舱于世界协调时 2009 年 11 月 10 日 14 时 22 分通过联盟-U 火箭发射升空。与 "皮尔斯 "号太空舱类似,"波伊斯克 "号也是利用 "进步 "号飞船的改装仪器和推进器到达空间站的。2009 年 11 月 12 日 15:41 UTC 与国际空间站对接。2009 年 12 月 8 日世界协调时 0 时 16 分,仪器和推进器部分与 MRM-2 号分离,随后在地球大气层中烧毁。

宁静(节点 3)

国际空间站(ISS)计划中的最后一个连接舱,与它的孪生兄弟节点 1(团结号)和节点 2(和谐号)一样,是空间站各部分之间的通道。

根据与欧洲航天局签订的合同,该舱体由位于都灵的泰雷兹阿莱尼亚航天公司为美国国家航空航天局建造。节点 3 于 2006 年开始建造,原计划于 2008 年 5 月完工。2009 年 5 月,该舱体搭乘空客 Beluga 飞机运抵约翰-肯尼迪航天中心。2010 年 2 月,在 STS-130 号飞行任务中,它与冲天炉舱一起通过奋进号航天飞机连接到国际空间站。

最初的计划将 "节点 3 "描绘成一个几乎完全相同的模块(与 "节点 1 "和 "节点 2 "相比);但后来决定,"节点 3 "将部分取代被取消的 "Transhab"。根据新的设计,该模块将容纳许多原定用于 Transhab 的设备,包括

  • 一台冰箱

  • 跑步机

  • 厨房

  • 一个储存区

  • 水箱

  • 厕所 (废物和卫生隔间)

  • 衣物、药品和食物专用隔间

此外,舱内还装有空间站的大气活化系统,用于清除空气中的污染物,监测/控制大气含量,以及现代生命支持系统(废水回收、氧气生产)。

冲天炉观测舱被安装在舱内(舱内有 Canadarm2 机械手的控制站--Canadarm2 机械手的控制站位于舱外)。 机器人工作站-的位置)。还打算在节点 3 上安装一个被取消的居住舱。

冲天炉

国际空间站的观测舱,由 Alenia Spazio(现 Thales Alenia Space)代表欧洲航天局设计和建造。阿莱尼亚航天公司是主承包商,并负责协调其他六家公司的工作:APCO(瑞士)、CASA(西班牙)、EADS(德国)、SAAB Ericsson 和 Lindholmen Development(瑞典)以及 Verhaert(比利时)。

冲天炉的内部是专门设计用来放置两个相同的 RWS (机器人工作站)工作站,控制 Canadarm2 机械臂的运行。

冲天炉可以从空间站内直接看到全景:机器人操纵器进行的操作、宇航员的太空行走、航天飞机的对接操作以及外部设备的技术检查。它还是地球和其他天体的绝佳观测点。

冲天炉直径约 2 米,高 1.5 米。它有六个梯形侧窗和一个直径为 80 厘米的圆形顶窗(均由装甲玻璃制成)。每个窗口都装有百叶窗,以防止微流星体和空间碎片的撞击。

拉斯韦特 是国际空间站的一个俄罗斯舱。它主要用于储存货物和作为空间站的对接舱。它是在 2010 年 5 月亚特兰蒂斯号航天飞机 STS-132 任务中被送往国际空间站的。

拉斯韦特号根据易货协议改装后由美国航天飞机发射,于 2009 年完工,12 月 17 日运抵佛罗里达州进行最后测试和飞行准备。2010 年 5 月 14 日,该舱装满补给品,与其他货物和任务机组人员一起从肯尼迪中心 39 号发射场发射升空。按照计划,在任务的第五天(2010 年 5 月 18 日),STS-132 机组人员将拉斯韦特号与空间站连接起来。利用亚特兰蒂斯号航天飞机机械臂将其引导出航天飞机的货舱,然后利用Canadarm2机械臂将其与扎里亚(Zarya)舱的底部(天底,面向地球)节点对接。连接新舱室和空间站的舱门于 5 月 20 日首次打开。受到特别保护的宇航员进入拉斯韦特舱,清除发现的金属屑。

就结构而言,该舱与 1995 年至 2001 年在和平号空间站运行的航天飞机对接舱极为相似。它的早期设计名称为 SGM(太空舱)。Stykowoczno-Gruzowoj Moduł)/ DCM (对接和货物舱)于 2006 年准备就绪。拉斯韦特号配备了两个对接节点:一个与扎里亚号相连,另一个(被命名为 SO-3/DC-3)用于联盟号和进步号运载火箭的对接。

应用的节点(SSWP G4000 型)可将燃料从附属的 "进步 "运载火箭转移到 "兹韦兹达 "舱。此外,舱内还有一个小型气闸和一个散热器,用于计划中的俄罗斯 "瑙卡 "多用途实验舱,以及一个用于欧洲机械臂的扩展部分,后者计划于 2015 年发射。

拉斯韦特号由以 S.P. 科罗廖夫命名的 "Energia "公司历时两年建造而成,使用的是国际空间站俄罗斯部分--科学动力平台(NEP)--未实现部分的加压设备舱。

小型研究单元 1 包含 5 个多功能工作站,用于在加压区进行研究,其中 4 个工作站配有 科学仪器辅助设备:手套箱、多功能生物技术恒温器(低温和高温)和隔振平台。第五个工作站将配备适配器,以便连接专门的科学设备(专用滑动模块架)。发射前已计划了几项实验。舱内还有一个工作站,用于在舱外表面进行实验。

多用途物流模块(MPLM) - 这是一个大型加压容器,用于美国航天飞机补给任务,将货物运往或运出国际空间站(ISS)。在飞行任务期间,该舱由航天飞机的货舱运入轨道,并固定在团结号舱的一个自由对接节点上;然后卸下空间站所需的工具和设备,装满空间站使用过的部件和废料。任务结束后,该舱返回航天飞机的货舱。

创建并命名了三个孪生物流模块: 莱昂纳多, 拉斐尔多纳泰罗.

与 "进步 "号航天器相比,MPLM 的存储容量要大得多,可以运输较大的物资。其设备包括 16 个货架,其中包括用于运输实验样本的特殊冷冻箱。MPLM 可以携带大约 9 吨的有效载荷。这些舱都没有自己的动力系统;不过,每个舱都有加压装置,在飞入轨道和返回地球的过程中维持人工大气层(在与国际空间站连接时,MPLM 最多可在轨道上停留 16 天)。

在 STS-131 飞行任务之后,MPLM 莱昂纳多 被转换为 永久性多用途模块(PMM)它与 STS-133 任务(发现号航天飞机的最后一次飞行)一起飞行。所做的改动包括加固舱体防护罩,以防止微流星体的撞击。改装后,PMM 可以无限期地与国际空间站保持永久连接--因此,PMM 成为了国际空间站上的一个额外储藏室。

MPLM 由意大利航天局(ASI)为美国国家航空航天局建造,属于美国财产。作为结算,意大利航天局获得了美国在国际空间站的部分研究时间。在从未建造过的空间站的设计阶段,就萌生了创建该模块的想法 自由.该项目最初由波音公司实施,但在 1992 年,意大利航天局宣布愿意承担此类项目。初步计划发生了变化,1993 年,该模块的两倍大的版本被立项,并最终被接受。建造 莱昂纳多 它于 1996 年 4 月在都灵的 Alenia Spazio 工厂开始制造。该飞机于 1998 年 8 月由一架空中客车 Beluga 飞机交付给韩国航天中心。 拉斐尔 于 1999 年 8 月交付,以及 多纳泰罗 2001 年 2 月。

"(《世界人权宣言》) 多纳泰罗 该模块从未用于飞行,其部分部件被用于改装 "嫦娥四号 "飞船。 莱昂纳多 将模块插入 PMM。

MPLM 本身是一个圆柱形的加压 "大罐",长 6.4 米,直径 4.6 米。其容积为 31 $m^3$.空载时重量为 4082 千克,但可运送 9.1 吨货物。

比奇洛可扩展活动模块(BEAM) - 这是一个可充气的试验居住舱,自 2016 年起成为国际空间站的一个组成部分,由 Bigelow Aerospace 公司根据与美国国家航空航天局(NASA)签订的合同研制。在 2016-2018 年期间,它将作为试验舱安装在空间站上,以检验这种结构在载人航天中的适用性。该公司计划建造第二个相同的模块,作为其计划中商业空间站的气闸。

2010 年初,NASA 重新提出了使用类似 Transhab 设计的充气式居住舱的想法。当时,曾考虑使用已接管这项技术的比奇洛公司的设计。除其他外,该计划还包括一个环形舱,称为比奇洛可扩展活动舱。这种模块旨在作为 "鹦鹉螺-X "项目的试验离心机结构。2011 年 1 月,比奇洛公司预计在签订合同后 24 个月内完成建造和飞行准备工作。

2012年12月20日,美国国家航空航天局(NASA)授予比奇洛公司一份价值$17.8百万美元的合同,以建造该舱体,作为该局先进探索系统计划的一部分。

美国国家航空航天局的计划于2013年公布,新舱体的计划发射日期为2015年。建造期限已到。原计划于2015年9月发射该舱体,但由于2015年6月28日在执行国际空间站补给任务时,一枚猎鹰9号火箭升空后不久发生爆炸,发射被推迟。最终,BEAM 模块于 2016 年 4 月 8 日发射升空,使用猎鹰 9 号火箭在其新的 全推力 作为 CRS-8 再补给任务的一部分。

比奇洛宇航公司(Bigelow Aerospace)计划建造第二个 BEAM 模块,作为比奇洛公司计划中的商业空间站的气闸。该舱体的结构可同时容纳三个人,比国际空间站的气闸多出一个。

与美国国家航空航天局签订合同的舱体为圆柱形,比原计划的环形舱体小。作为2013年5月签订的合同的一部分,内华达山脉公司制造了$2百万通用停泊装置,用于将舱体停泊在国际空间站上。

多功能实验室模块 "Nauka"

多功能实验室模块 "Nauka" - 该模块由俄罗斯航天局资助,于 2021 年发射进入地球轨道并连接到国际空间站。

瑙卡 "舱的舱体是 20 世纪 90 年代根据 60 年代末 TKS 运输飞船的设计建造的。该舱当时被命名为 FGB-2 号("瑙卡 "号)。功能货舱-2)是由赫鲁尼切夫国家科研生产航天中心建造的,作为 FGB "Zarya "舱丢失时的备用设备。1998年,"Zarya "被送入轨道,成为国际空间站的开端,而80%完整的FGB-2舱仍留在地球上。俄方建议用它来替代美国的 "命运 "号舱,但 "命运 "号舱的发射被推迟了,2001 年它也进入了轨道。还有人提议将 FGB-2 转换成通用对接舱,但这一想法被放弃了。

2004 年,决定将备用舱改装成国际空间站俄罗斯轨道段的实验室,并于 2007 年送出。这就需要进行彻底的重建。这项工作被推迟了;发射日期被推迟到 2009 年,然后又推迟到 2012 年。2012 年 12 月,该舱从赫鲁尼切夫中心转移到 RKK Energia 进行测试。

2013 年,该模块发现了一系列缺陷。推进系统的一个阀门被发现泄漏,原因是燃料管路中的金属屑。官方审查结果表明,金属屑是由于未遵守工作程序造成的(非官方报告显示,工人们确信该模块的组件是打算报废的)。年底,该舱返回赫鲁尼契夫中心;发射日期改为 2016 年。

2017 年,在模块的燃料箱中也发现了同样类型的金属屑。清理这些金属屑的尝试失败了,最终,所有原有的管线和阀门都被拆除。2020 年,2021 年 5 月被定为发射日期。测试完成后,该舱最终于 2021 年 7 月做好了发射准备。

2021年9月3日,宇航员奥列格-诺维茨基(Oleg Novitsky)和彼得-杜布罗夫(Pyotr Dubrov)身着奥尔兰宇航服,进行了一次太空行走,在瑙卡上安装电缆。2021 年 9 月 9 日,进行了第二次太空行走,将空间设备连接到多层面火箭上。2022 年 1 月 19 日,宇航员 Anton Shkaplerov 和 Pyotr Dubrov 进行了第三次太空行走,在 Nauka 和 Prichal 之间安装连接装置。

2023 年 11 月 21 日,瑙卡公司的气闸与国际空间站俄罗斯舱段整合,标志着向国际空间站发射 "扎里亚 "号 25 周年。

太空舱最终于美国中部时间 2021 年 7 月 21 日 16:58 发射进入地球轨道。一枚质子-M火箭将它从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场发射升空。舱体与火箭分离,并展开了通信天线和太阳能电池板。

发射后不久,"瑙卡 "舱出现了问题。主发动机无法启动,但地面人员设法使用备用推进器提高了轨道。用于与空间站安全对接的库尔斯对接系统也出现了问题。

"瑙卡 "号原打算连接到 "兹韦兹达 "号模块适配器上的天底对接口。自 2001 年以来,"Pirs "气闸一直连接在这个端口上。后来,"皮尔斯 "号气闸与一艘 "进步 "号货船一起在地球大气层中被烧毁。由于 "瑙卡 "号的问题,气闸的分离比原计划推迟了几天。2021年7月29日世界协调时13时29分(波兰时间15时29分),"瑙卡 "号与空间站对接。

对接后问题并没有结束。在与国际空间站连接几小时后,舱体意外地启动了发动机,似乎试图离开已经连接好的空间站。原因是舱内软件出错。结果,失去了对国际空间站方向的控制,国际空间站旋转了大约 $540^\circ$.为了停止旋转,启动了 "兹韦兹达 "舱和 "进步 "号飞船的发动机。15 分钟后,"Nauka "号的发动机关闭,空间站恢复到正确的方位。

"Nauka "是国际空间站俄罗斯轨道部分最大的舱。它主要用作实验室,也有一个可以进行太空行走的气闸。舱内有卫生设施和空气再生系统,可容纳一名宇航员。

在实验室研究方面,Nauka舱提供了30多个通用工作站(URM)。MLM-U Nauka 的高度自动化减少了昂贵的太空行走次数--舱外的许多操作都可以在不离开空间站的情况下进行。在舱外,有 13 个外部通用工作站(URM-N)和用于自动处理或维护的 ERA 机械手。在 "Nauka "的加压舱内,有 20 个内部通用工作站(URM-W)。URM-W 工作站包括四个带滑动架的工作站,包括一个手套箱、一个带自动旋转防震平台的框架和一个带直径 426 毫米舷窗的工作站,用于视觉、仪器和其他观察。

与 "瑙卡 "一起 欧洲机械臂(ERA) 抵达空间站,该空间站为国际空间站的俄罗斯部分提供服务,在外部运行。2021 年 11 月,一个新的连接舱--"普里查尔, "连接到 MLM-U 的底端端口。

Pirs - 是俄罗斯的一个气闸,2001-2021 年间曾是国际空间站的一部分。它允许进行太空行走,而无需事先对 "Zarya "和 "Zvezda "舱前部进行减压。它由 RKK Energia 公司建造。

作为第 4R 号飞行任务的一部分,"皮尔 "号由联盟-U 火箭送入轨道。发射于世界协调时 2001 年 9 月 14 日 23 时 34 分 55 秒在哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场进行。世界协调时 9 月 17 日 01 时 05 分,由于借用了进步-M 号飞船设计的推进系统(在飞往空间站的过程中,包括 Pirs 在内的综合体被命名为进步-M-S01),它自动与 Zvezda 号舱的底部垂直节点对接。在这一操作之后,将气闸输送到 Zvezda 端口的推进部分因不再需要而被抛弃,并在大气层中烧毁。

除了气闸功能外,皮尔斯舱还是联盟号载人飞船和进步号货船的港口。俄罗斯货船运往空间站的燃料也通过该舱泵送。

与俄罗斯的其他舱体相比,"皮尔斯 "号很小。舱体的发射质量为 4 350 千克,在轨质量为 3 580 千克。舱体长度为 4.91 米,最大直径为 2.55 米。 $m^3$.皮尔斯 "号有两个直径为 1 米的外部舱口;这一尺寸完全足以让俄罗斯奥尔兰宇航服舒适地离开空间站结构。舱口配有内径 228 毫米的窗户。舱口周围和舱内都安装了扶手,以帮助宇航员通过舱口。

皮尔斯 "号配备了自己的通风系统和一个宇航服室。同时,气闸外部安装的基本设备包括两台斯特雷拉起重机。2012 年,这两台起重机从 "和平号 "上拆下,移至波伊斯克气闸(Strela-1)和扎里亚(Zarya)舱(Strela-2)。之所以要这样做,是因为 "和平号 "要在 2013 年为新的多层面 "瑙卡 "舱让路。经过多次施工延迟后,瑙卡于 2021 年抵达国际空间站。由于新舱的问题,皮尔号的脱舱被推迟。Pirs最终于2021年7月26日10:55(世界协调时)脱离,并在4小时后的14:51(世界协调时)脱离轨道。

补给船

除乘员交流外,还必须为空间站提供食品、备件、材料和研究设备。由于美国航天飞机可能在 2011 年退役,因此在 21 世纪第一个十年结束时,有必要寻找其他方式为空间站提供补给。俄罗斯 "进步 "号运输船由于载货能力低,无法完全完成这些任务。因此,空间站合作伙伴--欧洲欧空局和日本宇宙航空研究开发机构--开始建造新的、更大的运输船,由自己的火箭发射入轨,分别命名为ATV和HTV(Kounotori)。 

在 2008 年至 2015 年期间成功完成五次补给飞行后,ATV 飞船退役。与此同时,HTV 飞船也在 2009 年至 2015 年期间进行了五次飞行,预计将继续运行到 2019 年。

此外,作为商业补给服务计划的一部分,私营宇航公司建造的商业航天器抵达了国际空间站:轨道科学公司的天鹅座号和 SpaceX 公司的龙号。迄今为止,这些航天器的发射次数已超过 22 次,其中 20 多次成功地根据商业补给服务计划向空间站运送了补给品。

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