劉聲遠

從第一座空間站（1971年的蘇聯(lián)“禮炮號”）到至今依然環(huán)繞地球的國際空間站，這些太空營地為人類（還有植物、昆蟲和嚙齒類）在地球大氣層之外的冒險提供了安全港。

簡言之，空間站的科學研究是圍繞太空中所缺乏的東西——重力而展開的。如今己進入太空時代幾十年，但科學家依然不清楚的是——從宇航員的骨質流失到鋼筆和打印機里的油墨流動，微重力會造成哪些傷害和帶來哪些好處。

已經(jīng)退役的航天飛機原本能提供一次持續(xù)兩星期的太空測試，而空間站能提供的一次性測試時間則長得多。對于載人前往火星以及更遠的地方來說，這樣的測試必不可少?？朔仗魬?zhàn)對于地球上的生命來說也是有益的。例如，對宇航員骨質流失的研究有助于對骨質疏松患者的治療。

國際空間站的未來

到2024年，美國宇航局希望退出國際空間站，把它交給私人公司運營。和現(xiàn)在一樣，這些公司將在國際空間站上進行科研，并發(fā)射實驗任務到低地球軌道，但國際空間站上的廣告和商業(yè)活動很可能會增加。該計劃從美國總統(tǒng)奧巴馬時期開始考慮，現(xiàn)在已基本定型。由于國際空間站項目的總投資高達1000億美元，美國民眾對官方計劃將該空間站交給私人強烈不滿。美國宇航局已經(jīng)在與私企進行合作，其中包括在國際空間站上進行的科研項目，以及現(xiàn)在已經(jīng)由“太空X”和“軌道ATK”公司承擔的向國際空間站運送貨物的任務。美國宇航局認為，移交國際空間站將讓太空學界繼續(xù)利用該空間站的優(yōu)勢，同時讓該局把從該空間站獲得的收益投向研發(fā)未來更先進的空間站。

空間站發(fā)展歷程

1968年12月21日

美國“阿波羅8號”飛船升空，成為第一艘離開地球軌道的載人飛船。它環(huán)繞月球10次，在此期間船上宇航員拍攝了一系列從太空看地球的照片。

1969年7月20日

美國宇航員阿姆斯特朗登陸月球。

1971年4月19日

蘇聯(lián)發(fā)射“禮炮1號”空間站。這是第一座空間站。

1985年2月19日

蘇聯(lián)發(fā)射“和平號”空間站。它后來成為第一座連續(xù)被居住的空間站。

1998年11月20日

國際空間站的第一個組件進入軌道。美國、俄羅斯、日本、加拿大和歐洲的一些國家參與了國際空間站建設。

2011年9月29日

中國發(fā)射自己的第一座空間站“天宮一號”，并計劃到2022年建成第一座永久性空間站。2018年4月，“天宮一號”墜向地球。

2022年

美國宇航局計劃發(fā)射環(huán)繞月球的新空間站“深空通道”的第一個組件——電源站。

2024年

“太空X”公司計劃用自己的“獵鷹”火箭送人登陸火星。

國際空間站全景

供熱

命運艙頂部的一臺分配器，為房間保溫和提供熱水。

微重力科學工具箱

它被用于多種科學實驗。其中許多實驗要用到化學品或易燃物樣本。這些樣本必須被安全處置。

命運實驗艙

它是國際空間站上安裝的第一個研究艙。它有一個面對地球的大窗戶。

機組艙

和諧艙中有4間睡房?？臻g站的俄羅斯部分另有兩間。

和諧艙

其命名來自2007年的學生競賽?？臻g站上的美國機組住在該艙。該艙長7.2米。直徑4.4米。

加壓適配器

它與航天飛機的主要停泊港CBM相連。

睡覺

每個睡房都和一間電話亭大小相仿。它有滑動門。墻上有睡袋。

床

私人用具和照片等也附著在墻上。

滑門

臺式電腦

食物

空間站宇航員們在任務開始前5個月選定自己的菜單。食物儲存在透明抽屜里。

聯(lián)合艙

由美國制造的加壓艙。1998年11月安裝到國際空間站上。這里是空間站的餐廳和廚房區(qū)。

庫波拉

在這里可觀察全太空。它還是機器人控制站。它長3米。高1.5米，直徑3米。

國際空間站上的生活

國際空間站的體積相當于一架波音747飛機的兩倍。生活在這個空間站上。感覺就像是生活在以一個個金屬艙連接起來的潛艇中。艙內(nèi)照明很亮。風扇嗡嗡（目的是陽止二氧化碳堆積）?？臻g站上的水來自一部對尿液和凝結水進行回收、凈化的機器。不同的艙有不同的功能.例如睡眠、就餐和工作。

并不孤獨

包括加州紅橘在內(nèi)，空間站上的各種生活物資都定期由貨運飛船從地球送來。站上人員會拍照、寫歌、發(fā)郵件、打電話和使用社交媒體。空間站上的通信信號不算太好。但也夠用。站上人員喜歡和地球上的人分享自己在空間站上的經(jīng)歷。

加壓適配器

這一適配器與俄羅斯的曙光艙連接。

典型的16小時

空間站上的非睡眠時間為16小時。早晨的全站策劃會持續(xù)15或20分鐘。接著。站上的100項實驗就開始了。站上人員每天必須鍛煉兩小時.以防止骨質流失和肌肉退化。晚上也有一次與空間站全球成員溝通的會議。會后還要為第二天的工作做準備。

平靜艙

該艙中的生命支持系統(tǒng)回收廢水，產(chǎn)生氧，并且除去艙內(nèi)空氣中的污染物。

供應站

庫波拉艙有7個觀測窗。還是外圍機器臂的工作站。宇航員運用機器臂捕捉到達的龍艙。龍艙每次從地球上送來6噸新鮮食物、硬件設備和其他科學設備。

工作

空間站機組的主要工作就是做實驗、安裝和移動實驗裝置、關電源和接通電源。機組成員們既是科學家也是工程師。他們每天最多工作達16小時。

深空通道

如果人類要探索地球軌道以外的太空，就需要測試新技術和建立一座運營基地。一座環(huán)繞月球的空間站就能做到這兩點。它將距離地球足夠遠，從而能測試未來的深空任務，例如美國宇航局的載人“獵戶座”艙遠程任務（前往火星）。另一方面，月球軌道距離地球相對近，如果發(fā)生意外，進行修復、救援比較方便。

這些目標正在推動美國宇航局及其他空間機構建造“深空通道”——第一座月球空間站。該任務目前仍處于籌劃階段，但宇航局希望能早至2022年發(fā)射“深空通道”的電源和動力系統(tǒng)，2023年發(fā)射加壓居住艙，之后發(fā)射氣閘和其他加壓艙。

“獵戶座”飛船載員4人，因此“深空通道”也必須容納至少4人。然而，“深空通道”不會像國際空間站那樣被連續(xù)居住，也不會像國際空間站那樣達到一個足球場大小的巨大規(guī)模。美國宇航局的計劃是，小型機組每次在“深空通道”待一兩個月，維護和材料供應任務等則由機器人完成。

以這種方式，“深空通道”的名稱和目的就都明確了。它將不會是國際空間站那樣的地球人的太空家園，而是一座像火車站那樣的空間站。從某些意義上來說，“深空通道”將不會像國際空間站那樣進行從細胞生物學到天體物理學的全方位實驗。除了低重力實驗之外，“深空通道”還將對來自地球保護層“范艾倫帶”以外的輻射進行測試。對于更遙遠、輻射強度更大的未來載人任務來說，這樣的測試非常必要。

“深空通道”的真正價值，在于它的位置和它為適應不同任務而改變軌道路徑的能力。比如，低軌道以支持宇航員或機器人探索月面，或飛到高處與深空飛船（包括美國宇航局計劃在2030年前后發(fā)射的載人火星飛船）會合。

紅色誘惑

載人太空探索將不會止步于月球。終有一天，人類會踏足火星。為了讓載人火星之旅變得不稀奇，就像“深空通道”環(huán)繞月球的目的那樣，我們也需要以類似目的讓一座空間站環(huán)繞火星。美國洛克希德·馬丁公司正在研發(fā)“火星基礎營地”，計劃最早在2028年發(fā)射，由此為載人登陸紅色的火星打下基礎。