空間站，從科幻中走來

天星

星際空間站（設(shè)想圖）

空間站，是一朵綻放在太空的美麗花朵，閃耀著人類智慧和科技的光芒?？臻g站又被稱為“太空站”、“軌道站”或“航天站”，是一種在太空中長時(shí)間運(yùn)行、支持宇航員長期生活和工作的載人航天器。它的目標(biāo)，是在較長時(shí)間飛行的同時(shí)進(jìn)行各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，并接待其他航天器的停靠和訪問。

空間站是一顆巨大的人造衛(wèi)星，它建在太空，在那里幾乎不存在空氣的阻力，地球引力也極小。

同時(shí)，空間站也是一個(gè)飛行平臺(tái)，它大約每天環(huán)繞地球飛行16圈。宇航員可以在空間站上停留數(shù)周或數(shù)月，甚至可以超過一年。

此外，空間站還是一個(gè)科研平臺(tái)，宇航員和科學(xué)家置身其中，朝上看，可以研究宇宙;朝下看，可以觀測地球。在空間站內(nèi)，科學(xué)家可以長時(shí)間地研究太空學(xué)、生命學(xué)、材料學(xué)和信息學(xué)等，并進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

空間站更是人類挺進(jìn)宇宙的“跳板”?？臻g站本身具有相當(dāng)大的運(yùn)行速度，平均每秒達(dá)7.6千米。由于地球引力極小，宇宙飛船從空間站起飛只需消耗很少的燃料。同時(shí)，空間站也可以儲(chǔ)備大量的宇航物資。它可以成為未來宇宙飛船的“啟航站”與“中轉(zhuǎn)站”。這樣，宇宙飛船在航行中，不必回到地面就可以得到充足的物資補(bǔ)給，飛向更遠(yuǎn)的星空。

成就與輝煌

為了實(shí)現(xiàn)人類的夢想，驗(yàn)證空間站的可能性和科學(xué)性，科學(xué)家提出過各種空間站的設(shè)想和藍(lán)圖。到今天，已有許多空間站相繼飛上太空，展現(xiàn)出人類的勇氣、膽略和科技成就。

1971年4月19日，蘇聯(lián)發(fā)射了人類航天史上第一座空間站——“禮炮1號”。1971年—1982年，蘇聯(lián)制定了“禮炮”空間站計(jì)劃。這期間，蘇聯(lián)一鼓作氣地相繼發(fā)射了7座“禮炮號”空間站，在太空綻放了一朵又一朵的“禮花”?！岸Y炮號”空間站開拓出人類探索的新空間，從此開啟了人類新的想象和思維。

1976年2月17日，蘇聯(lián)政府下達(dá)法令，授權(quán)研制“和平號”空間站。1986年2月20日，“和平號”的第一個(gè)艙段——“核心艙”發(fā)射升空，并開始組建空間站?！昂推教枴笨臻g站是蘇聯(lián)的第三代空間站?？茖W(xué)家們將它作為微重力研究實(shí)驗(yàn)室，相繼開展了生物學(xué)、人類生物學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)和氣象學(xué)，以及航天器系統(tǒng)的研究，同時(shí)試驗(yàn)長期太空飛行所需要的技術(shù)。此外，“和平號”空間站上還可以進(jìn)行微波、可見光、近紅外波和紅外波探測，其外部還安裝了一臺(tái)太空中最大的合成孔徑雷達(dá)天線，用以掃描地球。

空間站的分類

“和平號”空間站的設(shè)計(jì)壽命是5年，但它卻在太空飛行了5510天，共計(jì)15年31天，其中載人飛行4592天;共計(jì)環(huán)繞地球飛行了86331圈，總航程達(dá)35億千米。2001年3月23日，“和平號”空間站墜毀在南太平洋號稱“航天器墓地”的圣誕島。

1973年5月14日，在一片歡呼聲中，美國的“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站升空，為觀測和研究地球提供了大量的第一手資料。美國宇航員從該空間站出發(fā)，進(jìn)行了太空行走。宇航員們測量了太陽黑子周期，記錄了肆虐的龍卷風(fēng)，拍攝了核武器爆炸的云團(tuán)，看見了一座座龐大輝煌的城市夜景，也看見了被人類破壞的大自然的慘狀。

“天空實(shí)驗(yàn)室”成為美國最值得驕傲的太空奇跡，對醫(yī)學(xué)、宇航學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)的發(fā)展提供了極大的支持。它為國際空間站和未來空間站的建設(shè)提供了很多的經(jīng)驗(yàn)。

1946 年，“美國宇航之父”馮·布勞恩設(shè)計(jì)的空間站（設(shè)想圖）

1951 年，馮·布勞恩設(shè)想的能制造人工重力的輪式空間站（設(shè)想圖）

20 世紀(jì)50 年代，蘇聯(lián)科學(xué)家弗拉基米爾·切洛梅設(shè)計(jì)的空間站（設(shè)想圖）

1984年，美國總統(tǒng)里根提議：“為了科學(xué)、和平和人類，我們在科技日益發(fā)達(dá)的地球上空，應(yīng)該建設(shè)一座長期運(yùn)行的空間站。”對此提議，各個(gè)國家積極響應(yīng)，有錢的出錢，有力的出力，共同建設(shè)空間站。目前，國際空間站共有16位主人。

1998年11月20日，國際空間站的第一個(gè)艙段發(fā)射。2010年5月24日，國際空間站的最后一個(gè)艙段對接成功。截至2020年12月31日，國際空間站共計(jì)飛行了22年1個(gè)月11天，載人飛行20年1個(gè)月29天，環(huán)繞地球飛行125964圈。在此期間，20多個(gè)國家的244名宇航員、科學(xué)家和太空游客訪問了國際空間站。在國際空間站上，各國科學(xué)家進(jìn)行了生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、遺傳學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、冶金學(xué)、氣象學(xué)、天文學(xué)、宇宙學(xué)等領(lǐng)域的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。

“天空實(shí)驗(yàn)室”空間站

“和平號”空間站

“聯(lián)盟號”飛船對接“和平號”空間站的瞬間

國際空間站的正面

國際空間站是世界航天領(lǐng)域最大規(guī)模的國際科技合作項(xiàng)目，也是世界航天史上第一個(gè)由多國合作建設(shè)的載人空間站。它是現(xiàn)代人類工程技術(shù)史上的偉大奇跡，號稱“人類科技的坐標(biāo)”。它在人類航天科技史上具有十分重要的意義，對未來的太空探索產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響，為下一步建造太空工廠、太空發(fā)電站、太空城提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，朝著登陸月球和火星、深空探索等遠(yuǎn)大目標(biāo)前進(jìn)了一大步。

未來與激情

科技，讓夢想成為真實(shí)，讓不可能成為可能。當(dāng)今，世界航天科技突飛猛進(jìn)、日新月異！隨著太空科學(xué)的迅猛發(fā)展，科學(xué)家們將設(shè)計(jì)和建造月球空間站、火星空間站和小行星空間站等，空間站將從地球飛向更遠(yuǎn)的深空。

“月球之門”空間站（設(shè)想圖）

1969年7月16日早晨，美國馬里蘭州的一個(gè)小男孩吉米來到肯尼迪航天中心，觀看“阿波羅11號”飛船的發(fā)射。不久，吉米給美國宇航局寫信：“我們應(yīng)該在月球的上空建設(shè)一座空間站，作為登月的停靠站。這樣，人類可以隨時(shí)登陸月球。”對此，科學(xué)家們贊嘆道：“想象力比知識更重要！一個(gè)孩子比我們想得更為長遠(yuǎn)?！奔椎慕ㄗh啟發(fā)了科學(xué)家們的想象，在他們的心中種下了目標(biāo)和希望。多年來，美國宇航局不斷收到孩子們關(guān)于建設(shè)月球空間站和火星空間站的建議，有關(guān)月球空間站的計(jì)劃已經(jīng)醞釀了多年。

2017年9月27日，在第68屆國際宇航大會(huì)上，美國宇航局與俄羅斯宇航局簽署了關(guān)于研究和探索深空的聯(lián)合聲明，美國與俄羅斯將聯(lián)合建造“深空之門”月球空間站，又稱為“太空港”空間站。2019年11月17日，美國宇航局將“深空之門”空間站改名為“月球之門”空間站，計(jì)劃將在2026年前發(fā)射5～6枚火箭，建成“月球之門”空間站。

國際空間站的桁架與艙段

2016年5月，為了保證2030年人類能夠順利登陸火星，洛克希德·馬丁公司雄心勃勃地向美國宇航局提出了火星空間站計(jì)劃，設(shè)想在2028年建成一座長期飛行、功能強(qiáng)大的“火星大本營”空間站?！盎鹦谴蟊緺I”空間站的主要系統(tǒng)和艙段有1艘“獵戶座”飛船、1個(gè)生活與工作艙、1個(gè)生活與居住艙、1個(gè)氣閘艙、1個(gè)實(shí)驗(yàn)室、1座天文臺(tái)、2枚低溫推進(jìn)火箭、2個(gè)液氧/液氫罐、4個(gè)太陽能帆板、1個(gè)電力推進(jìn)艙、8個(gè)散熱器和1個(gè)機(jī)械臂，以及火星飛行器等。

“火星大本營”空間站是否有一天會(huì)開花結(jié)果，仍有待觀察。這樣一個(gè)空間站不僅在火星上空運(yùn)行，還可運(yùn)行在太陽系各大星球的上空。如果一切順利，2028年“火星大本營”空間站將最終建成。

“火星大本營”空間站的主要系統(tǒng)和艙段（設(shè)想圖）

可以預(yù)見，在未來50年內(nèi)，人類將在太空建設(shè)一座座更大規(guī)模的空間站——太空城。太空城將會(huì)成為“天上的街市”、人類夢寐以求的“天宮”。