國際空間站到底是怎麼建造的,對我們有什麼用?

2020-12-22 騰訊網

當你仰望天空,你會看到藍天白雲

那麼再往上呢,比如在離地面400公裡的高度上呢?

沒錯,國際空間站就運行在那裡。

什麼是國際空間站?

它是一個有關人文科學實驗的軌道器,是人類除了地球之外的另外一個家。

人類為了建造它花了數十年的時間,並且它是由16個不同的國家和航天組織合力建造而成的。機組人員居住在這些圓形軌道器內部,裡面大概有5間臥室,每間臥室可容納6個人。

它有巨大的機械臂,位於空間站外部,大約15米長,主要作用是用來移動空間站周圍的物體和搭建空間站。

空間站結構

空間站裡面的結構是什麼樣子?我們簡單了解一下裡面的幾個艙。

穹頂艙

穹頂艙是歐洲空間局建造的國際空間站觀察臺組件,這個觀察臺為太空人提供一個直接觀察機械臂操作,已對接的太空飛行器和遠眺地球的地方。

穹頂艙直徑約2米,高1.5米,並設有6個周邊窗戶和1個天窗。全部窗戶均安裝活動遮蓋板來避免小型流星體以及太空垃圾的撞擊,當和飛行器對接時,太空人會在這裡進行觀察和控制。

穹頂艙

節點艙

空間站的第一個節點艙名字叫「團結」,它是美國為國際空間站建造的第一個部分,它有六個能和其他艙室連接的通用接駁裝置。

簡單說這個艙的目的是用來提供空氣、電能、水和其他系統支持國際空間站和其他八個艙。

節點艙

對接艙

顧名思義就是跟其他太空飛行器對接的地方。

對接艙

實驗艙

它是國際空間站科學研究用載荷中的主要實驗室。

實驗艙

氣密艙

這個艙主要目的是為穿著太空衣的航天員做太空行走出發前的準備。

這裡要說下太空人在出艙任務前的準備,一般會持續1到2個小時,而出艙任務一般會持續大約6到8小時

另外它有八個太陽能電池板,太陽帆板可以旋轉,從而對準太陽,為空間站提供源源不斷的能源。

我們能從地球上看到國際空間站?

答案是肯定的。

實際上空間站是繼太陽和月亮之後,外太空中的第三亮的物體。它每92分鐘繞地球一次,需要太陽光照射其身上,經過反射我們才能看到它。

如果你有一副雙筒望遠鏡,可以從地球上清晰的看到它,不需要望遠鏡也是可以的。因為望遠鏡放大倍數太大,而空間站的運行速度很快,就導致了很難看到它。

空間站有多大多重?

空間站有一個美式橄欖球場那麼大,它重達408噸,一共用了40枚火箭才將各個組件運輸到太空中。

順便說下:

空間站使用的時間是格林威治標準時間,也就是英國倫敦的時區。由於空間站的地面合作夥伴遍布全球各地,所以不得不選擇同一個時區作為時間參考。並且空間站也是有wifi的,許多外部有效負載和空間站內部都是通過wifi來進行通信交流。

空間站速度有多快?

它的移動速度大約是每小時28000公裡,被稱為低地球軌道的軌道速度。這意味著它繞地球一周需要92分鐘,也就意味著上面的太空人每天可以觀看16次日出和16次日落。

太空人平時都在幹什麼呢?

他們在上面研究各種科學學科,包括地球科學、太空科學以及微重力下的生物科學。比如在太空試驗植物,遠程採訪以及遠程科教等等,並且還要在太空中工作和生活。

當機組人員不維護空間站時候,他們就研究在微重力下他們自己身體的變化和影響。他們也會健身,避免微重力環境導致的骨質流失和肌肉萎縮。

這裡要說下微重力環境

微重力環境開啟了探索新世界的大門,在國際空間站上進行科研所解決的問題,是掌握宇宙和地球未來的關鍵。

物資是如何運輸到空間站?

NASA會和其他商業合作夥伴一起進行空間站的運輸工作。

這裡要說下SpaceX 公司的龍飛船。不同於聯盟號與天鵝座貨運飛船,龍飛船是第一款由私人企業開發並發射進入近地軌道並返回地球的宇宙飛船。也是首款為國際空間站進行貨運補給的私人航天企業宇宙飛船,也是目前唯一有下行運輸能力的貨運飛船,同時也是唯一實現重複利用的貨運飛船。

龍飛船

2006年8月16日,NASA宣布SpaceX 被選定為國際空間站貨物服務提供商。

龍飛船的外形是一個傳統的鈍錐形彈道膠囊設計,高6.1米,直徑3.7米,加壓艙容積11立方米,非加壓艙容積為14立方米。其起飛載重為6噸,返回載重為3噸,頂部有1.27米的正方形對接口,可以讓大型艙內實驗設備口可以通過,裝載了18個姿態調整推進器,在兩個推進器失效中仍能正常飛行。

龍飛船是由獵鷹9號火箭發射,使用國際空間站的空間站遙控系統來抓取龍號飛船進行對接。這個方法避免了複雜的機載對接系統,比起異體同構周邊式對接系統和低衝擊對接系統更可靠。

從2015年開始,龍飛船每年都執行了三次運送任務。

龍飛船能夠攜帶3500公斤物資返回地球,遠遠高於俄羅斯的聯盟號載人飛船。大部分太空人的生活垃圾和試驗物品都會由龍飛船負責帶回。

當然了還有其他貨運飛船也會給國際空間站運送貨物,但是SpaceX作為一個商業公司,和NASA合作開展了範圍更廣的合作,因為其低廉的價格和可靠的服務成為NASA的首選。

2006年,SpaceX 宣布已經製造出了能夠維持生命支持30日每人的太空飛船系統。在這些研發的基礎上,SpaceX 也開展了私人航天業務。

2020年5月27日,SpaceX龍飛船將進行載人首秀,兩名NASA太空人將隨獵鷹9號從佛羅裡達州甘迺迪中心升空前往國際空間站,這將是自2011年太空梭退役以來美國本土首次載人航天任務。

空間站作用

空間站是如何幫助我們深入探索太空的?

空間站作為我們在太空的第一個住所,已經讓我們學會了在太空環境中,使用真正生活上需要的、創造性的東西。

從空間站返回地球大約需要3個小時,而如果我們去月球, 需要耗費3天時間才能返回。

在學習如何在月球上工作和生活之後,未來我們將會到火星上去。從地球到火星大概要6到9個月,空間站將繼續成為我們的基地。

空間站貢獻

空間站對人類最大的貢獻是什麼?

可以幫助人類進行各種各樣的科學實驗,可以收集宇宙中的物質和反物質以及高能粒子,試圖理解構成宇宙的基礎。還可以研究地球上無法進行的人體生理學課題。

最重要的是,未來如果我們前往火星的話,你肯定會坐上宇宙飛船,而這些飛船會用特殊材料製成,有封閉的環境系統,能夠回收水和空氣,然而如何擁有這些系統,前期都是可以通過空間站學到的。

最後

我個人覺得關於空間站最酷的事情。

就是它是由16個不同的國家緊密合作,花了10年時間去共同打造的這麼一個國際空間站,陸續有100多個國家的太空人造訪,並在上面進行了各種有價值的科學實驗。

它就像一個真正全球化的企業,表明人類可以超越國家、種族進行合作。

由於安全問題,美國於2011年就終止了太空梭的計劃,目前美國的載人升空計劃都是租用俄羅斯的聯盟號飛船。當然、很快SpaceX的龍飛船會擔起載人升空的任務。

介紹到這裡,有同學會問,為什麼國際空間站的項目中沒有中國的身影?這個問題,我們會在下期視頻中解答,敬請期待。

好啦,今天的內容就到這裡,如果你喜歡我們「52 赫茲實驗室」,歡迎訂閱我們的頻道,點讚轉發或者在評論區和我交流。

相關焦點

  • 中國空間站拒絕美國加入怎麼回事 中國空間站什麼時候開始建造
    今天(26日),一則「中國空間站將美國拒之門外」的消息在微博傳開。有網友看後調侃稱,此舉「揚眉吐氣」,報了當年「中國申請加入國際空間站被美國拒絕」的仇,讓你當初「愛答不理」,現在的我「高攀不起」。去年6月,中國載人航天工程辦公室與聯合國外空司就聯合對外公布,來自17個國家、23個實體的9個項目成功入選中國空間站第一批科學實驗項目,這是中國載人航天工程首次通過聯合國進行的大規模國際合作。彼時,被問及「選項目時有沒有排斥來自美國的項目」,中國載人航天工程總設計師周建平直言:「我們沒有排斥任何國家,也沒有限定任何範圍,有美國團隊參與申報的項目。
  • 如何在太空生活:我們從國際空間站學到了什麼?
    完全組裝好的國際空間站蘇聯在1986年發射的和平號(Mir)空間站是第一個以核心模塊建造的空間站,後來又添加了許多功能模塊。1998年,當國際空間站的第一個模塊發射時,和平號空間站還在軌道上。在電影中,空間站通常是整潔乾淨的,但現實卻並非如此。國際空間站也會有臭味,嘈雜、髒亂,充斥著脫落的皮膚細胞和碎屑。這就像一個可怕的合租房,只不過你不能離開,必須一直工作;而且沒有人能睡個好覺。
  • 新知問答|中國空間站和國際空間站有什麼區別?
    目前國際空間站還有每年8次左右貨運對接和4次左右載人對接,一個批次的太空人停留時間大概半年左右。20年來的運轉,國際空間站完成了數不清的科學實驗,為人類科技進步和航天技術發展做出了巨大貢獻。b.大型空間站往往需要更加強力的運載器具,但這也導致它的建造費用爆增,20年來總費用超過了2000億美元!
  • 你知道國際空間站是如何建造的嗎?科學家:樂高積木了解一下
    有了衛星之後,人們的生活方式得到了很大程度的提升。逐漸的,科學家們希望能夠更多的了解太空以及節省一定的資金,於是國際空間站橫空出世了。國際空間站最早於1994年設計並建造,經過了十多年的搭建,才在2010年正式投入使用,可見過程之艱難,然而科學家卻表示,其實國際空間站的搭建如同小朋友玩的樂高積木一樣。
  • 用太空垃圾代替國際空間站,繼續空間站的任務?美國人腦洞真大
    在這個時代下,空間站有了更重要的作用。而國際空間站原計劃工作壽命為15~20年,自2000年至今已達到極限。近年來空間站故障頻發,甚至於前不久的12月19日,據俄羅斯稱空間站再次漏氣。國際空間站已達到退休的邊緣。要不了多久,中國就會成為唯一擁有空間站的國家。據俄羅斯科學家稱:「顯而易見,在空間站的某些陳舊設施中,存在某些與金屬疲勞等因素有關的問題。
  • 中國載人航天工程總設計師周建平談空間站:怎麼建?有何用?
    (兩會訪談)中國載人航天工程總設計師周建平談空間站:怎麼建?有何用?中新社北京5月25日電 (郭超凱)「巡天望遠鏡將具備強大的能力,對太空進行巡天觀測。」「(將來)我們有大量的空間科學實驗要做。」周建平表示,過去不載人的飛行器做科學實驗必須按照固定的程序、固定的方案。今後中國將科學家送到空間站,可以利用其專業知識和親手操作,不斷調整、完善方案,如此一來,無論是工作成果和產出效率都會有明顯提升。長徵五號B火箭首飛任務後,中國載人航天工程還將實施11次高密度發射任務。
  • 「後國際空間站」時代怎麼辦
    伴隨著故障不斷的國際空間站接近服役末期,各國都開始考慮「後國際空間站」時代怎麼辦。俄羅斯近日提出建造新的國家軌道站計劃。根據構想,俄羅斯新一代空間站的內部空間將比「和平」號空間站和國際空間站俄羅斯艙都要大。俄新社7日稱,根據俄羅斯「能源」火箭航天集團公司提供的建造新軌道空間站構想文件,建設計劃將分為兩個階段。
  • 國際空間站:人類的空中家園
    ,是首款為國際空間站進行貨運補給的私人航天企業宇宙飛船,是目前唯一有下行運輸能力的貨運飛船,也是目前唯一實現重複使用的貨運飛船。,每次約15噸左右,有大約30次飛行和裝配任務需要進步號飛船上的貨物提供支持。
  • 關鍵時刻國際空間站告急,萬能膠帶並不管用!太空人還有何招數?
    就在中國的嫦娥5號平安歸來,中國科技界正喜氣洋洋分享嫦娥工程成功帶來階段性成功喜悅的關鍵時刻,國際空間站再次告急:萬能膠帶不萬能,它並不管用!現在太空人應對這種情況,到底還有什麼招數?但俄羅斯人有俄羅斯人的解決辦法,在俄羅斯的補漏方法裡,沒有什麼漏洞是不能用一盤萬能的膠帶來解決的,在膠帶的使用上,俄羅斯人可以說發揮到了極致,俄羅斯科學家可以用膠帶剝離出世界上最薄的石墨烯,也可以用膠帶粘接任何東西。而現在,俄羅斯真的用膠帶能粘接好空間藏得漏洞嗎?
  • 5個不明飛行物之後,國際空間站又拍到了不明物體,到底是什麼?
    例如:日本的不明飛行物「白色球體」,雖然看到的人很多,但是拍攝的畫面以及視頻都是非常模糊的情況,最終也沒有解釋出到底是什麼,後期雖然採取跟蹤措施,由於飛躍到了遠海區域,所以宣布失敗了。而可以解釋的就是我們一直熱議的國際空間站不明飛行物。
  • 在地球上拿望遠鏡能看到國際空間站嗎?
    國際空間站是目前世界上最大的在軌運行空間平臺。國際空間站由16個國家共同建造、運行和使用,於1998年始建,2010年進入全面使用階段。目前國際空間站是一個擁有現代化設備、可開展大規模、多學科基礎和應用科學研究的空間實驗室。
  • 奇異物質:國際空間站的新成員
    奇異物質(exotic matter)是什麼東東?科學家最近利用國際空間站的特殊微重力環境,製成了一種物質的奇異形態來研究量子世界。眾所周知,我們常見的物質形態有四種:氣態、液態、固態和等離子態。上文提到的玻色-愛因斯坦凝聚可以看作是物質的第五態。當這組原子被冷卻到接近絕對零度時,他們開始「抱團」,表現得就像是一個大的超原子一樣。
  • 我國空間站建造完成時間已定,未來的中國空間站會是什麼樣?
    當晚,長徵五號B首次飛行任務取得圓滿成功,拉開了我國空間站在軌建造階段飛行任務的序幕,為後續空間站核心艙、實驗艙發射奠定了堅實基礎。按計劃,我國空間站將於2022年前後完成建造,一共規劃12次飛行任務。
  • 深度解析,國際空間站是如何工作的
    國際空間站的部件和裝配建造國際空間站(ISS)就像用孩子的樂高積木製作玩具一樣。但是這些玩具的數目往往很少,而ISS包含了成千上萬個零部件。以下列出了一些主要組件。就重量而言,這個空間站的重量達到了419725公斤。它有388立方米的可居住空間,每有一艘船停靠在這裡,這個數字就會增加。國際空間站在離地球表面400公裡的平均高度上,以每小時27724公裡的驚人速度運行。這些都是相當令人印象深刻的規格,但也許更令人印象深刻的是國際空間站如何維持一個宜居的環境。
  • 為何外國不再建個空間站,非要加入中國空間站?他們有什麼預謀
    為何外國不再建個空間站,非要加入中國空間站?他們有什麼預謀浩瀚的宇宙是神秘而強大的存在,裡面有著很多人類所不知道的世界,人類雖然一直都在探索著這個神秘的宇宙,但是對於宇宙的了解和發現卻是少之又少,這也就更加激發了人們的好奇心。
  • 太空中的基地,空間站
    現在的空間站是什麼樣子?」心心好奇地問道。開開將書桌上的《太空百科》拿出來,翻到空間站的介紹。「這些就是現在空間站的樣子。」「啊,差距怎麼這麼多大!」心心看著圖片失望地說道,「為什麼不建造成這種摩天輪型的呢?」「首先目的不一樣。太空中沒有重力,人類不能長時間生活在無重力的環境下,因此空間站的研究人員不能長時間停留在太空中。
  • 少了中國也叫「國際」?國際空間站為啥沒有邀請我國參與?
    國際空間站的建立象徵著各國之間是存在著合作共贏的,並且從國際空間站展現出來的這些成就,也無不詮釋著這一點,中國也曾經想要參加國際空間站,但是卻遭到了美國的嚴令制止。美國明確地表示不會邀請中國參加,也反對任何國家邀請中國參與。
  • 國際空間站面臨散架,西方將目光投向中國,天宮號建成時間已確定
    作為已經服役近20年的國際空間站,如今正在迎來職業生涯的最後時刻。從2000年接收首批太空人直到現在,國際空間站究竟還剩餘多少使用壽命,已經成為了航天界都在熱議的話題。 但一個殘酷的現實是,國際空間站已經開始出現大量的小問題,並且這些問題正在讓空間站面臨「散架」。
  • 即將退役的國際空間站,居然是個縫合怪?
    版權歸原作者所有,如有侵權,請聯繫我們考慮到原計劃在2020年後結束使命的情況(後又延到2024年),狀況百出的國際空間站是否真的不行了?要想了解這個問題,我們首先得知道國際空間站的前世今生。
  • 在國際空間站發射13年後,中國也開始了空間站的第一步,在首個空間...
    原來神舟八號和天宮一號都各管各的,已經習慣了,現在變成一個組合體,長度將近20米,重量也增加了一倍,連在一起到底會出現什麼問題我們是不知道的,因為太空是微重力環境,地面是不好模擬的。,天宮一號有什麼自己的特色?