□ 邸乃庸
图解世界载人航天发展史(二十)
□ 邸乃庸
长期载人航天器 (下)
实用型空间站之国际空间站
国际空间站是由16个国家参与研制的大型太空设施,重419吨,桁架长108.4米,由12个增压舱组成的舱段长74米,舱内总容积1202立方米,4对太阳电池阵构成的电源输出功率110千瓦,可同时容纳6名航天员工作生活。
图中的曙光号功能货舱是国际空间站的第一个舱段,由美国出资、俄罗斯负责建造,重20.04吨,长12.6米,最大直径4.1米,容积72立方米,有13个舷窗,两扇翼展10.7米、宽3.4米的太阳电池阵提供3千瓦电能(最大发电能力6千瓦),有两个轴向和两个径向共4个对接口。
联合号节点舱(也称1号节点舱)是第一个美国建造的舱段,共有6个对接口,重11.62吨,基本舱段长5.5米,加上前后两个增压对接适配器,总长10.7米,最大直径4.57米。
图为对接到曙光号功能货舱上的联合号节点舱(图中右侧),国际空间站上的许多系统都要穿过联合号节点舱通往空间站的其他区域。
星辰号服务舱是俄罗斯部分的核心舱段,由俄罗斯出资建造,重19.05吨,总长13.11米,最大直径4.1米,太阳电池阵展长29.87米,提供9千瓦电源。该舱段为早期的航天员提供生活和居住条件。
图为正在厂房组装的星辰号服务舱,可以看到前端对接舱的3个对接口(轴向一个、上下侧径向各一个),正对画面的侧面是航天员进行舱外活动的舱门。
命运号实验舱是国际空间站上美国部分的核心部段,重14.515吨,长8.53米,最大直径4.3米,其前后端各有一个对接口,后对接口用于与联合号节点舱对接,前端对接口用于安装对接适配器,以接纳美国航天飞机的停靠。命运号实验舱作为实验室主要用来进行材料科学、生命科学、生物医学、流体物理等科学实验。
图为航天员操纵机械臂将命运号实验舱从航天飞机货舱中取出后,准备与联合号节点舱对接。
探索号气闸舱是美国研制的供航天员舱外活动的舱段,重6.5吨,由大直径设备舱和小直径乘员舱两部分构成。设备舱用于航天员穿戴舱外航天服以及吸氧排氮;乘员舱具有减压复压功能,有外舱门。
由俄罗斯研制的码头号对接舱重4.1吨、长3.8米、直径4.6米、内部容积13立方米。它轴向有两个对接口:一个用于对接星辰号服务舱,另一个用于停靠联盟TM号飞船和进步号货运飞船。码头号对接舱还具有气闸舱功能,它的侧面有出舱活动舱门。
左图是对接在星辰号服务舱上的码头号对接舱;右图是一艘进步号货运飞船对接到码头号对接舱上。
左图是航天员使用遥控机械臂从航天飞机货舱提起中央构架结构(S0)准备进行组装,可以看到其上的轨道和机动运输车;右图是航天员使用机械臂将右舷第一组(S1)构架结构从航天飞机的货舱中提起准备进行组装。
此时的国际空间站重178吨,舱内增压空间425立方米,全长44.5米,宽73米,高27.5米,太阳电池阵面积892平方米。从下至上分别为命运号实验舱、联合号节点舱(它的右侧是探索号气闸舱)、曙光号功能货舱、星辰号服务舱。
左图为航天员在左舷第一组(P1)构架结构的左边组装左舷第二组(P3/P4)构架结构、第五组(P5)构架结构和美国第二组太阳电池阵;右图为右舷第二组(S3/S4)构架结构和美国第三组太阳电池阵已经组装就位,太阳电池阵还装载在装载盒内待展开。
和谐号节点舱也称2号节点舱,是美国的第二个节点舱,长7.2米、直径4.4米、重14.3吨,内部容积75.5立方米。图为正在厂房组装的和谐号节点舱,其前后端轴向各有一个对接口,一个用于对接到命运号实验舱,另一个安装对接适配器后用于停靠美国的航天飞机;径向有3个对接口,用于对接其他舱段。
哥伦布号实验舱是由欧空局研制的舱段,长6.8米、直径4.47米、重10.3吨、内部容积75立方米,可容纳3名航天员,主要用于进行科学实验。图为在厂房装配的哥伦布号实验舱,可以看到舱的周边安装有许多用于航天员舱外活动的扶手。
在联盟号飞船与国际空间站对接口设置了黎明号和探索号两种小型研究实验舱,它们将飞船与国际空间站本体隔开。
探索号小型研究实验舱可以接纳飞船对接,还可以作为气闸舱,供航天员进行出舱活动。左图为第一艘联盟号飞船到达,探索号小型研究舱内的航天员迎来了第一批同伴;右图为两位航天员穿好俄罗斯舱外航天服,在探索号小型研究实验舱的出舱区域准备进行舱外活动。
俄罗斯研制的黎明号小型研究舱装载在航天飞机货舱送入国际空间站后,航天员使用遥控机械臂将其取出准备组装(左图)。黎明号小型研究实验舱可以接纳飞船对接,也可以进行科学实验(右图为航天员利用舱内的无菌设备,取出收集的俄罗斯舱段空气和表面物质样品)。
宁静号节点舱由欧空局研制,长6.7米、直径4.48米、重19吨。其上有一个瞭望塔(左图),装有7个舷窗,给在国际空间站上的航天员提供了全方位的观测视野,无论是对地观测,还是舱外活动,或是对遥控机械臂的操作都带来了极大的方便。右图为宁静号节点舱(画面左上方)对接到联合号节点舱上。
日本的希望号实验舱(画面左侧,它的左下方安装的是后勤舱)安装到和谐号节点舱(画面中间)的左舷对接口,画面的右侧是哥伦布号实验舱。
拍摄于2010年2月19日的国际空间站。至2010年底,经历12年之久的组建,国际空间站主要部件的组装工作基本完成。国际空间站由两大部分立体交叉组合而成:长长的构架结构和与其立体交叉的增压舱段。构架结构端头有4组太阳电池阵,中部有散热器。增压舱段由12个舱段构成,是国际空间站的核心部分。国际空间站预计将工作至2024年。
责任编辑:薛滔