你知道人类为什么建设空间站吗?空间站的用途

你知道人类为什么建设空间站吗?空间站的用途

近几年来,我国一直致力于建设空间站,一提到空间站就会产生出一种自豪感,因为我国的空间站马上就要完成组建了,将是太空上第二艘空间站,未来有可能是唯一的一艘。但是很多人都不知道它具体是做什么用的,一般都会认为它只是探索宇宙和太空开发的。

其实空间站不光只做这些事情,还有很多的科研用途。下面罗列三点:

人类为什么建设空间站

一、基础物理研究,包括微重力流体物理,空间材料科学,微重力基础物理以及燃烧等现象的研究,比如在失重下的火焰与地球上的火焰室完全不同。

二、航天医学研究,包括医学材料加工和药物制品研究,完成有人参与的生物医学实验,寻找治疗某些疾病的新方法,制指新的药品和试剂,这些都为以后的医学发展积累了重要的技术基础。

三、天文学在太空中可以观测日记现象,地球电离层变化,拍摄各种恒星、行星的图像,包括勘测地球资源,发现矿藏、海洋资源、森林资源和水利资源等等。四、生命科学研究。这是空间站上开展得最多的实验之一,目前已经上天的动物和植物种类数量数不胜数,未来我国空间站完全建成后,相信能够获得的科学成果必将也是丰富广泛的。最后,未在航天事业上默默付出的科学家们致敬。

什么是空间站

空间站(space station)又称太空站、航天站。是一种在近地轨道长时间运行、可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。空间站分为单模块空间站和多模块空间站两种。单模块空间站可由航天运载器一次发射入轨,多模块空间站则由航天运载器分批将各模块送入轨道,在太空中将各模块组装而成。在空间站中要有人能够生活的一切设施,空间站不具备返回地球的能力。

空间站的用途

空间站是在近地轨道长时间运行、可满足航天员长期在轨生活、工作以及地面航天员寻访的载人航天器。

首先,它是航天员的“太空之家”、航天器的“太空母港”,提供在轨服务,未来还有望成为人类迈向深空的“前哨所”“补给站”。按计划,中国空间站将有一个乘组3名航天员长期在轨飞行,乘组定期轮换。轮换期间,最多可有6名航天员同时在站工作。

空间站天然的高真空、微重力等独特条件,可充分带动空间科学、生命科学等前沿学科研究,推动原材料、元器件、智能制造等多领域先进技术发展,是开展科学研究的“太空实验室”。

“极端物理条件下,物质的运动规律、物理化学过程、生命过程等都可能会发生变化,这意味着重大科学突破的可能。”中国科学院空间应用中心总体室主任、空间应用系统副总设计师钟洪恩告诉记者,中国空间站作为国家级太空实验室,在舱内、外部署了许多重大科学设施。这些设施支持在轨实施空间天文、空间材料科学等9个学科30余个主题的科学研究;空间站在轨运营10年以上,预计可滚动实施近千项实验项目。

目前,空间应用系统在空间站三个舱段内共安排了13个科学实验柜,每个实验柜都相当于一个小型太空实验室;空间站舱外还安排了若干暴露实验平台。空间站建造完成后,还会单独发射“巡天”空间望远镜,与空间站共轨飞行,进行高分辨率天文观测,开展天体物理和空间天文学研究。

建设和运营空间站是衡量一个国家经济、科技和综合国力的重要标志。在近地轨道建造和运营空间站,可以长期开展有人参与的、大规模的空间科学实验和技术试验,能够极大地促进空间科学、生命科学等空间技术发展,辐射带动相关领域技术创新。

空间站有哪些

礼炮号系列空间站(Salyut)

礼炮系列空间站由前苏联建造,其中礼炮1号是人类的第一个空间站。这个系列的空间站在1971年到1985年间服役,期间一共发射了礼炮1号至礼炮7号共7个空间站。它们的任务是完成天体物理学、航天医学、航天生物学等方面广泛的科研计划,考察地球自然资源和进行长期失重条件下的技术实验。

天空实验室号空间站(Skylab)

天空实验室号是美国的空间站,1973年由两级的土星5号运载火箭发射入轨,同年,先后发射了3艘阿波罗号飞船(即阿波罗号飞船)的指挥-服务舱与其交会对接,每次送去3名航天员。

和平号空间站(Mir)

和平号是前苏联设计建造的空间站,为上述礼炮计划的后继项目。它于1986年发射升空,并在接下来的十年间陆续对接了5个模块,一直被运用到2000年。苏联与美国在这里进行过航天项目的合作,许多不同国家的航天员也曾到访过和平号进行工作。它被废弃后于2001年受控在再入大气层中烧毁。

国际空间站(International Space Station, ISS)

国际空间站是由美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯联邦航天局(RFSA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大太空局(CSA)和欧洲空间局(ESA)等共同建造的空间站项目。它在1998年开始建造,各功能模块在其后被陆续送入轨道装配,2011年2月国际空间站组装工作全部结束。国际空间站是目前人类拥有过的规模最大的空间站。

天宫1号目标飞行器(Tiangong 1)

天宫1号是中国独立设计建造并发射运用的目标飞行器,它于2011年发射升空。天宫1号与随后发射的神舟8号至10号飞船进行对接,使中国成为掌握交会对接技术的国家。神舟8号已于2011年11月1日发射,并在11月3日和14日两次成功与天宫一号对接。2012年6月18日中午,神舟9号携3名航天员和天宫1号对接成功,航天员成功进入到天宫1号内部。2013年6月13日13时18分,神舟10号携3名航天员再次和天宫1号对接成功,航天员进入到天宫1号内部,共开展为期15天的在轨生活和科研活动。2013年6月20日10时起,中国女航天员王亚平在天宫1号上进行了一次50分钟的太空授课。

天宫2号空间实验室(Tiangong 2)

天宫2号空间实验室是中国第一个空间实验室,其规模比空间站要小,但可做一些为建造空间站服务的关键技术研究项目,如推进剂在轨加注技术。2016年9月15日天宫2号发射成功,经过变轨进入了等待与神舟11号载人飞船交会对接的轨道。10月19日实现了神舟11号与天宫2号的交会对接任务,航天员进入天宫2号内工作和生活,完成了30天的太空驻留任务。预计2017年4月中下旬将发射天舟1号货运飞船,在天宫2号配合下,完成在轨推进剂加注试验。

空间站构造与组成

单模块空间站的基本组成是以一个载人生活舱为主体,再加上有不同用途的舱段,如工作实验舱、科学仪器舱等。空间站外部必须装有太阳能电池板和对接舱口,以保证站内电能供应和实现与其他航天器的对接。

单模块空间站一般由下列系统组成:

  • 结构与机构系统
  • 电源与供配电系统
  • 温度控制系统
  • 制导、导航与控制系统
  • 推进系统
  • 机械臂系统
  • 测控和通信系统
  • 环境控制与生命保障系统
  • 乘员系统
  • 对接机构系统
  • 仪表与照明系统
  • 数据管理系统

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