“和平”号空间站诞生记是怎么回事? 什么是“和平”号空间站?

作者&投稿:庞肥 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

据前苏联宣称,它的空间计划的主要目标之一,是建立一个永久性的多功能轨道研究复合体,为其国民经济以及空间研究服务。为此,它在1971年4月19日率先在世界上第一次发射“礼炮1”号试验空间站获得成功。1986年2月20日发射入轨的“和平”号空间站,是在“礼炮”号空间站系列10多年运行经验基础上新设计的新型结构空间站,有很大的优越性。

前苏联发射的“礼炮1”号到“礼炮5”号空间站系列,是第一代试验性空间站。“礼炮1”号空间站发射之后,先后有“联盟10”号和“联盟11”号载人航天飞船与其对接,大大增加了飞行的时间,使需要较长时间进行空间研究的项目有了可能。第一代试验空间站创下的纪录是63天。

研究第一代“礼炮”号试验空间站的运行,发现它有一个重大不足处,就是它只有一个对接舱,因此,在太空只能接待一艘飞船。这就限制了空间站的工作以及每个试验项目持续所需的总时间。

在迈向建立永久性多功能轨道研究复合体的努力中,前苏联的科学家和工程师及时在“礼炮”号基础上建立了“礼炮—联盟—进步”号复合体。这种复合体中的“礼炮”号是“礼炮6”号或“礼炮7”号。它们拥有两个对接舱,可以同时与“联盟”号客运飞船和“进步”号货运飞船进行对接,构成轨道研究复合体。它们是第二代空间站,两个对接舱使得可能给空间站装满供给,并且如果需要,可以更换部分研究设备,其结果是空间站连续运行周期和空间探索持续时间急剧增加,“礼炮6”号工作了近5年;“礼炮7”号从1982年4月起开始工作,1985年以无人自动方式工作时曾一度失去控制,后来又将其修复,接着工作一段时间后被废弃,直到1991年2月7日坠毁。

第二代空间站运行过程显示出来的弱点是,由于第二代空间站“礼炮6”号和“礼炮7”号是在第一代“礼炮”号上改型设计的,扩大了研究空间范围意味着航天员生活住区变小以及设备超载。航天员的工作生活条件变差了。其次,空间站是按多用途设计的,证明不适于专门研究。例如,为了研究地球,航天员要将空间站放置在他们能看到地球的高度;当有必要进行天文观测时,这个高度又必须改变。此外,当航天员进行动力研究时,推进系统的能源燃料又发生短缺。简言之,应该研制能排除上述不足的新一代空间站。

“和平”号空间站正是针对这些不足而精心设计成的第三代全新空间站。它的设计,采用一种多模舱结构形式。这种结构,其想法实际很简单:中心舱作为生活区,所有的研究设备放在周围可更换的舱内。“和平”号空间站与“礼炮”号的主要区别是它拥有6个对接舱,可以对接上的每个舱能拥有21吨的质量;它还拥有更大容量的电站,最大供电力达23千瓦,其太阳能电池帆板的面积有102平方米,而“礼炮”号只有51平方米。“和平”号空间站的6个模舱按专业分工,每个专业模舱均能独立飞行离开“和平”号进行专门的空间研究。“和平”号空间站还有一个新设备,在其外壳上安装了一个笔状波束的天线,在飞行中该天线指向中继卫星。当“和平”号空间站超出地面和海上跟踪站无线电接触范围时,它可通过中继卫星和地面测控中心通信。

“和平”号空间站1986年2月20日升空,它有6个对接口,可以同时与6艘飞船在太空对接,组成一个大型轨道复合体。除了同“联盟”号载人飞船和“进步”号货船对接外,还可以同一些专用组合舱对接。这些专用组合舱可以安装天体物理望远镜、地球探测摄影机以及高纯度合金、晶体和药物的生产装置等。“和平”号空间站不仅扩大了空间研究的范围,而且大大提高了科学实验的效率。



“和平”号空间站刷新的留空纪录一览是怎样的?~

“和平”号空间站最引人注目的试验,应该是宇航员克服长期失重、宇宙辐射、太空心理障碍等重重困难后,实现太空的长期飞行。
1987年,宇航员罗曼年科创造了太空生活、工作326天的新纪录。
1988年,季托夫和马纳罗夫将纪录提高到366天。
1995年3月22日返回地面的宇航员波利亚科夫还创造了在太空单次连续飞行438天的最高纪录。
1987年12月21日至1988年12月21日,前苏联航天员季托夫和马纳罗夫在“和平”号空间站上度过了不平凡的一年。
1987年12月21日,“联盟TM4”号宇宙飞船把航天员季托夫、马纳罗夫和列夫钦科带到太空。两天后,他们进入在太空运行的“和平”号空间站,与生活在空间站里的罗曼年科、亚历山德罗夫会合,进行了7天的联合科学研究工作。12月29日,列夫钦科随罗曼年科和亚历山德罗夫一起换乘“联盟TM3”号飞船返回地面,留下季托夫和马纳罗夫继续在空间站工作。从此,他们开始了漫长的太空飞行活动。
季托夫和马纳罗夫每天工作8.5小时,两个小时进行骑自行车等锻炼活动,其他时间吃饭、娱乐及休息。他们在太空中进行了一系列科学实验,如工艺、医学、生物学、天文学等实验,取得了可喜的成绩。
1988年2月26日,季托夫和马纳罗夫进行了一次太空行走。他们走出空间站,完成了更换空间站太阳能电池帆板的舱外活动。他们在茫茫的宇宙空间工作了4小时25分钟才返回空间站。
“和平”号空间站曾与6艘“进步34~39”号运货飞船对接。这些货船先后为他们送去食品、水、科学实验仪器和设备、燃料及信件等。
他们接待了从地面来访考察的6艘载人飞船,同6批9名航天员在“和平”号空间站上相聚,共同进行了多项科学考察与实验活动。来访者中有一名保加利亚航天员、一名阿富汗航天员、一名法国航天员。
1988年11月26日,季托夫和马纳罗夫与来访的4名航天员在空间站里举行了一次别开生面的太空记者招待会,通过电视屏幕愉快地回答了地面记者们提出的各种问题。当中国记者问季托夫在太空一年的感觉及是否还在太空再停留一段时间时,季托夫回答说:“苏联航天员已经积累了长期飞行的经验,证明人员可以长期在太空中生活……如果需要,还可以在太空比原计划多工作一段时间。”
1988年12月21日6时33分,季托夫和马纳罗夫乘“联盟TM6”号飞船脱离“和平”号轨道联合体,开始返航,12时57分平安返回地面。
季托夫和马纳罗夫在太空生活了366个日日夜夜,打破了罗曼年科创造的在太空连续飞行326天的纪录,当时在航天史上创下了一个奇迹。

1986年2月20日,前苏联用“质子”火箭发射了第三代“礼炮”的改进型“和平”空间站(21吨),长13米,有6个对接口。前后对接口接纳“载人联盟TM”(2~3名宇航员6.1吨)和“进步”运输船M(7.1吨)。主站侧面的4个对接口,接收专用舱。经过一年的试飞验证其性能后,前苏联于1987年4月9日发射了“量子-1”天体物理舱(11吨)。两次试接失败,第三次对接成功。舱内有前苏联、英国、原联邦德国、荷兰以及欧空局提供的观测天体器。1989年11月26日,前苏联发射称为“量子-2”的服务舱,长14米,最大直径4.35米,重19.5吨,有效载荷7吨,容积印立方米。第一次配备的载人机动装置重220千克,类似美航宇局航天飞机带的载人机动装置,又稀“人乘卫星”。前苏联宇航员出站时系绳,离站60米,行走6小时就得进站。服务舱内增加辅助居住面积以改进起居条件,有淋浴和洗涤设备、水电解分解供氧系统、电泳装置、姿控陀螺仪、多光谱照相机以及蛋孵化器。“量子-2”到12月6日才与“和平”站对接成功。1990年5月30日,前苏联用“质子”火匍发射了“量子-3”(即晶体舱),重19.5吨,长12.5米,最大直径4.35米,带有10.6吨有效载荷,6月10日与“和平”站刺接。晶体舱有两个对接口,一个对接“暴风雪”,另一个准备与美国航天飞机对接。“和平”站已接纳了三个专用舱(“量子1、-2、-3”),还有两名宇航员乘坐的“联盟TM-9”,复合体总重83吨。“量子-3”与“量子-2”位置是对称的,由站上宇航员协助、莫斯科加里宁格勒载人控制中心操作人员监视而进行对接的。宇航员检查了对接密封情况后,钻进晶体舱内。2名宇航员在站上停留4个月后,原定由“量子-3”运去一个长17米的梯子,出站修复“联盟TM-9”起飞时被震落的防护层,7月29日宇航员乘该飞船返回地面,再发射“联盟TM-10”轮换。但由于出站修复不顺利,又出现其他故障,前苏联声称于8月9日回地面。


“量子-3”用来研究天体物理学、地球物理学、生物学和生物工程,以及微重力下生产半导体材料。“量子-3”宛似一个小空间工厂,它的生产车间由两个加压舱组成,有一台重10吨的生产装置,占60立方米容积。两块太阳翼供电总功率8.5千瓦,通常每天功耗不超过1千瓦。晶体舱内有4台电炉生产合金,4台生产半导体晶体以及制造血清和疫苗。此外,还有紫外望远镜、天体物理光度计以及一架“自然-5”照相机。保加利亚提供微重力下植物培育实验,培养红萝卜和蔬菜。宇航员等待“进步运输船-43”运输物资和必需品。


“和平”站上两名宇航员用“量子-2”的生产设备生产出了10多种半导体晶体。第一次生产了砷化镓单晶(1990年4月23日~5月朋日的220小时),总计297克。这些产品可向卫星提供新的电源光电池。据前苏联称,空间生产的砷化镓晶体产品市场价每千克约350万美元。


晶体舱只有3年寿命。预订1991年发射第四个专用光学实验舱,重20吨,是一个资源勘测舱,舱内装备拍摄地球资源照片的照相机。到1993年对接后完成一个完整的“和平”站复合体,总重103吨。最初前苏联透露,最后一个专用舱是生物医学舱,舱内有化验室、卫生室、宇航员体检室以及外科室,似一个空间医院,还有动物实验室,有两位宇宙医生(一位生物学家,一位内科医生),每3个月轮换一次。


前苏联声称,欢迎各国派宇航员参加它的国际载人空间合作飞行,已有13个国家的宇航员登上“礼炮”站和“和平”站。从1991年开始,原联邦德国、日本电视记者、英国、澳大利亚宇航员相继登上“和平”站(飞行8天收费1000~1200万美元),法国还继续第三次宇航员飞行。


“和平”号空间站是当今世界上最大的、最完善的空间复合体,也是航天技术高度综合利用最高的集中表现,继承了前苏联航天技术的俄罗斯在空间轨道站领域显然居于世界领先地位;


目前在轨运行的这座“太空列车”的主要情况,简介如下:


“和平”号空间站这是组合式空间站的核心舱,它总重21吨,长13.13米,最大直径4.2米,站内最多可容纳12名宇航员。由工作舱、过渡舱和非密封舱三部分组成。有6个对接口,空间站前端有5个(1个轴向的,4个侧向的),后端仅有1个轴向的。它是未来组合式永久性空间站的核心舱,或称基础舱。工作舱两侧装有两个大型太阳能电池阵,总面积鼬平方米,总功率比“礼炮7”号大一倍多,达9千瓦,操纵和对接控制系统更为科学、先进,其“航向”对接控制装置可在“和平”号不进行机动的情况下,能自动控制飞船与之对接。站上由7台电子计算机组成的“综合计算系统”,不但可保证自动对接外,还能检验站上所有系统的大部分功能,测出其工作状态数据,一面自动显示在荧光屏上,一面还能自动更换备用机件,提前测出空间站在太空的运行情况。


站上的联合发动机装置、调节温度和供氧系统,遥测电视系统、通信系统等,都更加自动化。操纵可靠、方便自如。还增开了与地面医生、家属的通话专线。整个空间站比“礼炮”号处理的信息量要大二三倍。空间站一般可同时供5~6人工作和居住,站内的大气环境与地球上一样,成分、温度相同,温度一般保持26℃,相对湿度为30%~70%,大气压力为106.66~129.32千帕。上述这些,都有力地保障了“和平”号的长寿命工作。


由于实验设备都装在与其对接的专业舱内,因此,站内宇航员的工作和生活条件大为改观,甚至还为宇航员增设了睡觉和单独活动的单间。“和平”号空间站是由“质子”号运载火箭发射升空的。


“联盟TM”号载人飞船它们是往返运送宇航员的工具,是系列飞船,被称为“太空客车”。飞船全长7.5米,最大直径为2.2米,重约7吨,由返回舱、轨道舱和服务舱组成,可搭载2~3人。返回舱供宇航员人轨、对接、返回时使用,装有控制系统、减震座椅、降落伞系统和软着陆反推发动机。轨道舱是供宇航员进行科技实验、体育锻炼、进餐和休息的密封舱,也可作为气闸舱用,通过它可与“和平”号对接。服务舱是非密封舱,安装飞船的推进系统和姿控装置,供定向交会用。其上装有宇航员逃逸系统,可供飞船发射后2分30秒内使用。还装有两条新的空一地通信线路,可与空间站和地面指挥中心取得联系。该飞船发射后飞行两天就可与“和平”号对接,每艘飞船只能往返使用一次。


“进步”号货运飞船这是专为空间站运送物资的一次性使用的无人货船,人称其为“太空卡车”,是用“联盟”号飞船改装成的。重约7吨,由对接装置、货舱、燃料和加注舱和仪器机组舱组成,其有效载荷为2.3吨,其中1.3吨货物装在货舱内,1吨燃料装在加注舱内。可自主飞行4天,与空间站对接飞行可达两个月。仪器机组舱内装有可供交会和姿控用的推力器,用它可提高自身的轨道,从而延长空间站的寿命。一般在执行两个月任务后,在返回大气层时烧毁。可见,为维持“和平”号正常运行,每年至少要发射6艘“进步”号飞船。


“量子”号天文物理实验专业舱这是当时前苏联和西欧几个国家联合研制的天文观测设施,主要用于对大气层外的天文领域进行广泛考察和其他一系列科学实验工作。它由服务推进舱和天文观测舱两部分组成,总重20.6吨、长13.1米。推进舱用于“量子”号的机动,向“和平”号靠拢、对接后再脱离,这时的天文观测舱只有11吨重、5.8米长,最大直径4.15米。天文观测舱又由实验舱和科学仪器舱组成。实验舱是密封舱,有全套生命保障、控制、操纵和电信、电视、电报等设备,以及两个观察孔和光学观测仪器。科学仪器舱是非密封舱,装有1.5吨观测装置和2.5吨扩展功能用的仪器,这些仪器中有欧空局和原联邦德国提供的分析仪器。


“量子-2”号实验专业舱它使“和平”号有了更先进的观测和实验基地。它由仪器-载荷舱、仪器-科学舱和闸门舱组成,总长12米多,舱内容积6立方米。配备有保证联合体定向的陀螺仪,舱内装有大量实验设备和试验仪器。舱中心还留有自由通行区。该专业舱有两台主发动机,可供校准轨道用,每台推力为3.9千牛;还有两组各为392牛的小型发动机,用以控制对接定向和控制转移对接位置用。该舱的定向发动机与航天站的动力装置结合为一体,统一调度使用。舱内电源系统、空调系统等都与空间站联为一体,以便能为航天本体站补充各种能量。所以又把“量子-2”号叫做“补充装备专业舱”。随着“量子-2”号的上天对接,在“和平”号上为宇航员提供了更好的工作和生活条件。现在,淋浴、盥洗用水都经过专门消毒和净化。为方便宇航员出进舱外活动,专设了闸门舱,设备齐全、先进,大大改善了出进条件。换乘“太空白行车”,就是从这里出去的。舱内还装有许多先进仪器设备,用来进行科学实验。目前,宇航员在站内工作非常繁重,深感人力不足,急需进一步改善条件,建立更新的大型空间站。


“晶体”号实验专业舱它主要用来在太空失重条件下进行生产电子工业所需要的优质半导体材料,进行生物和生物工艺实验等。

“和平”号空间站诞生记是怎么回事?
答:“和平”号空间站还有一个新设备,在其外壳上安装了一个笔状波束的天线,在飞行中该天线指向中继卫星。当“和平”号空间站超出地面和海上跟踪站无线电接触范围时,它可通过中继卫星和地面测控中心通信。“和平”号空间站1986年2月20日升空,它有6个对接口,可以同时与6艘飞船在太空对接,组成一个大型...

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答:基地内陈列空间站、卫星、火星探测器、长征系列火箭等实物模型67件;配备有高清短焦投影仪16台;张贴银河系、太阳系、卫星轨道以及遥感应用主题壁画超过1000平方米;现有全职科普讲师8名,编制《卫星应用诞生记》、《手工火箭实验课》等7门课程,共计14学时。参观人员可以直观地通过展板、壁画、光影、互动体验以及现场授课形...