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空间站的新时代

时间:2022-02-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:人造地球卫星发射成功,是人类进入空间时代的标志,而空间站的实现则是空间站时代的开始。空间站实际上是一种可以住人的大型人造地球卫星。不久后美国发射的“天空实验室”,破天荒地取得了巨大成功,从而揭开了真正的空间站时代。5月25日上午9时,“阿波罗”飞船飞向太空。至此,“天空实验室”的营救工作宣告成功。作为空间站,能有这样大的房间是蔚为壮观的。

人造地球卫星发射成功,是人类进入空间时代的标志,而空间站的实现则是空间站时代的开始。那么,什么叫空间站?什么叫空间站时代呢?

空间站实际上是一种可以住人的大型人造地球卫星。所以,又有人称它为围绕地球旋转的“活动房子”。“房子”里除了人造卫星常有的各种仪器设备之外,还有一系列满足人们饮食起居的生活条件,同时人住在里面可以积极地从事各种科学试验。

美国航空航天局已经制订了可以供50人或l00人乘坐的半永久性的大型空间站计划。如果这个计划果真实现,它将是人类进入空间时代以来,继阿波罗登月之后的又一个里程碑。这是因为,这样的空间站即使只有一个,它也足以完成美国、前苏联研制的各种实用卫星(即通信卫星、气象卫星、地球资源卫星、海洋卫星、军事侦察卫星、天文观测卫星等)所担负的全部使命。

如果在空间站上装配大型天文望远镜,就可以得到极为清晰的天体和星云的照片与画像。由此所得到的天文知识,将远远超过过去5000年的地面观测所积累的全部知识,这大大有助于探索宇宙的奥妙,是多么令人欢欣鼓舞哇!

由于上述原因,前苏联很早就注意到了航天站的实用价值,并且于l97l年6月发射了可以乘坐人的小型航天站“礼炮l号”,可惜在返回地面的旅途中,飞船漏气造成了无可补救的严重事故,宇航员全部丧生。

不久后美国发射的“天空实验室”,破天荒地取得了巨大成功,从而揭开了真正的空间站时代。当然,“天空实验室”的发射和旅行也不是一帆风顺的。

l973年5月l日从肯尼迪空间中心发射了“土星5号”火箭。而火箭头部的“天空实验室”就是由第三级火箭改制而成的。发射后十分钟,“天空实验室”进入高度为435千米、轨道倾角为50度的圆形轨道。

但是,话还得说回来,在发射63秒后“天空实验室”发生了事故,涂有防热层的微流星防护罩由于提前打开而被强劲的高速气流无情地撕毁了,并且有一块太阳能电池板被吹到九霄云外去了,剩下的一块又被防护罩碎片紧紧地缠住,致使无法打开,结果实验室不仅丧失了一半电力,也丧失了对太阳直射的防护能力,舱内温度直线上升,竟高达55℃。

由于大难临头,美国不得不延期发射与“天空实验室”对接的“阿波罗号”飞船,而制订切实可行的救急计划。5月25日上午9时,“阿波罗”飞船飞向太空。飞船上有三名宇航员,他们是经验丰富的指令长查尔斯·康拉尔德(他参加过“阿波罗l2号”的登月飞行)、医生约瑟夫·克尔温和保罗·韦茨。这艘飞船由指令舱和服务舱两部分组成。飞船起飞后,首先进入近地点为l50千米、远地点为230千米的低椭圆轨道,随后服务舱的火箭发动机点火,飞船和飞行在高轨道上的“天空实验室”靠拢、对接,三名宇航员立刻开始了紧张的活动。

首先,宇航员从“天空实验室”的观测窗口将遮阳伞伸到窗外,伞自动打开遮挡阳光,后来又架设了遮阳的顶篷。劳动换来了成果,5月27日,“天空实验室”内的温度终于降了下来,宇航员可以在里面生活和居住了。6月8日,指令长勇敢地爬出舱外,用工具切除了缠绕在电池板上的防护罩碎片,使剩下的一块太阳能电池板开始工作。至此,“天空实验室”的营救工作宣告成功。发生事故当然是大不幸,但它却告诉人们:惊险而复杂的修理工作,在茫茫的太空中也是可以进行的。

三名宇航员作为“天空实验室”的第一批主人,在上面逗留了28天又50分钟,于6月23日离开“天空实验室”,乘着“阿波罗”飞船安全地返回了人类的故乡——地球。

接着l973年7月28日,由阿朗·比恩指令长、奥恩·加利奥特和贾克·鲁斯马组成的第二批宇航员,乘飞船顺利到达“天空实验室”,在宇宙太空生活了59天。

第三批去“天空实验室”的光荣使者是指令长吉拉尔德·加、威利阿姆·波格和埃德瓦德·吉布逊,他们从l973年ll月l6日乘兴而去,至l974年2月8日胜利凯旋,在宇宙太空度过了颇有意义的84天,他们还在太空迎来了新的一年。

如前所述,“天空实验室”是由“土星5号”火箭的第三级改造而成,因此它的大小也与“土星5号”火箭等量齐观,长l7.8米,直径6.6米,重88吨。当它和“阿波罗号”飞船实现对接时,全长为36米。

“天空实验室”的主舱长l5米,内部空间300多立方米,这相当于一间l00平方米的会议室。作为空间站,能有这样大的房间是蔚为壮观的。舱内又分为上、下两层,上层为工作区,下层是生活区。在上层安装着实验设备、水箱和库房,在下层有厨房、卧室、盥洗间、厕所、浴室乃至垃圾桶等,真可谓考虑周详,应有尽有。在工作区和生活区中间有网格形地板相隔,在楼板中央开有一个洞代替楼梯。宇航员上下楼既不用电梯,也用不着费劲地上下走动,要想上楼,只要稍一蹬足就可以飞身而上,而用手轻轻地推一下天花板,就能轻易地返回楼下,上楼下楼,来去自如。

三批宇航员在“天空实验室”总计长达l7l天的飞行中,争分夺秒地进行了多达90种的各类科学试验,其中包括太阳观测、地球资源勘察、空间技术、医学生物等许多学科。医学实验表明,人在长期失重的条件下依然能够正常地生活和工作,这对于人类移居太空的大胆设想是一个有力的支持。更为有趣的是,宇航员根据一位女大学生的建议,做了蜘蛛结网的实验,结果可爱的蜘蛛在失重的环境里,还是结出了比较稀疏的网,这说明生物有生存于太空环境的能力。宇航员们还按预定计划,在宇宙太空进行了新材料、新工艺的研究,利用失重和高真空的特殊条件,冶炼了高质量的单晶硅、泡沫钢和其他一些合金。尤其使天文学家们羡慕的是,宇航员们还对75000年才能在地球上看到一次的科霍特彗星进行了详细的观测。

l974年2月,最后一批宇航员满载而归之后,“天空实验室”就停止了工作,不再接待“客人”。从此以后,它就像无人照管的“孤儿”一样,在宇宙太空毫无目的地游荡了5年零5个月,于l979年7月l日葬身于南印度洋和澳大利亚西部,了却了它显赫的一生。

面对美国的成功,前苏联也不甘落后,奋起直追,发射了6艘“礼炮号”航天站。其中l977年9月发射的“礼炮6号”取得了大为可观的成果,甚至在某些方面超过了“天空实验室”。

“礼炮6号”与“天空实验室”相比,就结构和规模而言,前者可谓稍逊风骚。

“礼炮6号”长约l6米,最大直径约4.2米,重量大约仅为“天空实验室”的l/5,内部空间也比较狭小,只及后者的l/3。它的基本部分是一个工作区和生活区合二为一的工作舱。舱内众多的科学试验设备和丰富多彩的生活设施交错地排列在一起,整个舱内满满当当严严实实,只在中间保留了一条很窄的通道。“礼炮6号”由3块太阳能电池板供电,总面积达60平方米,发电量为4千瓦。

航天站与地面之间的运输工具是“联盟号”飞船,船上可以乘坐两名宇航员。“礼炮6号”自l977年9月发射,直至l979年8月,先后由l5艘飞船接送了7批共l4名宇航员。站内人数最多时达到了4人。

美国“天空实验室”上的宇航员所需要的氧气、食物和水诸物,都在发射时一起携带,中途不再补充,这样3名宇航员只要在上面工作半年,全部给养就会消耗得一干二净。而“礼炮6号”它能不断用“进步号”无人飞船运货上天,补充给养,所以宇航员能够在上面生活较长的时间。比如l978年进站的两批宇航员,在上面分别生活了l00天和l40天,而l979年2月26日飞天的两名宇航员,在“礼炮6号”上生活了l75天,远远超过了美国宇航员在“天空实验室”里生活了84天的最高纪录。

“礼炮6号”配有变轨发动机,它的作用是:当航天站在运行过程中因空气阻力而降低了轨道时,能使航天站的轨道提高,保证长期运行不致陨落。“礼炮6号”在轨飞行了l764天,与l7艘联盟载人飞船和l2艘进步货运飞船进行了对接,还进行了3次出舱操作。

世界航天技术的发展,使人们进一步认识到太空将是人类生存的第四大自然环境。人们通过进入太空的实地考察,更加深入地理解和亲身感知到,太空具有地球大陆、海洋和稠密大气层三大自然环境所无可比拟的微重力、高洁净、高真空、大视野的独特自然环境。利用这个独特的自然环境从事各种实践活动,必将带动和推进各个高技术领域的迅猛发展,带来巨大的经济、社会和军事效益。因此,在发射人造地球卫星和载人飞船以及载人登月之后,前苏联、美国、西欧等国都先后发展了这种可长期滞留太空,进行各种生产、生活和科学实验的载人空间站。

空间站可长期在空间轨道上运行,由单个舱室发展成由核心站和若干个自由飞行的航天器组成的一个庞大的“复合体”,可在站上维修更换仪器设备,由航天飞机或货运飞船及时补充工作和生活用品,轨道低了还可以自行推高。这样,它就可以长留太空,成为“永久性空间站”。站上的工作人员也可长期正常生活和工作,成了真正的“天上人间”。同时,空间站又可成为人类飞往月球和火星以及其他星际旅行的中转站,为人类开发宇宙、利用宇宙创造了重要的条件。

空间站在太空运行中进行了大量的科学实验,取得了多方面的科研成果和经济、技术、军事效益,引起人们的高度重视。有条件的国家都在进一步抓紧研究、论证、试验和研制工作。从总体上看,这种处于极重要地位的特大型航天器,是跨世纪的新一代“天骄”。

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