国际空间站.docx
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国际空间站
国际空间站
摘要：
冷战的结束为美俄间的航天合作提供了政治条件。
在原“自由”号空间站和“和平”2号空间站的基础上，联合建造“阿尔法”国际空间站（现称“国际空间站”）。
关键词：
天文生活科学网络
∙
1简介
∙2基本资料
∙3命名
∙4建造历史
∙5建造计划
∙6结构
∙7组装
∙8功能
∙9评价
∙10最新动态
∙
∙
国际空间站-简介
建成后的国际空间站
国际空间站以美国、俄罗斯为首，包括加拿大、日本、巴西和欧空局（11个国家）共16个国家参与研制。
其设计寿命为10——15年，总质量约423吨、长108米、宽（含翼展）88米，运行轨道高度为397千米，载人舱内大气压与地表面相同，可载6人。
国际空间站结构复杂，规模大，由航天员居住舱、实验舱、服务舱，对接过渡舱、桁架、太阳电池等部分组成，建成后总质量将达438000千克，长108米。
国际空间站是一个非常神秘的地方，专供美俄等国家的宇航员们在这里进行科研和试验。
如果一切进展和预期的一样，国际空间站将在2010年建成时迎来第一批太空实验研究者，这将是国际空间站首次对外开放。
国际空间站的设想是1983年由美国总统里根首先提出的，即在国际合作的基础上建造迄今为止最大的载人空间站。
经过近十余年的探索和多次重新设计，直到苏联解体、俄罗斯加盟，国际空间站才于1993年完成设计，开始实施。
该空间站以美国、俄罗斯为首，包括加拿大、日本、巴西和欧空局（11个国家,正式成员国有比利时、丹麦、法国、德国、英国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士和爱尔兰）共16个国家参与研制。
其设计寿命为10~15年，总质量约423吨、长108米、宽（含翼展）88米，运行轨道高度为397千米，载人舱内大气压与地表面相同，可载6人。
国际空间站结构复杂，规模大，由航天员居住舱、实验舱、服务舱，对接过渡舱、桁架、太阳能电池等部分组成，建成后总质量将达438吨，长108米。
国际空间站-基本资料
国际空间站
一、国际空间站状态
乘员：
6截至2009年5月
近地点：
319.6km"
远地点：
346.9km"
轨道周期：
91.20分钟"
轨道倾角：
51.63°"
每日绕地圈数：
15.79"
日均轨道
高度损失：
约65米"
载人天数：
31862009年7月数据
今公转天数：
38972009年7月数据
今运行距离：
约2,000,000,000km"
平均速度：
7.71km/s27,743.8km/h
当前质量：
213,800kg2006年12月19日数据
燃料质量：
约3951kg"
当前容积：
425m³"
气压：
约757mmHg（100kPa）.
O2：
约162.4mmHg（22kPa）.
CO2：
约4.8mmHg（640Pa）.
温度：
~26.9°C.
二、当前国际空间站构件
构件：
发射日期质量:
（kg）
曙光号功能货舱：
1998年11月20日1,9323
团结号节点舱1：
1998年12月4日1,1612
星辰号（DOS-8）：
2000年7月12日1,9050
Z1衍架：
2000年10月11日8755
P6衍架及太阳能电池板：
2000年11月30日1,5900
命运号实验舱：
2001年2月7日1,4515
加拿大臂2：
2001年4月19日4899
寻求号气密舱：
2001年7月12日6064
对接隔舱：
2001年8月14日3900
S0衍架：
2002年4月8日1,3970
加拿大臂2导轨：
2002年6月5日1450
S1衍架：
2002年10月7日1,2598
P1衍架：
2002年11月23日1,2598
国际空间站-命名
国际空间站
名字“国际空间站”（英语：
InternationalSpaceStation,ISS；俄文：
Междунаро́днаякосми́ческаяста́нция,МКС）是不同命名之间妥协的产物。
国际空间站最初提议的名字是“阿尔法空间站（Alpha）”，但是遭到俄罗斯的反对，俄方认为这样的命名暗示国际空间站是人类历史上第一个空间站，可是事实上苏联以及后来的俄罗斯先后成功地运行过8个空间站。
俄罗斯提议将空间站命名为亚特兰大（英文：
Atlanta），但是这个议案遭到美国的反对，美方认为亚特兰大的读音和拼写太接近传说中沉没的大陆“亚特兰蒂斯”，其中似乎隐含了不祥的征兆，而且亚特兰大这个名字也容易与美国的一架航天飞机——亚特兰提斯号航天飞机相混淆。
虽然国际空间站的命名没有采用最初提出的阿尔法空间站，但是空间站的无线电呼号却是阿尔法（Alpha），这个呼号是空间站第一批乘员登站时确定的，当时国际空间站的名字仍然未定，时任NASA主席的丹尼尔·戈登（DanielS.Goldin）便给空间站取了一个临时呼号阿尔法，这个呼号最后沿用下来，成为空间站的正式电台呼。
国际空间站-建造历史
国际空间站的宇航员
国际空间站计划的前身是美国国家航空航天局的自由空间站计划，这个计划是1980年代美国战略防御计划的一个组成部分。
在1987年12月1日NASA宣布波音公司、通用电气公司、麦道飞机公司和洛迪恩推进动力公司获得了参与建造空间站的订单。
老布什执政期间，星球大战计划被搁置，自由空间站也随之陷入停顿，1993年时任美国总统的比尔·克林顿正式结束了自由空间站计划。
冷战结束后在美国副总统戈尔的推动下，自由空间站重获新生，NASA开始与俄罗斯联邦航天局接触，商谈合作建立空间站的构想。
1998年11月国际空间站的第一个组建曙光号功能货舱进入预定轨道，同年12月，由美国制造的团结号节点舱升空并与曙光号连接，2000年7月星辰号服务舱与空间站连接。
2000年11月2日首批宇航员登上国际空间站。
空间站的各个组件大多由NASA的航天飞机进行运输，由于各个组件大多在地面就已经完成建设任务，宇航员在太空只需要进行很少的操作便可以将组件连接上空间站主体。
到目前为止国际空间站的装配完成了一半，能够支持3名宇航员，到国际空间站完全完成之后，根据其设计共可以提供7名宇航员同时工作和生活。
飞机与国际空间站成功实现对接
国际空间站的预算远远超过了NASA最初的预计，其建造时间表也比预定的要晚，主要原因就是2003年初发生的哥伦比亚号航天飞机失事事件之后，美国宇航局停飞了所有的航天飞机。
在航天飞机停飞的两年半时间里，空间站的人员和物资运输完全依赖俄罗斯的联盟号飞船，空间站上的科学研究活动也尽可能地被压缩了。
按照预定计划，空间站的建设将在航天飞机重返太空之后在2006年恢复，但是在2005年7月发现号航天飞机的STS-114飞行任务完成后，由于航天飞机隔热材料在升空过程中脱落，NASA再次停飞所有航天飞机，这使得国际空间站的建设时间表再次拖延。
2006年11月15日，国际空间站上的活动首次在地球上进行了高清晰度电视直播，并在纽约的时代广场大屏幕电视上播放。
这是人类首次观看到来自太空的高清晰度电视直播画面。
直播节目的主角是国际空间站第14长期考察组指令长迈克尔·洛佩斯·阿莱格里亚，摄像师是站内的随航工程师托马斯·赖特尔。
这套直播系统名为太空视频网关，直播的清晰度可以达到普通模拟视频的6倍。
2007年1月31日，国际空间站第14长期考察组中的两名美国宇航员洛佩斯·阿莱格里亚和苏尼特·威廉斯成功进行超过7个小时的太空行走。
他们将命运号实验舱的一个冷却回路从临时系统接入永久系统，完成了一些电路接线工作，使对接的航天飞机能接入并使用站上新太阳能电池板提供的电力，将一个遮光反射罩和隔热罩丢弃掉，然后将一组旧太阳能电池板上的散热器回收。
国际空间站
2月4日美国东部时间上午8时38分，这两名宇航员再度出舱，进行约7个小时的太空行走。
他们将命运号实验舱的另一个冷却回路从临时系统接入永久系统，对一个废弃的氨水冷却设备进行清理。
2月8日，这两名宇航员完成了6小时40分钟的第三次太空行走，将空间站外的两个大型遮蔽罩移除丢弃，并安装货物运输机的几个附属装置。
2月22日，国际空间站飞行工程师、俄罗斯宇航员米哈伊尔·秋林和洛佩斯·阿莱格里亚进行一次6个多小时的计划外太空行走，修复了对接在空间站上的进步M-58飞船的一处未能收拢的天线。
2007年10月30日，美国“发现号”航天飞机号太空人日前为国际空间站重新装配太阳能天线电池板时，电池板出现破裂，美国国家航空航天局（NASA）科学家检视电池板破损处，了解造成原因。
国际空间站-建造计划
1994年至1998年为第一阶段——准备阶段。
目前已顺利完成第一阶段的任务（主要进行了9次美国航天飞机与俄罗斯和平号空间站的交会对接，取得了宝贵的经验）。
1998年11月20日，国际空间站的第一个组件——曙光号功能货舱（美国出资，俄罗斯制造）发射成功，标志着国际空间站正式进入第二阶段——初期装配阶段。
此后，国际空间站的第2个组件——美国团结号节点舱于1998年12月4日由奋进号航天飞机送入轨道，并于12月7日与曙光号成功对接。
第2阶段的主要目标是建成1个具有载3人能力的初期空间站。
第三阶段（2000年~2005年）为最终装配和应用阶段。
国际空间站建成后，可载6人，工作寿命为15~20年。
国际空间站-结构
国际空间站-----结构
（1）基础桁架。
它用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等。
（2）居住舱。
它主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制和发射到太空。
（3）服务舱。
它内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射。
（4）功能货舱。
它内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能（如厕所、卫生设施等），以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射。
（5）多个实验舱。
其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个。
美国、日本和欧空局的3个实验舱将提供总计为33个国际标准的有效载荷机柜；俄罗斯的实验舱中也有20个实验机柜。
另外，日本的实验舱还连有站外暴露平台，用于对空间环境直接接触实验。
（6）3个节点舱。
它们由美国和欧空局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口。
此外，节点1号舱还可作为仓库，用于存储；节点2号舱内有电路调节机柜，用于转换电能，供国际合作者使用；节点3号舱为空间站的扩展留有余地。
（7）能源系统和太阳能电池帆板。
它们由美国和俄罗斯两国提供。
（8）移动服务系统（具体是遥操纵机械臂）。
它由加拿大研制。
国际空间站-组装
国际空间站机件组装图
第一阶段，从1994年至1998年，美、俄两国完成航天飞机与俄罗斯“和平”号空间站的9次对接飞行。
美国宇航员累计在“和平”号空间站上工作2年，取得了航天飞机与空间站交会对接以及在空间站上长期进行生命科学、微重力科学实验和对地观测的经验，可降低国际空间站装配和运行中的技术风险。
第二阶段，从1998年至2001年，国际空间站达到有3人在轨工作的能力。
1998年11月20日，俄罗斯从哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场用“质子”号火箭将国际空间站的第一个部件“曙光”号多功能货舱（FGB）发射入轨，从而拉开了国际空间站在轨装配的序幕。
同年12月4日，美国“奋进”号航天飞机将国际空间站的第二个部件“团结”号节点舱送入轨道，并于12月6日成功地与“曙光”号对接。
2000年7月12日，国际空间站的核心组件、俄罗斯建造的“星辰”号服务舱发射入轨，同年11月2日，首批3名宇航员进驻空间站，国际空间站开始长期载人，11月30日，美国“奋进”号航天飞机为国际空间站送去两块翼展达72米、最大发电量为65千瓦的大型太阳能电池帆板；2001年2月7日，美国的“命运”号实验舱由“亚特兰蒂斯”号航天飞机送入轨道，4月23日，加拿大制造的遥操作机械臂与国际空间站顺利对接，7月12日，美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机又把供宇航员出舱活动的“气闸舱”送入轨道。
至此，美国和俄罗斯等国经过航天飞机、“质子”号火箭等运输工具15次的飞行，完成了国际空间站第二阶段的装配工作。
第三阶段，从2001年至2006年，国际空间站完成装配，达到6～7人长期在轨工作的能力。
此阶段先组装美国的桁架结构和俄罗斯的对接舱段，接着发射日本实验舱和欧空局的哥伦布轨道设施等。
装配完成后的国际空间站长110米，宽88米，大致相当于两个足球场大小，总质量达400余吨，将是有史以来规模最为庞大、设施最为先进的人造天宫，运行在倾角为51.6°、高度为397公里的轨道上，可供6～7名航天员在轨工作，之后国际空间站将开始一个为期10～15年的永久载人的运行期。
国际空间站-功能
国际空间站
组装成功后的国际空间站将作为科学研究和开发太空资源的手段，为人类提供一个长期在太空轨道上进行对地观测和天文观测的机会。
在对地观测方面，国际空间站比遥感卫星要优越。
首先它是有人参与到遥感任务之中，因而当地球上发生地震、海啸或火山喷发等事件时，在站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数，以获得最佳观测效果；当遥感器等仪器设备发生故障时，又可随时维修到正常工作状态；它还可以通过航天飞机或飞船更换遥感仪器设备，使新技术及时得到应用而又节省经费。
用它对地球大气质量进行监测，可长期预报气候变化。
在陆地资源开发，海洋资源利用等方面，也都会从中受益。
国际空间站在天文观测上要比其他航天器优越得多，是了解宇宙天体位置、分布、运动结构、物理状态、化学组成及其演变规律的重要手段。
因为有人参于观测，再加上空间站在太空的活动位置和多方向性，以及机动的观察测定方法，因而可充分发挥仪器设备的作用。
通过国际空间站，天文学家不仅能获得宇宙射线，亚原子粒子等重要信息，了解宇宙奥秘，而且还能对影响地球环境的天文事件（如太阳耀斑、暗条爆发等）作出快速反应，及时保护地球，保护在太空飞行的航天器及其成员。
国际空间站上的生命科学研究，可分为人体生命与重力生物学两方面：
人体生命科学的研究成果可直接促进航天医学的发展，例如，通过多种参数来判断重力对航天员身体的影响，可提高对人的大脑、神经和骨骼及肌肉等方面的研究水平。
重力生物学和材料科学的研究与应用有广阔的前景，而国际空间站的微重力条件要比和平号空间站和航天飞机优越得多，特别是在材料发展上可能起到一次革命性的进展。
仅就太空微重力这一特殊因素来说，国际空间站就能给研究生命科学、生物技术、航天医学、材料科学、流体物理、燃烧科学等提供比地球上好得多、甚至在地球无法提供的优越条件，直接促进这些科学的进步。
同时，国际空间站的建成和应用，也是向着建造太空工厂、太空发电站，进行太空旅游，建立永久性居住区（太空城堡），向太空其他星球移民等载人航天的远期目标接近了一步。
国际空间站-评价
国际空间站——它让人类的美梦成真
有很多对NASA持批评观点的人认为国际空间站计划是在浪费时间和金钱，并且抑制了其他更有意义的计划。
持有这种观点的人列举，花费在国际空间站计划上的上千亿美元和近乎一代人的时间，可以用来实施无数的无人太空任务，或者将这些时间和金钱花在地球上的研究中，也要比国际空间站更有意义。
空间站的支持者认为对于空间站的批评是目光短浅而且带有欺骗性的，支持者认为花费在载人空间探索上的巨额经费同样会给地球上的每个人带来切实的好处。
有评估指出，国际空间站计划所开发的载人航天相关技术的商业应用，会间接带动全球经济，其所带来的收益是最初投资的七倍，也有一些相对保守的估计则认为此种收益只是最初投资的三倍。
还有一些坚定的支持者认为，即便国际空间站在科学方面的意义为零，仅其发挥的推动国际合作的作用，也足以令这个计划彪炳史册。
国际空间站-最新动态
国际空间站进入暮色地带地球迎来绝佳观测时机
2010年7月5日，国际空间站已进入“暮色地带”，令世界某些地方的业余天文爱好者在7月1日晚可以前所未有地多次观测到这个轨道实验室。
国际空间站在距地面280英里（约合480公里）的高空飞行，每90分钟绕地球飞行一圈。
每到夜晚，国际空间站从头顶飞过的时候，我们并不一定能看到，因为在大约30%的时间里，它被地球阴影所笼罩。
不过，国际空间站的轨道每年会有一次与所谓的“昼夜明暗界限”（地球昼侧与夜侧边界的永久暮色区域）接近于平行。
在这张摄于2009年的长曝光照片中，国际空间站从加拿大上空如流星般划过
一旦进入这个区域，当国际空间站每次从头顶经过时，从黄昏到第二天拂晓，我们的肉眼都能看到。
美宇航局马歇尔太空飞行中心的威廉姆-库克表示：
“这是观测天空的绝佳机会，因为国际空间站的飞行轨道始终保持那种方位，直至7月2日，它将处于阳光照射之下。
这意味着，你拥有特别的观测机会，可以一晚看到三到五次国际空间站。
”
国际空间站的建设接近于完成，目前相当于一个美国标准橄榄球场大小。
国际空间站表面被发光金属和大量高反射性太阳能电池板覆盖，这样，肉眼也能相对容易地看到它，即便是从城市中心。
偶尔，国际空间站会是夜空中仅次于月球的第二亮点。
国际空间站以每小时1.7万英里（约合27350公里）的速度绕地球轨道飞行，看上去就像一颗迅速从天际划过的流星，会在约两到四分钟内在天空画一道圆弧。
库克指出，我们很容易辨别出国际空间站和飞机的不同，因为前者始终会发出白光。
近年来，业余天文爱好者可以通过安设在院子里的望远镜，跟踪和拍摄国际空间站的照片。
库克说，人们现在可以“清楚看到结构性细节，比如空间站太空舱、太阳能电池板，甚至有的时候，还能看到空间站与航天飞机对接后的画面。
”
与许多气象和通信卫星不同，国际空间站的飞行路线并不是处于地球静止轨道——这一轨道令卫星始终保持在地球某个点的上空，相反，它总是不断变换其相对于地球的位置，所以，某些地区的观测者并不一定能看到。
为查明世界上某个重要城市何时、何地能看到国际空间站，空间气候网站专门有一套在线卫星跟踪工具，可以确定未来飞越的日期、具体时间和亮度。
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