? ? ? ?空間站(Space Station)又稱航天站、太空站、軌道站。是一種在近地軌道長時間運(yùn)行，可供多名航天員巡訪、長期工作和生活的載人航天器。空間站分為單一式和組合式兩種。單一式空間站可由航天運(yùn)載器一次發(fā)射入軌，組合式空間站則由航天運(yùn)載器分批將組件送入軌道，在太空組裝而成。在空間站中要有人能夠生活的一切設(shè)施，不再返回地球。

基本概述

人類并不滿足于在太空作短暫的旅游，為了開發(fā)太空，需要建立長期生活和工作的基地。于是，隨著航天技術(shù)的進(jìn)步，在太空建立新居所的條件成熟了。

空間站是一種在近地軌道長時間運(yùn)行，可供多名航天員在其中生活工作和巡訪的載人航天器。小型的空間站可一次發(fā)射完成，較大型的可分批發(fā)射組件，在太空中組裝成為整體。在空間站中要有人能夠生活的一切設(shè)施，不再返回地球。

國際空間站結(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，對接過渡艙、桁架、太陽電池等部分組成，試用期一般為5~10年?？傎|(zhì)量約423噸、長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。建成后總質(zhì)量將達(dá)438噸，長108米。?

歷史沿革

空間站概念的提出可以追溯到1869年。當(dāng)時Everett Hale為大西洋月刊撰寫了一則關(guān)于“用磚搭建的月球”的文章。此后康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基和赫爾曼·奧伯特也對空間站進(jìn)行過設(shè)想。1929年Herman Poto?nik的著作《The Problem of Space Travel（太空旅行的問題）》出版并風(fēng)靡了30多年。1951年沃納·馮·布勞恩在礦工周刊中刊登了他帶有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的空間站設(shè)計(jì)。在二戰(zhàn)期間德國的科學(xué)家曾研究過使用太陽能的軌道兵器，即所謂的“太陽炮”。按照設(shè)想，它將是運(yùn)行在高度在5,100英里（8,200千米）的地球軌道的空間站的一部分。

阿波羅11號飛船在1969年搶先登陸月球后，前蘇聯(lián)在與美國登月的太空競賽中落敗，因此轉(zhuǎn)向了其他方向（如空間站）來展示他們的航天實(shí)力。禮炮一號于1971年成功發(fā)射升空，它是人類歷史上首個空間站。但不幸的是三名宇航員在返回時因閥門故障造成座艙失壓全部窒息死亡。美國緊隨其后在1973年發(fā)射了“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站，它攜帶了一系列的望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家在上面做了許多關(guān)于醫(yī)藥、地質(zhì)和天文等方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。前蘇聯(lián)在1986年發(fā)射了“和平號”空間站，并在接下來的十年間不斷對其進(jìn)行擴(kuò)充完善，服役至2001年。期間有包括美國在內(nèi)的許多國家的航天員拜訪過這個世界著名的空間站。1998年11月國際空間站的第一個部件曙光號功能貨艙發(fā)射升空，隨后陸續(xù)發(fā)射的模塊對其逐漸進(jìn)行擴(kuò)充。它由多個國家分工建造、聯(lián)合運(yùn)用，成為國際合作進(jìn)行太空開發(fā)的標(biāo)志。自2000年11月之后，國際空間站上就保持至少三名乘員至今。

中國在2011年9月29日發(fā)射了首個小型試驗(yàn)性空間站天宮一號，中國也成為繼蘇聯(lián)（俄羅斯）和美國后第3個能夠獨(dú)立發(fā)射空間站的國家。天宮一號將分別與隨后發(fā)射的神舟八號、神舟九號、神舟十號飛船對接，從而建立第一個中國空間實(shí)驗(yàn)室。

空間構(gòu)造

空間站是一個由許多相互關(guān)聯(lián)的子系統(tǒng)構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)，一個功能完備的空間站通常會具備以下的模塊。

1、主體結(jié)構(gòu)

2、電源供應(yīng)系統(tǒng)

3、溫度控制系統(tǒng)

4、姿勢控制系統(tǒng)

5、軌道操作和推進(jìn)系統(tǒng)

6、自動化和機(jī)器人系統(tǒng)

7、計(jì)算機(jī)和通信系統(tǒng)

8、環(huán)境與生命支持系統(tǒng)

9、乘員生活設(shè)施

10、乘員和貨物運(yùn)輸系統(tǒng)

發(fā)展階段

第一代空間站：特點(diǎn)：單艙，一個對接口（禮炮1號，禮炮2號，禮炮3號，禮炮4號，禮炮5號）

第二代空間站：特點(diǎn)：單艙，兩個對接口（禮炮6號，禮炮7號）

第三代空間站：特點(diǎn)：多艙，積木式結(jié)構(gòu)（和平號空間站）

第四代空間站：特點(diǎn)：多艙，桁架式和積木式的“混血”結(jié)構(gòu)（國際空間站）

基本特點(diǎn)

中國狀況

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我國將于2010年—2011年底發(fā)射天宮一號目標(biāo)飛行器，天宮一號的重量有8噸，類似于一個小型空間實(shí)驗(yàn)站，在發(fā)射天宮一號之后的兩年中，我國將相繼發(fā)射神舟8、9、10號飛船，分別與天宮一號實(shí)現(xiàn)對接。

我國用“長征五號”把中國空間站送上太空，中國最終將建設(shè)一個基本型空間站。

我國首個空間站大致包括一個核心艙、一架貨運(yùn)飛船、一架載人飛船和兩個用于實(shí)驗(yàn)等功能的其他艙，總重量在100噸以下。其中的核心艙需長期有人駐守，能與各種實(shí)驗(yàn)艙、載人飛船和貨運(yùn)飛船對接。具備20噸以上運(yùn)載能力的火箭才有資格發(fā)射核心艙。為此，我國將在海南文昌新建第四個航天發(fā)射場，可發(fā)射大噸位空間站。

據(jù)透露，中國的首個空間站建成后，其核心艙可以不斷加艙。屆時，每年將往空間站發(fā)射若干個航天器。

據(jù)了解，2008年9月25日發(fā)射的“神舟七號飛船”，作為第二階段的第一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)了航天員的出艙行走。隨后的“神八”、“神九”飛船將不再載人，旨在發(fā)射目標(biāo)飛行器，實(shí)現(xiàn)無人對接。而之后的“神十”將再次載人上天并實(shí)現(xiàn)有人對接。這些飛船都是為了在太空建設(shè)短期有人照料的空間站而服務(wù)的。 ? ?

天宮一號（Tiangong 1）（中國，2011-至今）

天宮一號是中國獨(dú)立設(shè)計(jì)建造并發(fā)射運(yùn)用的小型試驗(yàn)性空間站，它于2011年發(fā)射升空。天宮一號計(jì)劃將與隨后發(fā)射的神舟八號至十號飛船進(jìn)行對接，成為中國第一個空間實(shí)驗(yàn)室。神舟八號已于2011年11月1日發(fā)射，并在11月3日和15日兩次成功與天宮一號對接。2012年6月18日中午，神舟九號攜三名航天員和天宮一號對接成功，航天員成功進(jìn)入到天宮一號內(nèi)部。2013年6月13日13時18分，神舟十號攜三名航天員再次和天空一號對接成功，航天員進(jìn)入到天宮一號內(nèi)部，將開展為期15天的在軌生活和科研活動。2013年6月20日10時，中國女航天員王亞平在天宮一號上進(jìn)行了一次50分鐘的太空授課。

他國狀況

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禮炮系列空間站（Salyut）（前蘇聯(lián)，1971年至1986年）

1、禮炮一號 （1971年，1名乘員，1次失敗對接）DOS-2 （1972年，無人，發(fā)射失敗）

2、禮炮二號/Almaz （1973年，無人，發(fā)射后不久失效）宇宙557號 （1973年，無人，發(fā)射11天后再入大氣層）

3、禮炮三號/Almaz （1974年，1名乘員，1次失敗對接）

4、禮炮四號 （1975年，2名乘員，1名預(yù)定乘員無法到達(dá)軌道）

5、禮炮五號/Almaz （1976年-1977年，2名成員，1次失敗對接）

6、禮炮六號 （1977年-1981年，16名乘員，其中5位長期停留，11位短期停留，1次失敗對接）

7、禮炮七號 （1982年-1986年，10名乘員，其中6位長期停留，4位短期停留，1次失敗對接）

禮炮系列空間站由前蘇聯(lián)建造，其中禮炮一號是人類的第一個空間站。這個系列的空間站在1971年到1985年間服役，期間一共發(fā)射了1至7號，分為民用的DOS型和軍用的Almaz型。[6]禮炮2號、3號和5號空間站便屬于軍事用途的Almaz型。

天空實(shí)驗(yàn)室空間站（Skylab）（美國，1973年-1974年，3名乘員）

天空實(shí)驗(yàn)室是美國的空間站計(jì)劃，在1973年到1974年間一共進(jìn)行了1至4號任務(wù)，除1號任務(wù)中發(fā)射的空間站核心部件外其余皆為往返于空間站的太空船任務(wù)。

和平號空間站（Mir）（前蘇聯(lián)/俄羅斯，1986年-2000年，28名乘員，全部長期停留）

和平號是前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)建造的空間站，為上述禮炮計(jì)劃的后繼項(xiàng)目。它于1986年發(fā)射升空，并在接下來的十年間陸續(xù)追加了眾多功能模塊，一直被運(yùn)用到2000年。蘇聯(lián)與美國在這里進(jìn)行過宇航事業(yè)合作，許多不同國家的宇航員也曾到訪和平號進(jìn)行工作。它被廢棄后于2001年受控再入大氣層燒毀。原本為其后繼項(xiàng)目和平號-2準(zhǔn)備的星辰號服務(wù)艙隨后被合并至國際空間站的項(xiàng)目中。

國際空間站（International Space Staion, ISS）（美國/ESA/日本/俄羅斯/加拿大，2000年-至今，2011年4月為止共有27名長期停留乘員）

國際空間站是由美國國家航空航天局（NASA）、俄羅斯聯(lián)邦航天局（RFSA）、日本宇宙航空研究開發(fā)機(jī)構(gòu)（JAXA）、加拿大太空局（CSA）和歐洲空間局（ESA）共同建造的空間站項(xiàng)目。它在1998年開始建造，各功能模塊在其后被陸續(xù)送入軌道裝配，目前它的建造還未完成。國際空間站是目前人類擁有過的規(guī)模最大的空間站。

太空蘑菇

美國“聯(lián)合太空結(jié)構(gòu)”公司計(jì)劃建造一座新型空間站。在設(shè)計(jì)上，這座新空間站呈蘑菇形，將環(huán)繞垂直軸旋轉(zhuǎn)，每分鐘旋轉(zhuǎn)4.22周，以形成人造重力。完工后的“太空蘑菇”直徑將達(dá)到約100米，長約400米。建造這樣一座大型結(jié)構(gòu)需要大約30年時間，成本接近約3000億美元。