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2024.09.14四川
『国际空间站构建』
国际空间站是现代工程奇迹，本篇从一段小动画开始，回顾下其坎坷的建造历程。
2024年6月5日，波音公司“星际客机”飞船携2名美国宇航员前往国际空间站。发现了氦气泄漏和控制推力器问题，迫使机组人员在空间站停留数月后，波音公司的“星际客机”飞船计划将于9月6日从国际空间站返回地球。然而，两名机组人员仍被困在太空，预计将于2025年2月乘坐SpaceX的“龙”飞船返回地球。
美利坚制造业的骄傲波音公司，曾作为飞机制造业毫无争议的霸主，如今股价跌去六成。甚至连宇航员都因为自家飞船故障无法返航。2024年8月31号NASA宇航员BarryWilmore，也是星际客机驾驶员，向地面报告星际客机内喇叭有周期性脉冲噪音发出，随后确认这是空间站和星际客机之间音频配置的结果。飞船仍按计划于返回地球。波音在太空诡故事一个接一个()。这个美利坚的工业长子似乎在朝着不可挽回的方向坠落。蓝星灯塔美利坚依旧还是综合实力的世界第一，但崩溃的征兆隐隐已现。
国际空间站一样，当初有多么先进和伟大，如今就有多对付和无奈。
近期挺火的美剧群星也类似。乏善可陈的剧情，比空间站还老旧陈腐，散发着让人抗拒恶臭味道，和巅峰期的好莱坞美剧相比泥云之别。还不如俄罗斯在空间站拍摄的电影挑战，主打第一部在空间站实拍的电影。
电影挑战进入空间站片段
国际空间站
国际空间站（InternationalSpaceStation），花了很多年才变成现实。1984年，美国计划建设“自由”号空间站。按照计划，建造整个国际空间站共需要超过50次太空飞行和组装，其中的39次飞行需要由航天飞机完成，每次约15吨左右，有大约30次飞行和装配任务需要进步号飞船上的货物提供支持。整个建造工作完成后，国际空间站将会有1200立方米的内部空间，总重量420吨，总输出功率达到110千瓦，桁架长度108.4米，舱体长度74米，额定乘员6人。
期间有过很多次修改设计，之后到了1993年，在其他几个国家参与进来后，名字就正式变成了“国际空间站”。五年后，它在太空中“动工”。国际空间站主要用于做一些只能在太空进行的科学实验，空间站常驻6人，通常每6个月一轮换，以保证不会有人在上面待太久。国际空间站的大小相当于一个美式橄榄球场，高度在地球大气边缘，空间站每92分钟绕地球一圈，速度约为每小时28000公里，它会因为空气阻力而降低高度，如果放任不管，它最终会落回地球大气烧毁，因此，空间站要定期进行推进，以维持轨道。综合桁架结构是国际空间站的脊梁骨，它上面有产生电力的太阳帆板，用于散热的散热板，还有其他一些设备和科学仪器。剩下的这部分包含加压的舱段，宇航员不穿宇航服就可以在里面工作。
空间站结构的分解图
航天飞机
作为人类迄今建造的最复杂、功能最强大的多用途航天器，航天飞机兼有运载火箭、货运飞船和载人飞船甚至小型空间站等许多功能，完成了大量复杂而艰巨的任务。它可以把一些因形状和体积等原因无法用运载火箭发射的航天器送入太空，并可同时派航天员出舱作业，大大扩展了人类空间活动的规模和范围。此外，航天飞机是世界上第一个实现部分重复使用且能为国际空间站的建造运送舱段和大尺寸构件的天地往返运输器，具有宇宙飞船不可比拟的载人运货能力，为建设国际空间站提供了重要保证。由于安全性不高和项目费用过于高昂原因，航天飞机退役。
航天飞机项目纪念章
2011年2月23日星期三，在佛罗里达州卡纳维拉尔角肯尼迪航天中心的39A发射台上，旋转服务结构被回滚后不久，可以看到发现号航天飞机。发现号将进行第39次也是最后一次飞行，将携带意大利制造的永久多用途模块（PMM）、快递物流模块4号（ELC4）和太空中的第一个人形机器人Robonaut2号前往国际空间站。
国际空间站同时停留了6艘飞船，俄罗斯科学号实验舱，欧美日舱段的一个对接口处于休闲状态，可停靠8艘飞船
2024年8月17日：国际空间站配置。六艘宇宙飞船停在空间站，包括波音公司的星际客机飞船、SpaceXDragonEndeavour飞船、诺斯罗普·格鲁曼（天鹅座）补给船、联盟号MS-25载人飞船以及进步号88和89补给船
国际空间站建造动画
建造回顾
曙光号功能货舱
曙光号（Zarya）功能舱为国际空间站的第一个组件，于1998年11月20日由俄罗斯“质子-Ｋ”火箭从拜科努尔航天发射场发射升空。“曙光”号是国际空间站的基础，能提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、充压的小气候环境等多种功能。它由“和平”号空间站上的“晶体”舱演变而来，寿命13年，电源最大功率为6千瓦，可对接4个航天器。
Zarya名字源于俄语Заря,，用英语解释是dawn，Sunrise的意思。“曙光”号功能舱源于俄罗斯当年为“礼炮”号空间站所研制的TKS飞船，由美国出资，俄罗斯制造，命名为“Zarya”的含义在于此功能舱的发射标志着航天领域国际合作新时代的到来。
团结号（节点舱1）
第二个舱段是来自美国的团结号，也叫节点舱1。它有六个对接口，用于连接未来的舱段，两种不同的对接口还有个特殊的适配器。称为加压对接适配舱，简称PMA。团结号是和PMA-1，PMA-2共同发射的。“团结”号（Unity）节点舱是国际空间站的第二个组件，也是国际空间站的第一个节点舱，于1998年12月4日由“奋进”号航天飞机送入轨道。舱体长5.49米，直径4.57米，重11612千克，用于存贮货物和调节电力供应，是国际空间站上负责连接6个舱体的主要节点舱。
命名由来：由于该舱是国际空间站的第一个节点舱，因此也常被称为“节点1”（Node1）。根据NASA国际空间站计划主任兰迪·布林克利的解释，“Unity”这个名字代表了NASA、波音还有全世界国际空间站团队的共同努力，反映了国际空间站计划中的国际合作。
团结号上方安装了Z1桁架，下方安装了PMA-3作为备用。P6桁架放在Z1桁架上方，它上面有第一组太阳帆板，它可以为国际空间站提供大量电力，上面还有散热板，来为空间站散热。
航天飞机任务中的宇航员STS-88系列在胚胎上工作国际空间站，在1998年12月将第一个元件-俄罗斯制造的ZaryaFGB控制模块与美国制造的Node1Unity模块连接数小时后。剧组携带了一台大画幅IMAX相机，这张照片就是用它拍摄的。宇航员JamesNewman在Unity上处理通信电缆，而宇航员Ross正在监控他的进度。
星辰号服务舱
它提供生命保障系统，是俄罗斯区的功能中心。它也是前面有三个对接口，后面有一个。
星辰号（Zvezda）服务舱是国际空间站的核心，是航天员生活和工作的主要场所，“星辰”号服务舱由俄罗斯出资和建造，于2000年7月12日发射，7月26日与国际空间站联合体对接。“星辰”号长13米，重19吨，由3个密封舱组成。“星辰”号发射之后，对接的3个舱段和辅助设备组成了质量为73吨、运行在397千米、倾角为51.6度的轨道上的空间联合体，每90分钟环绕地球一周，使国际空间站具备了接待航天员居住和工作的基本条件。
命名由来：Zvezda源于俄语Звезда，用英语解释是“star”的意思。该舱基本框架结构被称为“DOS-8”，是20世纪80年代中期俄罗斯计划建造的“和平号-2”（Mir-2）空间站的核心，因此在制造过程中，“星辰”号服务舱常被称为“Mir-2”。1999年初，俄罗斯正式将其命名为“星辰”号。
Zvezda服务舱抵达轨道综合体后，从STS-106上离开的亚特兰蒂斯号航天飞机上看到的国际空间站。从上到下依次是团结舱、ZaryaFGB、ZvezdaSM和对接的ProgressM1-3飞船。在任务过程中，STS-106机组人员为空间站的永久占用做好了准备，为第一批居民的到来做准备，即2000年10月31日乘坐联盟TM-31发射的三人远征1号机组人员。
命运号实验舱
命运号实验舱（Destiny）是NASA在1974年2月“空间实验室”（Skylab）退役后的第一个永久性运作的在轨实验室。2001年2月7日，命运号实验舱由亚特兰蒂斯号火箭运载，与国际空间站“团结”号节点舱顺利对接，成为了美国重点实验舱。“命运”号实验舱是美国进行微重力科学与研究的场所，包括材料加工、生命科学、生物医学实验、流体试验和地球科学等。
这张图片展示了“发现号”航天飞机对接在国际空间站Destiny实验室的加压配套适配器2（PMA-2）上的视图。安装在S0桁架上的乘员设备输送辅助（CETA）车和移动底座系统（MBS）在左侧可见。P1桁架的一部分在背景中也可见。日本宇宙航空研究开发机构（JAXA）宇航员、STS-114任务专家SoichiNoguchi在任务的第三次舱外活动（EVA）期间出现在PMA-2附近，与空间站和航天飞机相形见绌
STS-108（NASA）拍摄的命运号
寻求号气闸舱
寻求号（Quest）气闸舱是国际空间站主要的气闸舱，由美国于2001年7月14日发射升空的。气闸舱的作用是为航天员提供出舱活动前穿戴航天服的场所。“寻求”号被连接到空间站之前，俄罗斯航天员只能在“星辰”号服务舱内穿戴航天服，美国航天员只有在有航天飞机停靠的情况下，在航天飞机里穿戴航天服。“寻求”号气闸舱能同时兼容美国和俄罗斯航天员穿戴使用航天服。
在STS-104期间，在将模块安装到Unity节点上时，可以看到QuestJointAirlock模块连接到Canadarm2的末端执行器。
和谐号节点舱
和谐号（Harmony）节点舱是国际空间站3个节点舱中的第2个，于2007年10月23日由“发现”号航天飞机发射升空。在国际空间站所起的作用是把美国“命运”号实验舱和后来送入太空的欧洲航天局“哥伦布”号空间实验舱、日本“希望”号空间实验舱连接在一起。之前被称为“节点2”舱，2007年3月15日更名为“和谐”号。这个名字源自于一个名叫“节点2挑战”的校园竞赛，来自全美32个州的2200多名高中生参加了这个竞赛。这个竞赛要求参与学生学习国际空间站知识，制作比例模型，并解释自己所取名字的含义。最后六个不同的学校提交了“Harmony”这个名字。由NASA教员、工程师、科学家和高级管理人员组成的评选小组选定这个名字，并解释称这个名字不仅体现了国际空间站国际合作的精神，还形象地表现出“和谐”号节点舱在国际空间中所担负的把各合作伙伴的实验舱连接在一起的职责。
远征16号指挥官宇航员佩吉·惠特森（PeggyWhitson）在国际空间站继续施工期间参加舱外活动（EVA）。在7小时4分钟的太空行走中，Whitson和飞行工程师宇航员DanielTani（画面外）将Harmony节点舱安装在命运实验室前的新位置。画面中侧边口是日后链接欧航局的哥伦布舱。
宁静号节点舱
宁静号（Tranquility）节点舱是国际空间站的第3个节点舱，由意大利泰利斯阿莱尼亚航天公司为NASA建造，长约7米，直径约4.5米，在轨重量约18,160千克。宁静号能够为国际空间站上的航天员，以及包括氧气生成器、水循环系统、废物清理-卫生维护系统和“科尔贝尔”跑步机等在内的许多生命支持和环境控制系统提供额外的空间。与宁静号节点舱相连的穹顶观测舱是国际空间站机械臂的控制站，长约1.5米，直径约2.96米，在轨重量约1882千克。观测舱四周有6个窗口，顶部有1个窗口，能够帮助航天员以一个全景的角度观察地球、宇宙星体以及与国际空间站对接的飞船，窗口能抵御空间碎片的撞击。宁静号节点舱和穹顶观测舱于2010年2月8日随“奋进”号航天飞机被运往国际空间站。
宁静号（Tranquility）节点舱在2009年4月之前一直被称作“节点3”，名字源自于NASA所举办的征名活动——“帮节点3取名”。活动期间，公众可登陆NASA官网参与活动，可选择NASA提供的4个名字中的其一，也可以建议自己认为合适的名字。2009年3月20日活动截止时，NASA收到数千个提议，“Tranquility”是建议次数最多的前十名之一。在经过评选之后，曾经作为国际空间站第14和第15远征考察团成员的女宇航员苏尼塔·威廉姆斯在一档晚间电视节目中宣布“节点3舱”被命名为“宁静”（Tranquility）。NASA空间运行部副主任比尔·格斯登迈尔表示选取“Tranquility”这个名字与纪念“阿波罗”—11有关。40年前的7月，“阿波罗”—11飞船在月球上的静海（SeaofTranquility）登陆，“Tranquility”与探索和月球有关，同时“Tranquility”也象征了空间站的国际合作精神。
节点舱3即宁静号，被安装在团结号旁边，其下端加载了一个很小的舱段，叫做穹顶舱，七扇窗户可以用于观察太空和地球，在不工作时段，窗户可以关闭，减小被撞损的风险。
哥伦布实验舱
这张位于国际空间站上的欧洲哥伦布太空实验室的照片是欧洲航天局宇航员卢卡·帕米塔诺（LucaParmitano）在2013年7月9日的太空行走中拍摄的
希望号实验舱
日本实验舱(JapaneseExperimentModule，JEM)，命名为“希望”号，日语为Kibō（Hope)，意为希望。“希望”号实验舱是日本对国际太空站的贡献，由JAXA于2001年9月制造完成，也是国际太空站上最大的舱组。
“希望”号实验舱是日本有史以来第一座连接到空间站上的载人太空舱，是日本的载人航天器。“希望”号实验舱是日本首个载人航天设施，最多可容纳4人。它由舱内保管室、舱内实验室、舱外实验平台、舱外集装架、机械臂和通信系统6大部分组成。舱内保管室主要作为保管仓库使用，室内有实验设备、维修工具、实验材料以及万一仪器出现故障时供替换的设备。舱内实验室是一个外径4.4米、内径4.2米、长11.2米的圆筒状设备。实验室内的气体成分和地表大气几乎相同，保持着1个标准大气压以及便于宇航员活动的温度和湿度，所以宇航员可以身穿普通衣服在实验室内工作。舱外实验平台可利用宇宙微重力、高真空等特殊条件进行地球观测、通信、材料实验等研究。舱外集装架是向舱外实验平台运送以及回收实验设备的过渡平台。机械臂分主臂和子臂两大部分，主臂可抓起7吨重物。宇航员可在舱内实验室里利用监视器，通过操纵台控制机械臂工作。希望”号实验舱在日本设计和组装完毕之后被运送到美国国家航空航天局(NASA)，然后其各部件由美国航天飞机分3次运往国际空间站，并在太空完成组装。实验舱的第一部分——保管室于2008年3月11日由美国“奋进”号航天飞机携载先期运往国际空间站。
国际空间站美国部分的照片，左边是希望实验舱
服务后勤舱
“永久性多功能舱”（PermanentMultipurposeModule,PMM）是国际空间站的永久性扩展舱。“永久性多功能舱”的前身为“莱昂纳多”后勤舱，该舱是由意大利制造的多用途后勤舱（MPLM），以意大利文艺复兴三杰之一莱昂纳多·达芬奇（LeonardoDiSerPieroDaVinci）命。
“莱昂纳多”服务后勤舱于2001年进行了首次太空飞行。意大利航天局根据与NASA的协议建造了前三个“莱昂纳多”服务后勤舱。2010年3月，“发现”号航天飞机将携带“莱昂纳多”服务后勤舱执行最后一次货运任务。返回地面后，“莱昂纳多”服务后勤舱进行了改装，具备了更好的碎片防护功能，并能使航天员更容易使用其内部的设备，并更名为“永久性多功能舱”。
这张照片背景是崎岖的地球地形，发现号航天飞机（STS-128）在航天飞机和空间站开始分离后不久，由国际空间站的一名Expedition20机组人员拍摄。两艘航天器于2009年9月8日下午2点26分（CDT）分离。Leonardo多功能物流模块在Discovery的货舱中可见。
左上角的莱昂纳多服务后勤舱和对面的圆球形毕格罗可扩展活动舱（BEAM）
空间站现状
到目前，国际空间站的总吨位已经超过了500吨，成为一个长度超过80米，宽度超过110米的庞然大物。空间站上，人类可无防护进入的密封加压总空间超过920立方米，相当于一个300平米别墅的内部空间体量。
从机械臂位置拍摄全景
国际空间站的使用年龄从2000年开始计算，最初规划的是使用15年，因此到2015年就已经算是到达了服役年限，到目前已经算是超期服役了。2023年是国际空间站投入运行25周年，截至12月31日，已有来自21个国家的273名航天员到访过国际空间站，共完成108个国家和地区的3300多项实验。
空间站50年进化史
空间站未来计划
NASA的新空间站叫做LunarGateway（月球门户）计划，是阿尔忒弥斯计划（新登月计划）的一部分。整个空间站类似国际空间站的美国部分，预计2024年开始发射。空间站将部署在远离地球的月球轨道附近，可维持4名宇航员。这是一个完全为星际探索准备的空间站。