国际空间站的由来主要功能及结构详细介绍

　　国际空间站的设想是1983年由美国总统里根首先提出的，即在国际合作的基础上建造迄今为止最大的载人空间站。经过近十余年的探索和多次重新设计，直到苏联解体、俄罗斯加盟，国际空间站才于1993年完成设计，开始实施。

　　该空间站以美国、俄罗斯为首，包括加拿大、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表面相同，可载6人。

　　国际空间站结构复杂，规模大，由航天员居住舱、实验舱、服务舱，对接过渡舱、桁架、太阳电池等部分组成，建成后总质量将达438000千克，长108米。

　　国际空间站计划分三阶段进行：

　　1994年至1998年为第一阶段——准备阶段。目前已顺利完成第一阶段的任务(主要进行了9次美国航天飞机与俄罗斯和平号空间站的交会对接，取得了宝贵的经验)。

　　1998年11月20日，国际空间站的第一个组件——曙光号功能货舱(美国出资，俄罗斯制造)发射成功，标志着国际空间站正式进入第二阶段——初期装配阶段。此后，国际空间站的第2个组件——美国团结号节点舱于1998年12月4日由奋进号航天飞机送入轨道，并于12月7日与曙光号成功对接。第2阶段的主要目标是建成1个具有载3人能力的初期空间站。

　　第三阶段(2000年~2005年)为最终装配和应用阶段。国际空间站建成后，可载6人，工作寿命为10~15年。

　　其主要结构是：(1)基础桁架。它用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等。(2)居住舱。它主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制与发射到太空。(3)服务舱。它内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射。(4)功能货舱。它内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能(如厕所、卫生设施等)，以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射。(5)多个实验舱。其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个。美国、日本和欧空局的3个实验舱将提供总计为33个国际标准的有效载荷机柜；俄罗斯的实验舱中也有20个实验机柜。另外，日本的实验舱还连有站外暴露平台，用于对空间环境直接接触实验。(6)3个节点舱。它们由美国和欧空局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口。此外，节点1号舱还可作为仓库，用于存储；节点2号舱内有电路调节机柜，用于转换电能，供国际合作者使用；节点3号舱为空间站的扩展留有余地。(7)

能源系统和太阳能电池帆板。它们由美国和俄罗斯两国提供。(8)移动服务系统。它由加拿大研制。

　　国际空间站在组装阶段，其主要设施由俄罗斯的质子号

火箭、欧空局阿里安5号火箭以及美国的航天飞机发射运送。组装完成后的运输工作由美国的航天飞机、俄罗斯的联盟-TM飞船及进步号货运飞船完成。美国还计划研制一种有升力的救生飞船参与工作。

　　组装成功后的国际空间站将作为科学研究和开发太空资源的手段，为人类提供一个长期在太空轨道上进行对地观测和天文观测的机会。

　　在对地观测方面，国际空间站比遥感卫星要优越。首先它是有人参与到遥感任务之中，因而当地球上发生

地震、海啸或火山喷发等事件时，在站上的航天员可以及时调整遥感器的各种参数，以获得最佳观测效果；当遥感器等仪器设备发生故障时，又可随时维修到正常工作状态；它还可以通过航天飞机或飞船更换遥感仪器设备，使新技术及时得到应用而又节省经费。用它对地球大气质量进行监测，可长期预报气候变化。在陆地资源开发，海洋资源利用等方面，也都会从中受益。国际空间站在天文观测上要比其他航天器优越得多，是了解宇宙天体位置、分布、运动结构、物理状态、化学组成及其演变规律的重要手段。因为有人参于观测，再加上空间站在太空的活动位置和多方向性，以及机动的观察测定方法，因而可充分发挥仪器设备的作用。通过国际空间站，天文学家不仅能获得宇宙射线，亚原子粒子等重要信息，了解宇宙奥秘，而且还能对影响地球环境的天文事件(如太阳耀斑、暗条爆发等)作出快速反应，及时保护地球，保护在太空飞行的航天器及其成员。

　　国际空间站上的生命科学研究，可分为人体生命与重力生物学两方面：人体生命科学的研究成果可直接促进航天医学的发展，例如，通过多种参数来判断重力对航天员身体的影响，可提高对人的大脑、神经和骨骼及肌肉等方面的研究水平。重力生物学和材料科学的研究与应用有广阔的前景，而国际空间站的微重力条件要比和平号空间站和航天飞机优越得多，特别是在材料发展上可能起到一次革命性的进展。

　　仅就太空微重力这一特殊因素来说，国际空间站就能给研究生命科学、生物技术、航天医学、材料科学、流体物理、燃烧科学等提供比地球上好得多、甚至在地球无法提供的优越条件，直接促进这些科学的进步。同时，国际空间站的建成和应用，也是向着建造太空工厂、太空发电站，进行太空旅游，建立永久性居住区(太空城堡)，向太空其他星球移民等载人航天的远期目标接近了一步。

　　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代人的时间，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。