论文部分内容阅读
随着我国航天事业的不断发展壮大，有关航空航天的新闻逐渐引起大家的关注，在此类新闻中，我们经常能够听到“空间站”这个词，那么，空间站是如何产生和建设的，它到底有什么用途，你又了解多少呢？
国际空间站是人类在太空领域最大规模的跨国科技合作项目，最早由美国提出，1993年完成设计并开始实施。该空间站以美国、俄罗斯为首，由加拿大、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球表面相同，可载6人。总投资高达1 000亿美元，目前已经完成大约四分之三的建设。
建成后的国际空间站将是个“太空中的城市”，成为人类在太空中长期逗留的一个前哨；将成为新型能源、运输技术、自动化计划和下一代传感器技术的测试基地；将推动流体力学、生命支持系统、反辐射危害等研究的发展，并将对未来的太空探索产生重要影响。
2008年11月20日是国际空间站的第十个生日。这个人类太空史上制作最精良、造价最昂贵的“居所”已在浩瀚太空工作了整整10年。在这10年中，多项完整的轨道实验室逐步在国际空间站建造起来，人类或动物失重等太空效应的研究也同时进行。但与此同时，在国际空间站的持续性操作运行和宇航员的太空任务中也存在着一些令人头痛，但又必须正确面对的失误或故障。以下便是10年来国际空间站发生的重要事件。
1.航天飞机事故
国际空间站的建设和维护依赖于航天飞机和宇宙飞船，但这些飞行器的操作也存在着很大的危险。在2003年“哥伦比亚”号航天飞机失事后，美国宇航局的航天飞机禁飞两年半，在此期间俄罗斯“联盟”号宇宙飞船成了能够抵达空间站的唯一飞行器。美国宇航局计划在2010年取消所有航天飞机的飞行，而新型的“猎户”载人宇宙飞船很可能到2015年才能服役。这期间的5年时间空缺又只能由俄罗斯“联盟”号来完成任务。如果灾难性事件很不幸地发生在“联盟”号上，那么空间站的维护补给任务将会变得更加困难。
2.“碰撞”警报
2004年，两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员搭载俄罗斯“联盟”号宇宙飞船飞往国际空间站，去替换空间站的宇航员。或许是他们过于渴望抵达空间站，行进过程中警报提示“联盟”号接近空间站的速度过快，任务指挥官萨里赞•沙里波夫不得不进行手动驾驶，“联盟”号最终在手动操控下入坞空间站。
3.烟雾警报器
2006年，空间站响起了烟雾警报。如果空间站出现火情，可能导致空间站的一场灾难。当时，飞行工程师嗅到了一股怪味儿，很像橡胶垫圈燃烧的味道。不过，宇航员们很快发现，原来是制氧装置释放出的难闻气味使俄罗斯舱段的警报器发出了报警声，并非出现火情。宇航员们很快清除了溢出物，整个过程中并未戴气体面具。
4.计算机故障
控制空间站推进器和空间站方位的3台计算机系统由俄罗斯制造，是国际空间站的必要性系统之一。2007年6月，当空间站的工作人员回收太阳能电池板时，这3台计算机系统均出现故障。当时，美国宇航局“亚特兰蒂斯”号航天飞机停在空间站，对国际空间站进行模拟控制。在工作人员的全力抢修下，两天之内所有的计算机系统均恢复了正常，经检查测定，这次故障是配线冷凝导致短路造成的。如果故障不能被排除，将迫使空间站工作人员撤离，乘坐“亚特兰蒂斯”号航天飞机返回地球。幸运的是，最糟糕的情况并没有发生。
5.损坏的太阳能电池板
2007年10月底，当空间站工作人员展开包括太阳能电池板在内的能量收集装置时，其中的一个太阳能电池板被撕裂。损坏的太阳能电池板可能会阻碍空间站欧洲哥伦比亚实验室的扩展部署，因此宇航员必须进行一次危险的太空行走，以修复该处太阳能电池板。宇航员斯科特•帕拉津斯基和道格拉斯•惠洛克骑在一个延长桁臂上，对受损的太阳能电池板进行了数小时的维修操作。据称，帕拉津斯基的太空服和工具进行了绝缘处理，否则不小心接触太阳能电池板将使他遭到电击。最终，帕拉津斯基成功地剪断了已损坏的金属线，并安装链扣加固了太阳能电池板。
6.难以对付的旋转接头
位于空间站前端和右舷的太阳阿尔法旋转仪的功能是使空间站太阳能电池板指向太阳的方向。2007年，右舷太阳阿尔法旋转仪出现过度的振动，美国宇航局对此十分担忧。之后前往空间站的航天飞机执行了旋转接头的维修任务。宇航员在修理时发现，接头受损是由太空残骸碰撞造成的，宇航员随即关闭了该装置的运行状态。空间站必须具备足够的电力才能完全处理这项维修工作。
7.卫生间故障
当你家里的坐便器出现问题时，你只会感到棘手，而一旦太空中的卫生间出现故障，那将是一个大麻烦！2008年5月，国际空间站的卫生间出现了故障，空间站的工作人员只得暂时使用“联盟号”宇宙飞船的卫生间。“联盟号”对他们而言就如同救生艇，而“联盟号”宇宙飞船最优先的任务就是修理空间站的马桶。直到2008年6月，美国“发现”号航天飞机为空间站带来了新的马桶抽吸装置，才使该马桶运行正常，解除了宇航员们的“痛苦”。
8.失踪的蜘蛛
在宇航员进入太空之前，人类就曾将动物发送至太空环境，目前动物仍伴随着人类一同完成太空任务。2008年11月，美国宇航局“奋进”号航天飞机携带两只蜘蛛进入国际空间站，在此次任务中，科学家将观测蜘蛛如何在零重力状况下编织蜘蛛网。其中一只蜘蛛编织出一张混乱不堪的网，完全不像地球上的蜘蛛网那么有纹理。而另一只蜘蛛则逃离了“包房”，空间站的宇航员们进行了全面搜寻，始终未发现它的踪迹。他们认为这只蜘蛛很可能正躲藏在空间站的某个黑暗角落织网呢。
9.丢失工具包
2008年11月，“奋进”号航天飞机在国际空间站10岁生日之际带来了一个可供6名空间站工作人员使用的新型生命维持装置，并且将完成一些必要的修理任务。然而，11月18日，宇航员海德玛丽•斯特凡尼斯海宁、皮珀体验到了修理人员最头痛的事情——她丢失了工具包。她在太空行走时不慎使工具包漂离在太空中，她反复地说：“我的天啊！”幸运的是，负责此次太空行走的另一位宇航员的工具包中装有足够的工具，才使他们能够最终完成此次太空任务。但丢失的工具包所形成的太空垃圾将成为太空安全隐患。
10.难以延长使用期限
2008年11月20日，空间站迎来了它的10岁生日，但是空间站仍未充分建造完毕。按照计划，空间站的完工日期将持续至2010年，而其正式退役的时间是2015年。空间站的建造耗费大量钱财，因此应当尽可能地采用多种方法延长空间站的服役时间。但是10年前俄罗斯舱段的第一个工作货物模块的使用期限只有15年，应当在2013年进行更换，然而，对它进行更换可不是一件容易的事情。
国际空间站是人类在太空领域最大规模的跨国科技合作项目，最早由美国提出，1993年完成设计并开始实施。该空间站以美国、俄罗斯为首，由加拿大、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球表面相同，可载6人。总投资高达1 000亿美元，目前已经完成大约四分之三的建设。
建成后的国际空间站将是个“太空中的城市”，成为人类在太空中长期逗留的一个前哨；将成为新型能源、运输技术、自动化计划和下一代传感器技术的测试基地；将推动流体力学、生命支持系统、反辐射危害等研究的发展，并将对未来的太空探索产生重要影响。
2008年11月20日是国际空间站的第十个生日。这个人类太空史上制作最精良、造价最昂贵的“居所”已在浩瀚太空工作了整整10年。在这10年中，多项完整的轨道实验室逐步在国际空间站建造起来，人类或动物失重等太空效应的研究也同时进行。但与此同时，在国际空间站的持续性操作运行和宇航员的太空任务中也存在着一些令人头痛，但又必须正确面对的失误或故障。以下便是10年来国际空间站发生的重要事件。
1.航天飞机事故
国际空间站的建设和维护依赖于航天飞机和宇宙飞船，但这些飞行器的操作也存在着很大的危险。在2003年“哥伦比亚”号航天飞机失事后，美国宇航局的航天飞机禁飞两年半，在此期间俄罗斯“联盟”号宇宙飞船成了能够抵达空间站的唯一飞行器。美国宇航局计划在2010年取消所有航天飞机的飞行，而新型的“猎户”载人宇宙飞船很可能到2015年才能服役。这期间的5年时间空缺又只能由俄罗斯“联盟”号来完成任务。如果灾难性事件很不幸地发生在“联盟”号上，那么空间站的维护补给任务将会变得更加困难。
2.“碰撞”警报
2004年，两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员搭载俄罗斯“联盟”号宇宙飞船飞往国际空间站，去替换空间站的宇航员。或许是他们过于渴望抵达空间站，行进过程中警报提示“联盟”号接近空间站的速度过快，任务指挥官萨里赞•沙里波夫不得不进行手动驾驶，“联盟”号最终在手动操控下入坞空间站。
3.烟雾警报器
2006年，空间站响起了烟雾警报。如果空间站出现火情，可能导致空间站的一场灾难。当时，飞行工程师嗅到了一股怪味儿，很像橡胶垫圈燃烧的味道。不过，宇航员们很快发现，原来是制氧装置释放出的难闻气味使俄罗斯舱段的警报器发出了报警声，并非出现火情。宇航员们很快清除了溢出物，整个过程中并未戴气体面具。
4.计算机故障
控制空间站推进器和空间站方位的3台计算机系统由俄罗斯制造，是国际空间站的必要性系统之一。2007年6月，当空间站的工作人员回收太阳能电池板时，这3台计算机系统均出现故障。当时，美国宇航局“亚特兰蒂斯”号航天飞机停在空间站，对国际空间站进行模拟控制。在工作人员的全力抢修下，两天之内所有的计算机系统均恢复了正常，经检查测定，这次故障是配线冷凝导致短路造成的。如果故障不能被排除，将迫使空间站工作人员撤离，乘坐“亚特兰蒂斯”号航天飞机返回地球。幸运的是，最糟糕的情况并没有发生。
5.损坏的太阳能电池板
2007年10月底，当空间站工作人员展开包括太阳能电池板在内的能量收集装置时，其中的一个太阳能电池板被撕裂。损坏的太阳能电池板可能会阻碍空间站欧洲哥伦比亚实验室的扩展部署，因此宇航员必须进行一次危险的太空行走，以修复该处太阳能电池板。宇航员斯科特•帕拉津斯基和道格拉斯•惠洛克骑在一个延长桁臂上，对受损的太阳能电池板进行了数小时的维修操作。据称，帕拉津斯基的太空服和工具进行了绝缘处理，否则不小心接触太阳能电池板将使他遭到电击。最终，帕拉津斯基成功地剪断了已损坏的金属线，并安装链扣加固了太阳能电池板。
6.难以对付的旋转接头
位于空间站前端和右舷的太阳阿尔法旋转仪的功能是使空间站太阳能电池板指向太阳的方向。2007年，右舷太阳阿尔法旋转仪出现过度的振动，美国宇航局对此十分担忧。之后前往空间站的航天飞机执行了旋转接头的维修任务。宇航员在修理时发现，接头受损是由太空残骸碰撞造成的，宇航员随即关闭了该装置的运行状态。空间站必须具备足够的电力才能完全处理这项维修工作。
7.卫生间故障
当你家里的坐便器出现问题时，你只会感到棘手，而一旦太空中的卫生间出现故障，那将是一个大麻烦！2008年5月，国际空间站的卫生间出现了故障，空间站的工作人员只得暂时使用“联盟号”宇宙飞船的卫生间。“联盟号”对他们而言就如同救生艇，而“联盟号”宇宙飞船最优先的任务就是修理空间站的马桶。直到2008年6月，美国“发现”号航天飞机为空间站带来了新的马桶抽吸装置，才使该马桶运行正常，解除了宇航员们的“痛苦”。
8.失踪的蜘蛛
在宇航员进入太空之前，人类就曾将动物发送至太空环境，目前动物仍伴随着人类一同完成太空任务。2008年11月，美国宇航局“奋进”号航天飞机携带两只蜘蛛进入国际空间站，在此次任务中，科学家将观测蜘蛛如何在零重力状况下编织蜘蛛网。其中一只蜘蛛编织出一张混乱不堪的网，完全不像地球上的蜘蛛网那么有纹理。而另一只蜘蛛则逃离了“包房”，空间站的宇航员们进行了全面搜寻，始终未发现它的踪迹。他们认为这只蜘蛛很可能正躲藏在空间站的某个黑暗角落织网呢。
9.丢失工具包
2008年11月，“奋进”号航天飞机在国际空间站10岁生日之际带来了一个可供6名空间站工作人员使用的新型生命维持装置，并且将完成一些必要的修理任务。然而，11月18日，宇航员海德玛丽•斯特凡尼斯海宁、皮珀体验到了修理人员最头痛的事情——她丢失了工具包。她在太空行走时不慎使工具包漂离在太空中，她反复地说：“我的天啊！”幸运的是，负责此次太空行走的另一位宇航员的工具包中装有足够的工具，才使他们能够最终完成此次太空任务。但丢失的工具包所形成的太空垃圾将成为太空安全隐患。
10.难以延长使用期限
2008年11月20日，空间站迎来了它的10岁生日，但是空间站仍未充分建造完毕。按照计划，空间站的完工日期将持续至2010年，而其正式退役的时间是2015年。空间站的建造耗费大量钱财，因此应当尽可能地采用多种方法延长空间站的服役时间。但是10年前俄罗斯舱段的第一个工作货物模块的使用期限只有15年，应当在2013年进行更换，然而，对它进行更换可不是一件容易的事情。