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国际空间站为何用俄罗斯飞船(中国空间站给俄罗斯)

今天给各位分享国际空间站为何用俄罗斯飞船的知识,1、国际空间站(ISS)2、天舟二号昨晚成功升空,俄宇航员将坐美国飞船去国际空间站4、美俄宇航员一同返回地球!国际空间站(ISS)国际空间站是一个正在低地球轨道建造的国际研究设施,从1998年11月20日国际空间站第一个部件曙光号功能货舱发射升空到2010年6月空间站已经在轨道上环绕地球...

今天给各位分享国际空间站为何用俄罗斯飞船的知识,其中也会对中国空间站给俄罗斯进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!

本文目录:

国际空间站(ISS)

国际空间站是一个正在低地球轨道建造的国际研究设施,计划由六个国际太空机构合作联合推进,这六个机构分别是:美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大航天局(CSA)、欧洲空间局(ESA,欧洲空间局的成员国英国、爱尔兰、葡萄牙、奥地利和芬兰没有参加国际空间站计划,希腊和卢森堡则是在计划开始之后加入欧洲空间局的。)、巴西航天局(AEB)。此外,中国也表达了参与该计划的意向,尤其是期望能与俄罗斯联邦航天局合作。

从1998年11月20日国际空间站第一个部件曙光号功能货舱发射升空到2010年6月空间站已经在轨道上环绕地球运转了66000圈。预计国际空间站将于2011年全面落成,并会运作至2015年,甚至2020年或以后。国际空间站的主要功能是作为在微重力环境下的研究实验室,研究领域包括生物学、人类生物学、物理学、天文学、地理学等。自从2000年11月2日之后,国际空间站上就保持至少两名乘员至今。

国际空间站运行于距离地面360公里的地球轨道上,由于大气阻力和重新启动等因素的影响,空间站的实际高度会发生数公里的漂移。空间站运行的这一类型的轨道叫做近地轨道。

最初负责国际空间站与地面之间运输的是联盟号飞船和进步号货运飞船。目前国际空间站仍在建设之中,最多可以承载六名乘员,大部分实验设施也已经投入使用。迄今为止登上国际空间站执行任务的宇航员均来自美国和俄罗斯的宇航计划,此外也有来自其他国家的宇航员到访国际空间站,其中还包括五名太空游客。

国际空间站将在2020年后结束使命,脱离轨道,直接坠入大海。

命名

现在的名字“国际空间站”(英语:International Space Station, ISS;)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,而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。

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(Daniel S. 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号。

历史

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。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。

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。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”航天飞机号宇航员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。

2009年3月,NASA网站开始在线直播国际空间站实时视频,空间站工作人员睡觉或者下班的时候,全球互联网用户可以通过网络欣赏空间站的直播视频。

2012年5月31日,全球首艘造访空间站的商业飞船——美国龙飞船成功返回地球,制造“龙”飞船的太空 探索 技术公司与航天局签署了价值16亿美元的合同,向空间站发射12次货运飞船。

建造计划

按照计划,建造整个国际空间站共需要超过50次太空飞行和组装,其中的39次飞行需要由航天飞机完成,有大约30次飞行和装配任务需要进步号飞船提供支持。整个建造工作完成后,国际空间站将会有1200立方米的内部空间,总重量419000公斤,总输出功率达到110千瓦,衍架长度108.4米,舱体长度74米,额定乘员6人。

目标

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世代的时间,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。

远期

2012年3月30日,俄罗斯联邦航天署署长弗拉基米尔·波波夫金表示,航天署正在与外国伙伴讨论2020年后继续使用国际空间站的问题,并打算改变国际空间站的运作方式。波波夫金说,俄航天署考虑将国际空间站的使用期延长到2028年,即使作出了延长使用期的决定,国际空间站的作用也将改变,它将成为进行技术试验和训练载人登月的平台。

长期考察组

所有永久驻地乘员组命名“长期考察组N”,“长期考察N”在每次长期考察以后连续地被增加。太空游客没有算作是长期考察成员。 直至2011年5月底,共完成了27次长期考察(长期考察1-27),1次进行中(长期考察28),11次计划中(长期考察29-39)。

因为联盟号太空船每次只能运输三名长期考察组员,太空站满员则是六人,因此一批次3+3人“长期考察组”其实是搭乘不同的太空船前来。 以A、B、C次发射组员为例,当A+B一组在太空站时,称为第XX次任务长期考察组,但是当A组员返回地球,C组发射时,则变成B+C组在太空站执勤,就称为XX+1次任务长期考察组。依此类推。

天舟二号昨晚成功升空,国际空间站货运飞船谁才是执牛耳者?

撰文 | 庞之浩(中国空间探测技术首席科学传播专家)

随着载人航天活动的不断发展,货运飞船在载人航天领域的用途也日益广泛。因此,俄罗斯、欧洲、日本和美国先后研制了“进步”、自动转移飞行器、H-2转移飞行器,以及商用“货运龙”和“天鹅座”货运飞船。至今,全世界已发射过约180多艘货运飞船。

货运飞船是从载人飞船演变过来的。在20世纪70年代,苏联和美国开始发展体积大、寿命长、用途广的空间站。刚开始时,苏美两国都是用人货混装的载人飞船为空间站提供少量补给,每艘载人飞船1次只能为空间站运去几百千克的物资,因而大大影响了空间站的运行寿命和站上航天员在轨工作时间。

随着苏联空间站的不断发展,对运货量的要求也日益增加,于是苏联航天专家奇思妙想,从1978年开始把联盟号载人飞船改装成无人货运飞船,即去掉了联盟号飞船上的座椅、环境控制与生命保障、返回着陆和应急救生等与载人有关的系统,以便运送更多的货物。

实践证明,这种人货分开的运输方式,既能增加货物的运载量,又能降低成本,还很安全,可以说是苏联的一个创新。改装后的货运飞船称为进步号,每次飞行可为空间站送去2吨多物资。现在,俄罗斯每年向“国际空间站”发射4艘货运飞船,它们不仅为“国际空间站”运去货物,还带回大量的空间站垃圾,然后在再入大气层时烧毁。

进步M-M货运飞船与“国际空间站”对接

其实,货运飞船还有许多其他用途。例如,由于空间站是在低地球轨道运行,会受到残存大气阻力的影响而逐渐降低轨道高度,所以在空间站轨道高度降低到一定情况下要提升它的轨道高度才行,而携带较多燃料的货运飞船在空间站的轨道维持方面能发挥重要作用。

目前,“国际空间站”主要是靠货运飞船提升空间站的轨道高度,以抵消大气阻力的影响,并使“国际空间站”与将要与之对接的天地往返运输器处于最佳对接位置。它有时也用于机动“国际空间站”轨道位置,以便躲避飞来的太空垃圾。

“进步”系列飞船还曾2次用于试验“人造月亮”。1993年2月4日,“进步”货运飞船离开了和平号空间站,它携带一把折叠好的巨大“太阳伞”——“人造月亮”。12分钟以后,它在离空间站160米的地方被打开,然后用这把直径22米的“太阳伞”,在距离地球350千米高的地方进行了人造月亮的照明试验,向处于黑夜的欧洲地区反射了一道宽约10千米的亮光,其亮度相当于月亮的2 3倍,从南到北扫过地球,依次照亮了里昂、日内瓦、慕尼黑和白俄罗斯。1999年的2月4日,俄罗斯用“进步”系列飞船再次实施了一次人造月亮试验。

俄罗斯的“进步”系列飞船在2001年和平号空间站寿终正寝的坠落中也发挥过重要作用。当时,与和平号对接的“进步”系列飞船通过多次点火,使和平号空间站的飞行速度不断降低,最终成功地把和平号推离原运行轨道坠入大气层,落到被称为“航天器坟场”的南太平洋某一区域。

由此可见,货运飞船的用途越来越广。因此,欧洲、日本、美国也先后开始发展货运飞船。

“进步”货运飞船是在“联盟”载人飞船基础上改进研制的,由货物舱、补给舱和服务舱组成,总质量大约7吨,有效载荷质量2.3吨以上。

其货物舱构造与“联盟”载人飞船轨道舱相似,可以装1.7吨以上的货物,当“进步”飞船与空间站对接时,乘员进入货物舱搬货到空间站,在“进步”飞船脱离空间站之前,乘员可把空间站上1 1.7吨的垃圾转移到货物舱中,再入大气层时随飞船一起烧毁。

其补给舱取代了“联盟”飞船的返回舱,装有多个推进剂贮箱,其中一部分贮箱装有燃烧剂,另外一部分贮箱装有氧化剂,有的还装有1个水箱,燃烧剂和氧化剂通过对接环上的液体连接器转移到空间站自身的推进系统中。

其服务舱与“联盟”飞船的仪器/推进舱相同,用于货运飞船与空间站的变轨对接、提高空间站的轨道高度。

第一艘“进步”货运飞船是1978年1月20日升空的,飞往了礼炮6号空间站。1978—1990年期间,一共发射了43艘“进步”飞船,它们为礼炮6号、7号空间站提供了大量的货物补给,大大延长了这2座空间站的工作寿命和航天员的在轨时间。

“国际空间站”航天员拍摄的俄罗斯进步M-M货运飞船

此后,苏联/俄罗斯又对“进步”货运飞船进行了多次改型。

1989年8月,在“进步”基础上改进的进步M首次执行和平号空间站任务。它装有一副太阳电池翼,飞船可独立飞行30天;采用了新的服务舱,载货量比“进步”多100千克;采用了新的对接系统,使空间站内的航天员可以控制无人货运飞船飞向空间站。

在参与“国际空间站”项目后,为进一步增强补给能力,俄罗斯将进步M飞船改进为进步M1。其补给舱内增加了几个推进剂贮箱,将12个装有氮和氧的贮箱放置在飞船外部,并把水箱移入货物舱,以增加推进剂携带量;装有新型计算机,用航向-MM数字交会测量系统取代了“航向”模拟系统,使飞船与空间站之间的无线电通信距离扩大到30千米,同空间站对接后的联合飞行时间达180天。

2000年2月1日,进步M1首次升空,执行和平号空间站任务。2000年8月6日,第3艘进步M1飞船发射,这是第一艘执行“国际空间站”任务的“进步”系列飞船。进步-M1还曾作为空间拖船,将退役的和平号空间站拖入地球大气层。

2008年11月26日,俄罗斯发射了新改进的进步M-M,它配有运行速度更快的先进数字化控制系统,并应用了新的小型无线电遥测系统,使飞船的飞行控制系统更快、更有效,而且减少了15个船上航电设备模块,使电子器件的总质量轻少了75千克,与空间站的对接更加准确。进一步改进了飞船的性能,从而提高了运输能力。

打造“进步”货运飞船

近年,俄罗斯又开始使用新改型的进步MS货运飞船。进步 MS货运飞船将乌克兰制造的带有馈线天线的量子-V无线电通信系统更换为新的“统一指挥遥测系统”,结束了俄罗斯依赖乌克兰为其生产制造天线、馈线和通讯电子产品的 历史 。

另一个通信升级是在交会期间与空间站建立了一个接近通信链路,以使相对导航作为导航数据的额外来源。新飞船配备有GPS和GLONASS接收器,以确定准确时间,进行状态向量的计算和定轨,使得机动目标更精确,甚至飞船本身都不用再依赖雷达跟踪,雷达跟踪职能在通过地面站时进行。飞船控制系统、机载软件和通信系统上所做出的改进使得从模拟到数字视频传输能够实现,从而在近旁操作过程中改进视频质量。此外,现有的航向-A交会对接设备将升级为使用俄罗斯国产现代化电子元器件的航向-NA系统。

欧洲的货运飞船叫自动转移飞行器,运货能力可达7吨,是迄今运载能力最大的货运飞船,从2008年起到2014年共发射了5个,现已退役。

体积像双层巴士一样的自动转移飞行器有4类用途:

①向空间站运送补给物资。

②在货物卸载后,可以用作空间站的附加活动室;

③提升“国际空间站”的轨道;

④用作垃圾箱,把6.5吨空间站产生的废弃物资带回地球烧毁。

自动转移飞行器与“国际空间站”交会

它由加压舱、推进舱和电子设备舱组成,形状像个大圆筒,外表呈蛋壳色,全长10米,最大直径为4.5米,重量约10吨。

在加压舱中可放1.5 5.5吨补给品、科学硬件、食物等货物;还能放置饮用水以及为空间站运送的推进剂和空气 (氧和氮) 等液体罐和气体罐。加压可居住容积14米,与空间站对接后,2名航天员穿上普通服装就能进入飞船的加压舱中把带来的物资搬走,其中的液体罐和气体罐与空间站的管道装置连接流往空间站的储存设备中。当货物卸载任务完成后,自动转移飞行器仍可作为一个实验区,直到它离开空间站。加压舱的最前端是俄罗斯制造的对接设备和用于交会的测量装置,用于实现飞船同“国际空间站”的自动对接。

飞行器主推进系统是4台490牛发动机,姿态控制系统用28台220牛推进器。它们除在往返回过程中使用外,还用于空间站的轨道维持、姿态控制、空间碎片规避机动,如果空间站上发生紧急事件,自动转移飞行器能在10分钟内撤离。在舱内在还装有充电电池、一次性电池以及太阳敏感器和对接系统的天线。

电子设备舱是自动转移飞行器的大脑,装有计算机、陀螺仪、导航系统、控制系统和通信设备多个关键部件。其通信采用S频段,通过GPS实施导航。

欧洲自动转移飞行器(右)和“国际空间站”对接后航天员搬运货物示意图

自动飞行器外部装有4个太阳电池翼,每个翼由4块太阳电池板构成,面积33.6平方米 (每块电池板面积为8.4平方米) ,平均发电功率为4.8千瓦。4个太阳电池翼展开时呈X形,跨度达到22.28米,远远看去就像金属制成的蓝色“翅膀”。每个太阳电池翼的转动机构是各自独立的,可以实现最佳对日定向。

因为自动转移飞行器的通风风扇和空调设备的噪音低,所以空间站乘员常睡在加压舱里面;乘员也可在里面用日常的湿毛巾和洗发精保持个人卫生;2008年4月,韩国的首位太空人首次在自动转移飞行器里做了试验。

根据计划,自动转移飞行器在发射了5艘以后现已退役。不过,欧洲航天局将在自动转移飞行器基础上研制可以运送货物返回地球的“先进再入飞行器”货运飞船,它预计在近年首飞。最终,欧洲将独立研制出载人飞船。

“先进再入飞行器”货运飞船飞往“国际空间站”示意图

从2009年起至今,日本先后向“国际空间站”发射了8个名叫H-2转移飞行器的货运飞船。这种飞船的货物运载能力约为6吨,最大特点是可运送体积较大的设备。

H-2转移飞行器呈圆柱形结构,由铝合金制成,全长约10米,直径约4.4米,自重10.5吨,由加压货舱、非加压货舱、电子设备舱和推进舱4部分组成。

货物补给装在加压货舱以及非加压货舱的暴露货架中;电子设备舱装有电子设备、锂电池和敏感器;推进舱内装有4个推进剂贮箱、主推进装置和反作用控制系统。其加压货舱载重量为4.5吨,可装8个国际标准货柜;非加压货舱载重量为1.5吨, 包括外露货盘和支撑结构. 外露货盘能载3套外露货物。满载后H-2转移飞行器总重16.5吨。

日本H-2转移飞行器飞向“国际空间站”

其货物运输能力强。这是由于它的舱门大,与空间站的接口各边均加宽到约1.2米,所以可以搬运其他货运飞船无法搬送的大型装置。例如,与欧洲自动转移飞行器相比,H-2转移飞行器可运送更大的物体,如空间站内部书架大小的设备架,以及其它大型站外仪器与设备。日本认为,在美国航天飞机2011年退役后,H-2转移飞行器可成为唯一能向空间站运送大型物体的飞船。

另外,与其他货运飞船相比,H-2转移飞行器还是目前唯一一种可向空间站运送加压与非加压货物的无人飞船,包括安装在站外的外部实验和在轨更换装置。

它还有独特的交会对接技术,与空间站对接采用“停靠”方式,即当H-2转移飞行器与空间站接近到10米距离时,两相对速度接近零, H-2转移飞行器不再被控制,而是呈自由飞行状态,然后由空间站的机械臂将其捕获,与空间站对接口实现对接。

日本H-2转移飞行器逼近“国际空间站”

该货运飞船有三大用途:为希望号日本实验舱以及“国际空间站”其它舱段运送维修所需的消耗品和补给物品;为“国际空间站”上的航天员运送所需的食品、医疗用品、生活用水和饮用水;为日本以及参加“国际空间站”计划的其它国家运送实验所需的实验装置和实验材料。

日本已向“国际空间站”总共发射8个H-2转移飞行器。另外,日本拟在H-2转移飞行器基础上研制可从空间站带回货物的H-2转移飞行器-R,首个H-2转移飞行器-R计划在今年发射。最终,日本将研制载人飞船。

H-2转移飞行器-R

与上述由政府投资研制的民用货运飞船不同,美国有2种私营公司投研制了2种商用货运飞船,一种是美国SpaceX研制的“货运龙”飞船,另一种是美国轨道科学公司研制的“天鹅座”飞船。这种商业轨道运输服务项目的最大特点是:由美国航空航天局选定的私营商业公司自行投资,研制用于“国际空间站”天地往返运输的飞船和火箭,然后美国航空航天局以“打的”的模式租用飞船,把货物运往“国际空间站内”,从而降低天地往返运输的费用。

飞行中的“货运龙”飞船

美国SpaceX“货运龙”飞船是所有货运飞船中唯一可以运回物品的,这是因为该飞船带有热防护罩,可在返回时耐受极高温安全降落,而其他飞船不具有热防护罩,只能在再入大气时烧毁。

第一代“货运龙”飞船长5.9米,最大直径3.6米,自重只有4.2吨,主要由前锥体、钝角圆锥体弹道舱和非加压段三部分组成,其中前锥体内装对接机构,在上升阶段起保护作用;钝角圆锥体弹道舱一部分用于搭载加压货物,另一部分是服务段,装有电子设备、反作用控制系统、降落伞和其他支持设备;非加压段用于存储非加压货物,如轨道更换装置,并保障太阳电池翼和散热器的正常工作。其运送载荷最大质量3吨多,返回载荷最大质量2吨。

“国际空间站”上的加拿大机械臂-2捕获第一代“货运龙”飞船

该货运飞船采用具有广泛继承性的电子系统和由18台推力器组成的反作用控制系统;采用降落伞水上溅落的回收方式;使用高性能热防护罩和侧壁热防护系统。其对接机构为“国际空间站”通用停靠机构,用空间站机械臂捕获方式对接,这种对接方式可减少飞船上对接系统的质量、成本和复杂性,提高对接的安全性。

SpaceX现在已开始使用在“载人龙”基础上研制的第二代“货运龙”。它在气动外形有变化,载重能力提高约20%,可以容纳8个动力储柜,在返回地球时可以容纳12个动力储柜,而第一代仅可以容纳6个储柜。其在站上停留时间可长达75天,是第一代的两倍还多,而且能同空间站自动对接,无需依靠空间站机械臂协助停泊。

它能至少重复使用5次,第一代最多能用3次,而“货运龙”按设计可至少使用5次。第二代“货运龙”将改在大西洋上溅落,而不是太平洋,以缩短飞船再飞准备时间以及运回货物和科学样品被送回肯尼迪航天中心的时间,这将使一些需要回收的有效载荷在降落后4小时内被移交给科学家。与“载人龙”不同,“货运龙”不设逃逸用的“超级天龙座”推力器,而这意味着它将不会用来执行载人任务,反之亦然。

第二代“货运龙”

在海上回收“货运龙”飞船

美国轨道科学公司研制的“天鹅座”飞船于2013年9月18日进行了首次验证飞行。此后,“天鹅座”飞船正式完成了几次“国际空间站”商业补给服务任务,但在执行第3次商业补给服务任务时失败。

“天鹅座”飞船的设计,继承了轨道科学公司及其合作者经飞行验证的航天器技术,由为加压货物舱与通用服务舱组成。采用成熟技术的目的是降低成本、风险,减少研制周期。

“天鹅座”飞船飞往空间站示意图

其加压货物舱由泰雷兹-阿莱尼亚航天公司制造,它是基于意大利“多用途增压后勤舱”研制的,长3.66 (标准构型) 4.86米 (改进构型) ,直径3.07米,自重1.5 1.8吨 (改进构型) ,功率850千瓦,加压容积18.9 27米3 (改进构型) ,载货质量2 2.5吨 (改进构型) ,返回时可装载1.2吨垃圾。它用于日常物资、备用部件、实验设备等。泰雷兹·阿莱尼亚航天公司将为轨道科学公司提供8个加压货舱,其中3个为标准构型,5个为改进构型。

其服务舱由轨道科学公司制造,它继承了该公司的低轨卫星和地球静止轨道卫星平台的电子、推进和电源等技术,重量1.8吨,装有电子、推进和电源系统,其中电源系统包括2副砷化镓太阳电池翼,可提供4千瓦的电力。

与日本的H-2转移飞行器和美国“龙”飞船对接方式类似,“天鹅座”飞船对接机构也采用通用停靠机构,它通过加拿大机械臂-2捕获的方式,将飞船停靠在“国际空间站”上。

改进构型的“天鹅座”飞船

由上述可见,国外货运飞船目前种类较多,各有所长,在“国际空间站”的运货中发挥着重要作用。

不“分家”了?美俄恢复合作:俄宇航员将坐美国飞船去国际空间站

现役的国际空间站采用的是桁架挂舱式结构,从理论上来说,美国的舱段或者俄罗斯的舱段都是可以进行分离的。既然国际空间站可以通过舱段的分离来“拆分”,而不需要“锯开”国际空间站,那为什么还说国际空间站离开美国或者俄罗斯就不行呢?我们看下国际空间站各个舱段的大致情况就知道了。

虽然舱段可以自行分离,但是俄罗斯的舱段或者美国的舱段一旦全部分离,这么大的动作肯定会影响到国际空间站剩余舱段的飞行姿态,也会影响到国际空间站的质量分布,最终会影响到国际空间站的正常运行。所以,就算国际空间站的舱段能够分离,但不会像我们想象中那样分离舱段、关闭对接口的气阀门就可以实现的,必须要经过严密的计算,甚至还需要进行很多次的调整才能安全完成“分家”。

就算成功分开,分离出来的舱段可能也没法独立运行。因为重达420吨的国际空间站舱段主要由美国、俄罗斯提供,其中俄罗斯的舱段主要负责维持国际空间站的飞行姿态以及高度,而美国的舱段主要负责为国际空间站提供电力以及生命保障。国际空间站飞行高度在400公里左右,还会受到空气阻力等因素的影响,所以飞行高度会不断下降,需要俄罗斯的舱段根据实际的情况来提升轨道。如果没有俄罗斯的舱段,那国际空间站就会不断下降高度,掉入大气层烧毁。

美国想要解决这一个问题也不是不行,只是成本、难度都会比较高。例如美国的舱段想要调整国际空间站的飞行姿态,那可能需要多艘飞船协同合作才能完成,这就会极大地增加国际空间站的运营成本。如果想要彻底解决这个问题,那就需要重新调整国际空间站的整个布局结构,那样一来的话就需要很长时间才能完成了。

俄罗斯舱段面临的问题可能就没那么大。就算俄罗斯的舱段脱离国际空间站,俄罗斯的飞船还是有能力调整俄罗斯舱段的整体飞行姿态、飞行高度。而且,由于俄罗斯舱段的功能相对完备一些,比如说俄罗斯的一些舱段也安装了太阳能电池板,在一定程度上也可以解决电力的需求,俄罗斯在去年7月发射升空的科学号多功能实验舱甚至具备了服务舱、生活舱、实验舱和货舱的全部功能。所以很多人都认为,在国际空间站闹“分家”这件事上,俄罗斯是有一定的底气的。

虽然国际空间站曾经闹“分家”,很多人都担心国际空间站运行不了多长时间了,但是从现在的情况来看,国际空间站在未来一段时间内可能都不会“分家”,因为美国和俄罗斯恢复了在国际空间站的合作。这是怎么回事呢?

事情是这样的,在2022年7月15日,NASA和俄罗斯国家航天公司宣布签署了一项合作协议,允许俄罗斯的宇航员乘坐美国的载人飞船去国际空间站,以此来换取美国宇航员乘坐俄罗斯联盟号飞船的船票。

按照这一项合作协议,在今年9月21日俄罗斯会在哈萨克斯坦拜科努尔航天发射场发射载人飞船前往国际空间站,宇航员乘组为美国宇航员弗兰克·鲁比奥将与两名俄罗斯宇航员谢尔盖·普罗科皮耶夫和德米特里·佩捷林。作为交换,俄罗斯宇航员基基纳将会乘坐美国SpaceX公司的载人龙飞船前往国际空间站,同行的宇航员还有两名美国宇航员和一名日本宇航员。

在2011年之后的几年时间内,美国的宇航员去国际空间站都是乘坐俄罗斯的联盟号飞船,一直到2020年SpaceX公司的载人龙飞船出现,才改变了这样的局面。原本很多人都以为美国要摆脱对俄罗斯联盟号飞船的依赖了,现在美国和俄罗斯签署协议进行合作,美国的宇航员不仅将会继续乘坐俄罗斯的联盟号飞船,俄罗斯的宇航员也会乘坐美国的载人龙飞船。这对于处于“分家”风波中的国际空间站来说可能是一个好消息,或许说明接下来相当长的一段时间内,大家都是不愿意放弃国际空间站的,毕竟不论是美国还是俄罗斯,想要另外建造一个全新的空间站都很难。

美俄宇航员一同返回地球!国际空间站“矛盾”加深,为何俄愿意?

回来了!这就是俄罗斯的“格局”!载有美俄宇航员的俄罗斯“联盟MS-19”号飞船着陆舱已在哈萨克斯坦草原完成着陆,两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员一起从国际空间站返回地球。

此前,曾有美国媒体质疑俄罗斯是否会拒绝将美国宇航员送回地球,这下“质疑”变成了真实结果,并不是美国媒体质疑的那样,这就是俄罗斯的“格局”。

不过,很多人也在问,为什么要把美国宇航员送回,为什么愿意这样做?这有点不可思议。我们下面就一步一步地来看。

对于国际空间站来说,它的出现为人类做出了巨大的贡献。例如:阿尔法磁谱仪的运用,对暗物质和反物质的寻找等物理学前沿研究有重大意义。

双胞胎实验,发现了人体端粒出现了不规则的变化等等。而这些研究成果,在地球上是无法做到的,所以,随着国际空间站“矛盾”加深,的确,未来再想看到新成果,这个可能性较低。

本身站在国际空间站的角度来讲,都是以“科学研究”打造的。是由16个国家共同建造,运用等等,这说明了人类在太空的和谐是可以做到的。它是在轨运行最大的空间平台,是一个拥有现代化科研设备、可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室。

然而,关于国际空间站“矛盾”加深背后的因素,我不说大家也知道。这也说明了国际空间站未来的命运已经进入了“坎坷”状态。

不过,在2022年2月,美国宇航局(NASA)指出,计划在2031年摧毁国际空间站(ISS),残骸将沉入南太平洋的无人区“尼莫点”(Point Nemo),所以无论怎么样,国际空间站的最终命运,可能就是“摧毁”,未来可能再也没有了,除非大家再建一个。

这不,在国际空间站“矛盾”加深之中,美国媒体质疑美国宇航员送回地球的问题,已经得到了证实。这是彻彻底底得“打脸”了。

据法新社、俄罗斯卫星通讯社报道,莫斯科时间30日下午,载有美俄宇航员的俄罗斯“联盟MS-19”号飞船着陆舱已在哈萨克斯坦草原完成着陆,两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员一起从国际空间站返回地球。

俄罗斯“联盟MS-19”号载人飞船是在2021年发射升空,并且与国际空间站对接的。而在它进入国际空间站之后,还为宇航员们提供了一个“安全”避难所。

在2021年11月,一块危险的太空垃圾将在国际空间站附近飞过,有发生撞击的危险。俄罗斯宇航员接到指令进入“联盟MS-19”号飞船躲避。

所以,在“联盟MS-19”号载人飞船还没有送宇航员回来之前,还出现了这样的事情。当然说到太空垃圾的问题,这里我们也就简单说明下。

太空垃圾威胁有多大? 大家都知道,太空垃圾在太空运行的速度非常快,动能可达到7km/s以上,若与它们相撞可能会严重损坏尚在运作的航天器,甚至威胁到宇航员在舱外活动时的生命安全。

而近些年来,随着人类不断发射卫星等等,带来的太空垃圾越来越多,据统计,大于10厘米的太空垃圾至少有1.6万,如果出现了碰撞或可“摧毁”航天器。

所以,这下来看,宇航员们在“联盟MS-19”号飞船之中躲避,完全是正常的。要是真的撞击上了国际空间站,那必然可能是灾难性的影响,这里就多说了一点。

对于大部分人来说,在美俄这种背景之下,的确,两名俄罗斯宇航员和一名美国宇航员一起从国际空间站返回地球,这个确实让不少人感觉到意外。但是,这也并非是真实的意外,俄罗斯愿意将美宇航员带回地球,其实原因也非常地简单。

俄联邦航天局强调,国际空间站成员的安全是最重要的优先事项。所以,俄罗斯给出的原因很简单,这也是为何大家认为“俄罗斯大度”的原因。

至少从俄罗斯的角度来讲,把美国宇航员还是放在首位的。大家要知道,西方对俄罗斯的动物都制裁了,这也是为何曾有美国媒体质疑俄罗斯是否会拒绝将美国宇航员送回地球。

这下,美俄宇航员共同乘坐俄飞船着陆,也说明了,俄罗斯并没有在意这些,将这些问题追加到美国宇航员身上,这就是大概的情况。

整体上来说,如果站在科学的角度来讲,我们还是期待国际空间站能够长留,毕竟建设一个不容易。国际空间站在合作之下,带来的成果已经是显而易见的。

虽然国际空间站最终会面临被“淘汰”,但是在有限的时间之中,我们还是期待好好合作。而在国际空间站“矛盾”加深的时候,美国宇航局(NASA)也公开说明了,与俄罗斯的合作也还是存在。所以最终会不会在这次美国宇航员回来之后,不再进行合作,暂时就不明确了。

我们“旁观者”也只能继续等待,看看未来国际空间站如何发展,毕竟国际空间站上也没有我国的“足迹”。我国自己倒是在建立空间站,未来在国际空间站退休之后,将可能成为唯一的空间站,这就是大概的情况。

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