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国际空间站

基本解释

　　国际空间站(International Space Station，ISS)是一项由六个太空机构联合推进的国际合作计划，也指运行于距离地面360公里的地球轨道上的该计划发射的航空器。国际空间站的设想是1983年由美国总统里根首先提出的，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。

详细解释

　　简介

　　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。

　　什么是国际空间站

　　提出

　　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。

　　成员

　　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)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。

　　其主要结构

　　是：(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，由美国承担研制与发射到太空。(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。它由加拿大研制。

　　组装阶段

　　国际空间站在组装阶段，其主要设施由俄罗斯的质子号火箭、欧空局阿里安5号火箭以及美国的航天飞机发射运送。组装完成后的运输工作由美国的航天飞机、俄罗斯的联盟-TM飞船及进步号货运飞船完成。美国还计划研制一种有升力的救生飞船参与工作。

　　到2000年7月为止，国际空间站已有3个舱送入太空，即俄罗斯提供的功能货舱、服务舱和美国提供的节点1号舱。按计划，此后还将陆续发射加拿大制造的遥控机械臂、美国的中央桁架和节点2号舱、日本的实验舱和站外暴露平台、欧空局的实验舱和美国的居住舱等。如果顺利，预计在2006年将完成全站的组装任务。

　　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。

　　计划实施

　　国际空间站计划分三阶段进行：

　　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。

　　结构

　　其主要结构是：

　　(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。

　　组装

　　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。

　　功能

　　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。

　　评价

　　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。

　　国际空间站业余无线电通讯计划

　　Amateur Radio on the International Space Station(ARISS)，国际空间站业余无线电通讯计划，由美国业余无线电联盟、国际业余卫星公司、美国国家宇航局等共同组织和发起的一项活动，和太空微重力实验计划一样，是美国国家宇航局面向青少年的科技教育项目之一。这个计划给学生们提供一个利用业余无线电和国际空间站宇航员直接交流的兴奋体验。教师、家长和社会将看到业余无线电将如何激发青少年对科学、技术和知识的追求。

　　和国际空间站宇航员对话是一种独特的教育体验，美国联邦通讯委员会支持国际空间站业余无线电通讯计划。借助业余无线技术的帮助，美国国家宇航局希望给世界范围内的青少年提供机会。国际业余卫星公司的志愿者提供技术上操作，指导学校通讯计划。美国业余无线电联盟提供空间站业余无线电的信息，美国业余无线电联盟和美国国家航天局总部编制和分配国际空间站业余电台的课程计划并向老师们提供资源，成百的业余无线电操作者，包括在约翰逊太空中心、戈达德太空飞行中心和马歇尔太空飞行中心的美国航天中心的业余无线电俱乐部的幕后工作，提供技术和知识的保障，使这项教育体验成为可能。

　　该计划要求学生用英语提出关于太空、太空飞行、宇航员的太空生活等关的问题，宇航员对学生提出的问题进行解答。因此要求学生有较好的英语口语和听力水平，同时对太空知识有一定的了解。

　　该活动可以使学生体验前沿高科技，学校也将被公布在美国国家宇航局、美国业余无线电联盟以及其他一些国际网站，在世界范围内享有一定的荣誉知名度。太空宇航员回答中国学生的20个提问

　　8月26日18：50—19:00之间，在南京三中，中国的20名学生将与国际空间站宇航员进行通话，这是中国中学生(含港澳台地区)第一次通过学校业余电台与国际空间站宇航员实现直接通话。腾讯科技对此活动进行了全程直播。

　　太空宇航员回答中国学生提问

　　以下为太空宇航员回答中国学生提问文字实录。

　　1.你能从空间站看到中国的长城吗?

　　I have not been able to see the Great Wall yet but I am looking for it and need to know where to look.

　　我现在还没看到长城，但是我正在寻找希望知道在哪儿可以看到。

　　2. 在空间站工作是否会出汗?如果有，如何处理?

　　Yes, we do sweat in space. And because there is no gravity we must use towels to wipe off the sweat.

　　是的，在太空我们流汗。因为没有重力所以我们必须用毛巾把汗擦去。

　　3. 如果在空间站发生泄露，你们会采取怎样的紧急措施?

　　If we have an air leak we try to isolate which module is leaking and move closer to the “Soyuz”.

　　如果我们有空气泄漏我们会把泄漏的部分隔绝并且向Soyuz靠的更近。

　　4. 你们怎样处理空间站产生的垃圾?

　　We put the waste in tanks and put those tanks onto the progress vehicle and release the progress vehicle. It burns up on the earth’s atmosphere as progress falls.

　　我们把垃圾放在罐子里，再把这些罐子放在progress vehicle上，把progress vehicle释放到太空中。当它落到地球大气层上时，它会自动燃烧。

　　5. 国际空间站里非常安静吗?

　　No, it’s very noisy. All the fans and pumps mane so much that we need to wear ear plugs.

　　没有，国际空间站很吵。所有的风扇和水泵制造噪音以至于我们需要戴耳机。

　　6. 您的家人怎样看待您在空间站工作?

　　Its really neat and they are very proud of me and they are happy that I can do this.

　　我们一家人觉得这很酷。他们为我感到自豪。他们为我能够从事这项工作而感到很高兴。

　　7.在国际空间站里，植物会向什么方向生长?

　　5 days ago I started growing some plant but have not seen them yet. I believe they will grow in the direction of the light.

　　5天前我开始种植物。但是还没有见到它们。我相信它们会随着光的方向生长。

　　8. 在空间站怎样获得氧气供应?

　　We get our oxygen from several places. First from tanks on the progress vehicle. Second, from tanks on the shuttle. Third, we make it through the progress of breaking down the water. Fourth, we burn oxygen candles that creates oxygen.

　　我们从好几个地方获得氧气：第一，从progress vehicle的罐子里获得氧气。第二，是从航天飞机上的罐子里获得氧气。第三，我们通过分解水的过程获得氧气。第四，我们燃烧特制的氧气蜡烛获得氧气。

　　9. 您通过黑障区时是怎样的感受?

　　It does not feel any different. Just wait a while and you are in contact again.

　　没什么区别。等一会儿你就可以再次取得联系。

　　10. 空间站里有机器人吗?

　　Yes, we have the robotic arm from Canada.

　　是的，我们拥有产于加拿大的机械手。

　　11. 空间站每小时飞行多远?

　　17500 mph or 5 miles/seconds

　　每小时17500英里或每秒钟5英里。

　　12. 您们如何控制空间站在自己的轨道上运行?

　　ISS simply falls around the earth.

　　它逐渐下降，越来越靠近地球。

　　13.如果您在空间站生病了会如何处理?

　　Luckily we have Dr. Oleg on board who is very good doctor.

　　幸运的是，我们舱内有医生Dr. Oleg，他是个非常好的医生。

　　14.如果和地面失去联系，航天飞机能否自动回到地球?

　　It is possible. If you have a very day to escape using the “Soyuz” vehicle to come back to earth.

　　运气不好的话会有可能与地面失去联系。我们通过使用“Soyuz” vehicle来回到地球。

　　15. 您在空间站亲眼看到过太空垃圾吗?

　　I saw something nearby spinning around but was not sure what it was.

　　我曾看见附近有东西在不停的旋转。但是很小，不能确定是什么。

　　16. 我们的地球看起来和以前有什么不同?

　　We see lots of fires burning snow but it looks the same to me.

　　我们看到有很多火在燃烧，也看到有云、雪和高山。但对我来说没有什么不同。

　　17. 空间站和地球的最远距离有多远?

　　220n/miles

　　220海里

　　18.空间站里使用的是哪个时间?

　　GMT

　　格林威治时间

　　19.在太空行走的感觉如何?

　　Cool and beautiful and I really enjoy it.

　　很酷，很美，我很享受太空行走。

　　20. 从太空中看星星是什么样的?

　　The stars do not twinkle as much because there is no atmosphere, polluting. We can see them more clearly.

　　星星不再像地球上看来那样闪烁。因为没有大气层，没有污染，所以显得更清晰。

　　为什么中国不能参与国际空间站?

　　政治原因

　　中国参与国际空间站遭到美国的反对，国际空间筹划建设时美国反对邀请中国参与，所以中国没有成为国际空间站的启动方。后来随着中国航天技术的发展尤其是载人航天领域的进步，以及经济条件的改善，国际空间站的参与方普遍支持中国更多的参与国际空间站，包括美国，但是由于中国参与更多的是作为出钱方，技术上参与受到很大限制，没有主导权和决定权，所以中国对此项提议不感兴趣。

　　经济原因

　　经济原因。参与国际空间站基本都是发达国家，国际空间站的入门费很高，至少需要投入上亿美元才能有机会参与，这对中国有限的航天经费来说，性价比显然过低，所以也就没有必要去参与

　　同名电影《国际空间站》

　　影片资料

　　更多外文名：space station

　　国家/地区：加拿大 / 美国

　　类型：纪录片

　　片长：47 min

　　对白语言：英语

　　发行公司： Golden Village

　　导演：托尼·梅耶斯

　　主演：汤姆·克鲁斯 Michael J. Bloomfield Robert D. Cabana