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载人航天 空间科学与应用动态Utilization Trend of Manned Space Engineering

15个数字讲述国际空间站走过的15年

1998年11月20日，随着国际空间站（ISS）的发射，地球上方又迎来了新的“曙光”。

教育与宣传

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图 1 国际空间站的第一个组件，曙光号功能货舱，1998年独自运行在太空中

15年前的一个星期三（11月20日），俄罗斯曙

光号从哈萨克斯坦的拜科努尔发射场搭载在一枚质

子号重型运载火箭上发射升空，开始了历史上最为

复杂的科学工程项目。

曙光号为空间站后续的组件提供姿控、通信和

电源。两周后，曙光号在轨与团结号节点舱对接，

它是空间站的第一个连接节点。

图 2 ISS第一个十五年标志（NASA）

空间站的组装历时13年，然而这一时间仍在延

长。现今，空间站是一个活跃的实验室，数以百计

的科学实验在上面开展，增加人类关于如何在太空

生活以及如何提高对地球生活的认识。

为纪念空间站成立15周年，本文列数了国际空

间站的15个事实。

15 次日出日落

国际空间站以17500英里每小时(28000公里每

小时)的速度每92分钟环绕地球一圈，空间站上的

航天员每天经历15或16次日出和日落。黎明之光照

亮整个空间站，航天员能看到黎明穿透宇宙走来。

之后再等92分钟，日出再次出现。自从曙光号发射

后，空间站已经“看到”超过175000次日出和

日落。

14 个房间

ISS宜居“房间”遍布14个加压舱或组件，分

别是美国命运号实验舱、欧洲哥伦布实验舱、日本

希望号实验舱、团结号节点舱、和谐号节点舱、宁

静号节点舱、码头号对接舱、迷你研究舱、曙光号

功能舱、星辰号服务舱、寻求号气密舱、莱奥纳尔

多永久性多功能舱(PMM)、穹顶舱、日本后勤加压

舱（JLP)。

图 3 国际空间站各组件构成，图片于2010年5月从航天飞机拍摄。（NASA）

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除了NASA、俄罗斯宇航局、日本宇宙航空

研究开发机构(JAXA)、加拿大航天局和欧空局，

五个代表其他的空间机构的航天员到访过ISS，包

括法国国家太空研究中心（CENS）、巴西航天局

（AES）、马来西亚宇航机构（Angkasa）、韩国宇航

研究机构（KARI）和意大利国家空间局（ASI）。

9 25000镑在轨重量

图 4 2011年7月从航天飞机上拍摄的这张照片，可以看到ISS之上的月亮（NASA）

曙光号1998年发射升空时重达42600磅(19300

公斤)。十年半之后，国际空间站现在的重量近

一百万磅—925000磅(420000公斤)。

8 次太空游客飞行

不是每个人飞往空间站都能获得一个国家或空

间机构的赞助。七个所谓的“太空游客”或“太空

飞行参与者”，与俄罗斯宇航局和美国太空旅游机

构太空探险公司达成协议，自费数百万美元去空间

站旅行。

2001年，加州商人丹尼斯•蒂托(Dennis Tito)是

自费去空间站的第一人。之后是南非的软件开发人

员马克•沙特尔沃思(Mark Shuttleworth)，新泽西的

13 年连续居住

空间站在建设两年时间之后，适合有人长期驻

守。第1次远征任务的三名航天员于2000年11月2日

抵达ISS，自此之后国际空间站一直有人使用。最

初，空间站航天员仅限于三个，有一段时间还减

至仅两个。如今，第38次远征任务有6名成员。自

1998年11月20日起，已经有88名常驻人员住在空间

站上，另有120多人为帮助建设和交付供应到访过

ISS。（2014年3月26日，第39次远征任务发射，曾

常驻国际空间站的人数达94人）。

12 个月即首个一整年的任务

到目前为止，登上国际空间站的远征任务时间

最长是215天8小时，由第14次远征任务航天员迈克

尔•洛佩斯-阿莱格里亚（Michael Lopez-Alegria）

和米哈伊尔•图林（Mikhail Tyurin）从2006年9月到

2007年4月保持的记录。他们在空间七个月时间比

其他常驻航天员的五个半月时间长了一个半月。

但为了将航天员运送到太阳系，NASA及其

国际伙伴正准备首个为期一年在空间站上的居

住。从2015年3月开始，NASA航天员斯科特•凯利

(Scott Kelly)和俄罗斯航天员米哈伊尔•科尔尼延科

（Mikhail Korniyenko）将在ISS上生活和工作12个

月。他们将进一步使科学家们了解人体怎样适应长

期微重力环境。

11 00小时的太空行走

本月早些时候，两名航天员冒险在空间站外安

装了一个相机平台并手持奥运火炬执行了一次具有

象征意义的传递。这是空间站历史上的第174次太

空行走，到此为止，花在空间站舱外活动(EVA)的

总时间达到了1094小时39分钟，即45.6天。

10 个运送航天员的太空机构

15个国家合作建立国际空间站—美国、俄罗

斯、日本、加拿大和欧空局(ESA)的成员，但造访

国际空间站的人员并没有局限于这些国家。

教育与宣传

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企业家格雷戈里•奥尔森(Gregory Olsen)，伊朗裔美

国工程师阿努什•安萨里(Ahousheh Ansari)，美籍匈

牙利裔微软office的发明人查尔斯•西蒙尼(Charles

Simonyi)，美国航天员的后代、网络游戏开发商理

查德•加里奥特（Richard Garriott）和加拿大太阳马

戏团创始人之一的盖•拉利伯特（Guy Laliberte）。

其中，西蒙尼在2007年享受了他的第一次太空之

旅，两年后又参加了第二次飞行。

7 个到访飞行器

曙光号的发射是国际空间站的前

期尝试，直到NASA的航天飞机运输

团结号舱并将其对接到曙光号上，国

际空间站才真的诞生了。

航天飞机是空间站组装的关键，

将轨道桁架段运输到轨道上并运输大

部分模块。国际空间站建成之后，

航天飞机退役。其他六个运输飞行

器是俄罗斯联盟号载人飞船、进步

号货运飞船；JAXA的H-II转移飞行

器(HTV)；ESA的自动转移飞行器

(ATV)；美国SpaceX公司的“龙”飞船和轨道科学

公司的天鹅座飞船。此外，NASA还计划雇佣私人

飞船来携带航天员往返国际空间站，预计2017年开

始飞行。

6 个睡眠舱

虽然国际空间站经常被比作是一个具有6个卧

室大小的房子，但国际空间站并不包括常驻人员的

卧室。确切的说，6个电话亭般大小的吊舱是航天

员的睡眠舱和私人空间。

“最初，他们要把我们全部放在一个居住舱

内，周围是睡眠舱，但从空间站最终建造方式来

看，我们在空间站前面的团结号节点舱2内有睡眠

舱，在空间站尾部的服务舱内也有，在每一个睡眠

舱里，仅有一个绑在墙上的睡袋。你可能认为除了

没有重力之外还没有床垫和枕头会不舒服，实际上

不需要任何东西来支撑你。你可以完全放松，甚至

不需要枕头。” 航天员克里斯•哈德菲尔德（Chris

Hadfield）说。

5 个控制中心

空间站的6名航天员，以及数以百计的科学实

验和设备是由5个控制中心支持的。

NASA的休斯顿任务控制中心是国际空间站上

美国运行段(USOS)的主要地面支持中心；俄罗斯任

务控制中心重点负责俄罗斯段；马歇尔太空飞行中心

的NASA载荷操作和集成中心监督美国实验并协调合

作伙伴；哥伦布控制中心运行哥伦布实验舱并管理欧

洲科学有效载荷；日本筑波科学城的实验舱控制中心

监督JAXA 实验舱和该国的科学实验。

4 个机器人和机械臂

人类并不是空间站上的唯一居民。国际空间站

上也有机器人。

ISS配备两个机械臂。加拿大机械臂由加拿大

航天局提供的，是组装空间站的关键。JAXA的实

验舱有自己的机械臂，即日本实验舱远程控制器系

统（JEM-RMS），一般用于安装舱外暴露实验平

台(或舱口)上的实验载荷。加拿大的机器人SPDM

是2008年发射的双臂机器人，执行以前需要航天

图 5 休斯顿约翰逊航天中心的空间站飞行控制室画面，前面屏幕上显示的图像是庆祝ISS 15周年。（NASA）

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参考文献：

[1]http://www.collectspace.com/news/news-112013a.html

靳召君 编译 刘迎春 彭力校对

员来完成的任务。还有一个机器人航天员R2，是

NASA和通用汽车合作的产物，是第一个飞入太空

的仿人机器人，第一次能够和航天员并肩工作。R2

能够被航天员或地面人员控制，可以使用与人类所

使用的相同工具。

图 6 机器人航天员R2，在空间站的命运号实验舱内。(NASA)

3 种锻炼方法

除了科学实验机柜和睡眠舱，空间站也配备了

健身房。锻炼可以帮助航天员抑制肌肉、骨骼和心

血管系统的改变，有助于他们返回地球后更好地适

应重力。空间站的锻炼选项包括特殊定制的跑步

机、一个运动自行车和一个力锻炼设备。力锻炼设

备模拟自由重量帮助航天员在太空中保持骨骼和肌

肉力量。

2 个厕所

图 7 ISS上的厕所标志（NASA）

空间站配备了两个厕所，一个位于俄罗斯段，

而另一个位于宁静号节点舱。二者都使用风动吸入

系统收集液体和固体废物。空间站上的固体废物与

供给飞行器消耗的其他垃圾一起收集并丢弃，而尿

液采用低压真空装置和离心机的组装体对液体进行

蒸馏回收。

1 个国际空间站

国际空间站是历史上发射进入轨道的第十个空

间站，但在规模、范围和成就上是史无前例的。虽

然只有一个国际空间站，但它已用于多种用途。

“我们的空间站是不可思议的，意味着许多事

情，” NASA局长Charles Bolden说到“这是我们

在轨道上的家，我们正在学习如何在太空中长期生

活和工作，并开展研究和论证帮助我们到达小行星

和火星的技术。这是我们探索战略不可或缺的一部

分，是一个独特的全球资源。来自世界各地的科学

家可以将实验到空间站上来完成。”

中国科学院空间应用工程与技术中心

地址：北京市海淀区邓庄南路9号邮编：100094投稿邮箱为：tougao@csu.ac.cn

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