在距我們近400千米的太空中,科學家們建造了一座可容納6位科學家的人造天宮——國際空間站。很多人心目中,國際空間站是一個非常神秘的地方,也是人們都向往的地方。
國際空間站以美國、俄羅斯為首,包括加拿大、日本、巴西和歐空局(11個國家)共16個國家參與研製。其設計壽命為10~15年,總質量為423噸、長108米、寬(含翼展)88米,麵積約為2個足球場大小。運行軌道高度為397千米,載人艙內大氣壓與地表麵相同,可載6人。
國際空間站以長達上百米的組裝式桁架為基本結構,將多個艙段和設備安裝在桁架上。國際空間站結構複雜,規模大,由航天員居住艙、實驗艙、服務艙,對接過渡艙、桁架、太陽能電池等部分組成。
國際空間站的指揮和控製由美俄雙方分擔,美國主要以航天飛機為運載工具建設空間站,俄羅斯則主要用飛船向空間站運送人員和物資。
最優的觀測台
國際空間站為人類提供了一個長期在太空軌道上進行對地觀測和天文觀測的機會。
在對地觀測方麵,國際空間站比遙感衛星要優越。首先它是有人參與到遙感任務之中,因而當地球上發生地震、海嘯或火山噴發等事件時,在站上的航天員可以及時調整遙感器的各種參數,以獲得最佳觀測效果;用它對地球大氣質量進行監測,可長期預報氣候變化;在陸地資源開發、海洋資源利用等方麵,也都會從中受益。
國際空間站在天文觀測上要比其他航天器優越得多,是了解宇宙天體位置、分布、運動結構、物理狀態、化學組成及其演變規律的重要手段。因為有人參與觀測,再加上空間站在太空的活動位置和多方向性,以及機動的觀察測定方法,因而可以充分發揮儀器設備的作用。通過國際空間站,天文學家不僅能獲得宇宙射線、亞原子粒子等重要信息,了解宇宙奧秘,而且還能對影響地球環境的太陽耀斑、暗條爆發等天文事件做出快速反應,及時保護地球,保護在太空飛行的航天器及其成員的安全。
特殊的實驗室
僅就太空微重力這一特殊因素來說,國際空間站就能給研究生命科學、生物技術、航天醫學、材料科學、流體物理、燃燒科學等提供比地球上好得多、甚至在地球無法提供的優越條件,直接促進這些科學的進步。
國際空間站上的生命科學研究,可分為人體生命與重力生物學兩方麵。人體生命科學的研究成果可直接促進航天醫學的發展。
例如,通過多種參數來判斷重力對航天員身體的影響,可提高對人的大腦、神經和骨骼及肌肉等方麵的研究水平。
太空懸浮冶煉是非常奇妙的,這裏不用容器,不用把金屬放進熔爐裏,隻要把金屬放到適當的位置,用幾隻線圈和一些特殊的裝置就可以進行金屬冶煉。失重狀態下的金屬會懸浮在空中,隻要給線圈通上電,在磁場的作用下,金屬材料就會升溫,冶煉的金屬就開始溶化。這種冶煉因不需要容器,因此,消除了容器對材料的汙染,使材料的純度大大提高。
國際空間站的建成和應用,也是向著建造太空工廠和太空發電站、進行太空旅遊、建立太空城堡永久性居住區、向太空其他星球移民等載人航天的遠期目標接近了一步。