如果说人造卫星属于“无人”航天器,那么,空间站就是名副其实的“有人”航天器。空间站是长期在固定轨道上运行的大型空间平台,里面有供航天员长期居住和工作的多种空间场所。因为它的个头大、搭载的仪器复杂、需要完成的任务多,空间站也被叫作“宇宙岛”。
最早的“空间站”出现在19世纪末的科幻小说中,科幻作家把“空间站”的作用设定为“太空旅行的关键场所”。航天学家受此启发,提出自己的想法,认为空间站最好能满足以下要求:对地观测、通信,燃料补给,并能在太空中组装火箭飞向其他行星。
“礼炮”1号空间站
百多年后,人类再次梦想成真——史上第一个空间站“礼炮”1号在苏联发射升空(1971年4月19日)。“空间站时代”由此开启。美国人制造的“天空实验室”空间站则紧随其后发射升空。在历经了几个空间站的“退役”事件后,目前,地球上空仍在服役的空间站是大名鼎鼎的“国际空间站”。它是由美国主导,包括俄罗斯、加拿大、日本及欧洲航天局在内的五个航天机构联合建造的大型空间站。
美国第一个空间站“天空实验室”
中国人自主研发的空间站“天宫”号核心舱“天和”号也已经发射成功,为中国空间站的建设拉开帷幕。
“长征”5号运载火箭搭载着“天和”核心舱发射升空
中国的“天宫”号空间站(模拟图)(www.xing528.com)
无论哪一个国家的空间站,都少不了运送补给这一环节。各种食物、实验器材等物品需要依靠货运飞船等设备运送到空间站上。那么,这两艘飞船在太空的交会对接则是非常关键的,也是激动人心的一个过程。让我们以“神舟”11号飞船与“天宫”2号空间实验室为例,看看它们是如何在宇宙中完成这精彩一幕的。
首先,“神舟”要进行几次变轨,进入与“天宫”2号相同高度的轨道中;这时候,“神舟”内的航天员得穿着舱内航天服,着手保障工作;当二者之间不断试探着接近到30米的距离时,“神舟”的捕获锁伸出,准确地卡到“天宫”2号的卡板器里。这时候,二者仍要“小心翼翼”地靠近,直到它们严丝合缝地对接在一起。接下来,就是“上锁” 和舱内各种线路的连接了。一切都稳妥地完成后,两个“大家伙”才算合为一体了。航天员也就能够根据地面指令,飘浮入驻“天宫”2号内了。
地球有话说
如果你细心观察过航天员“上天”前和“上天”后所待的环境,你会发现环境好像不一样了。没错,航天员“上天”时乘坐的是“座舱”,也叫“返回舱”(舱外贴有国旗的部分),那里最明显的特征是装有航天员座椅;而“上天”后,航天员要进入“轨道舱”工作和生活。那里的设施和物资更加丰富,如食物、饮用水、大小便收集器等生活装置,还有各项试验设备,令人眼花缭乱。
“神舟”11号 和“天 宫”2号在空中对接
这一系列的过程看起来精彩非凡,但也是对人类“高、精、尖”技术的大考验。
2022年7月24日14时22分,“长 征”5号B遥三运载火箭搭载着“问天”实验舱在海南文昌航天发射场准时点火发射
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