21.國際空間站計劃

1998年11月20日,莫斯科時間9點40分。哈薩克斯坦共和國拜科努爾發射場。

隨著指揮員一聲令下,俄羅斯“質子K號”運載火箭攜帶著未來國際空間站的第一個組件——功能貨艙“曙光號”,噴射著熊熊烈焰從發射架上騰空而起。5876秒後,13米長的功能艙成功地進入距地球179公裏的近地軌道。這標誌著一項總投資近千億美元的人類航天史上最大的“天際建築”工程——國際空間站在太空中正式“破土動工”。

造價近25億美元的“曙光號”功能艙,是國際空間站的基礎艙,由俄羅斯負責建造。它重達24噸,可用麵積40平方米,內部容積約72立方米,裝有導航、通信、姿態控製、氣候環境調節等多種設備,設計壽命為15年,可在空間站建設初期用於提供電源和推動力。

同年12月3日,國際空間站的第二個組件“團結號”連接艙被美國的“奮進號”航天飛機攜帶發射升空。此後,俄羅斯負責建造的空間站的神經中樞——服務艙,美國負責建造的實驗艙和歐洲、日本分別提供的其他實驗艙也陸續被攜帶發射上天。按計劃最後一個組件的發射時間定在了2004年的1月。

“曙光號”功能艙和“團結號”連接艙的成功發射,為這一浩大的世紀工程開了個好頭。

冷戰時期,國際航天領域的競爭一直十分激烈。20世紀80年代,美國的航天飛機穿梭於天地之間大出風頭。而蘇聯的“和平號”空間站則成為了第一個太空工廠。不甘落後的美國於80年代初也提出了建造“自由號”空間站的設想,並邀請日本、加拿大和歐洲宇航局參加。但合作研究曆時10年,耗資110億美元,卻沒有造出一件東西。冷戰結束後,克林頓政府提出,將“自由號”空間站發展成一個更大範圍的國際合作的項目,並把空間站命名為“阿爾法”國際空間站,後來就幹脆叫做國際空間站。除加、日和歐洲宇航局這幾個原來的合作夥伴外,美國又將俄羅斯拉了進來。美俄等16國聯合建造國際空間站,預示著世界航天領域一個新的時代的到來。

從總體上看,國際空間站由兩大部分立體交叉組合而成:一部分是以俄製多功能貨艙為基礎,通過對接艙段及節點艙,將俄羅斯服務艙、研究艙、生命保障艙、美國實驗艙、居住艙、日本實驗艙,歐洲宇航局哥倫布軌道設施對接建成空間站的核心部分;另一部分是在美國的桁架結構上,安裝加拿大的移動服務係統、艙外儀器設備(包括中國科研機構參加研製的“阿爾法”磁譜儀)和4對大型太陽能電池板。這兩大部分垂直交叉構成“龍骨架”,從而加強了空間站的剛度,有利於各分係統和科研設備工作性能的正常發揮,而且宇航員進行出艙裝配與維修工作非常方便,空間站的微重力環境與控製精度也達到最佳。

根據計劃,國際空間站的建造分三個階段,每一個階段都建立在前一個階段的基礎之上:

國際空間站建造的第一階段為準備階段(1994~1998),主要內容是進行9次美國航天飛機與俄羅斯“和平號”空間站的對接飛行,送美國宇航員到“和平號”空間站上累計工作近3年,取得航天飛機與空間站交會對接以及在空間站上長斯進行生命科學、微重力科學實驗和對地觀測等方麵的經驗,培養美國宇航員在空間站上的生活和工作能力。對接飛行工作還使兩國宇航員獲得了共同處理問題的經驗,也建立起良好的合作關係。此外,這一階段的對接實驗還使美國宇航局獲得了長期在太空停留的經驗,驗證了俄羅斯研製的對接係統和航天飛機控製大型空間站姿態的能力,完成了降低裝配風險的研究,試驗了美俄地麵控製中心之間交換數據的各種方法……