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礼炮1号!人类第一个空间站建立

2020-12-14 11:14 作者:天文在线  | 我要投稿

 

 

礼炮1 号(DOS-1)(俄罗斯:Салют-1)是苏联的第一个空间站,于1971年4月19日发射到低地球轨道。“礼炮”计划紧随其后,又成功发射了五颗卫星,并发射了七颗卫星。

该计划的最后一个模块,Zvezda (DOS-8)成为国际空间站俄罗斯部分的核心,并保持在轨道上工作。

             

 

背景

“礼炮1号”最初是Almaz军事空间站计划的修改,当时正在开发中。

1969年7月阿波罗11号在月球上着陆后,苏联人开始把载人航天计划的主要重点转移到绕地空间站上,如果N-1号助推器具备飞行能力的话,苏联可能会在20世纪70年代晚些时候在月球上着陆。空间站计划的另一个动机是希望超过当时正在发展中的美国太空实验室计划。“礼炮1号”的基本结构是在“阿尔马兹”号的基础上进行了一些修改,并通过和平号空间站建立了所有苏联空间站的基础。

苏联民用空间站在国内被称为DOS(俄语“长时间轨道站”的首字母缩写),尽管在公开场合,“礼炮”的名字还是被用于最初的6个DOS站(和平号空间站在国内被称为DOS-7)。

尽管“礼炮”的名声过大,但还是在“礼炮”1号上进行了几项军事实验,包括奥德-4型光学测距仪、猎户座紫外仪器表征火箭排气羽流的、和高度机密的Svinets辐射计。

 

 

建造及运作历史              

“礼炮一号”的建造开始于1970年初,大约一年后,它被运送到拜科努尔航天发射场。当时,一些剩余的组装工作还没有完成,这是在发射中心完成的。“礼炮”计划由“联盟号”任务国家委员会主席克里莫夫主持。

 

             

发射计划在1971年4月12日,与尤里·加加林在Vostok 1号上的飞行十周年相一致,但是由于技术问题,发射推迟到19日。第一批宇航员稍后在“联盟10号”任务中发射升空,可是他们在对接时遇到了麻烦,无法进入空间站。联盟10号的任务中途中止,机组人员安全返回地球。替换的机组人员在联盟号11号发射,并在飞船上停留了23天。这是太空飞行历史上第一次载人空间站,并创下了太空飞行时间的新纪录。然而,这一成功是短暂的,当宇航员在返回舱中被杀时,因为联盟号11号返回舱的一个压力平衡阀过早打开,导致宇航员窒息而死。直到2019年,他们是第一批也是唯一一批在太空中死亡的人类。事故发生后,联盟号宇宙飞船被重新设计,所有任务暂停。国际空间站在轨道运行6个月后,由于在重新设计的联盟号宇宙飞船发射之前燃料耗尽,从而结构被故意破坏。

 

             发射时,“礼炮”宣布的目的是测试空间站系统的元素,并进行科学研究和实验。飞船被描述为长度20米(66英尺),最大直径4米(13英尺),内部空间99立方米(3500立方英尺),在轨干质量18,425公斤(40,620磅)。它的几个隔间,三人加压(100 m³总),和两个可能输入的船员

传输室

转移舱配备了“礼炮一号”唯一的对接口,允许一艘“联盟号”7K-OKS飞船对接。

这是第一次使用苏联的SSVP对接系统,允许内部人员转移,这个系统是今天还在使用。

对接锥的前直径为2米(6.6英尺),后直径为3米(9.8英尺)

 

主隔间

第二个和主舱直径约4米(13英尺)。电视画面显示,有足够的空间放置8把大椅子(7把放在工作台上)、几个控制面板和20个舷窗(有些被仪器挡住了)。内部设计使用了各种颜色(浅灰色和深灰色,苹果绿,浅黄色)来支持宇航员在失重状态下的方向。

 

辅助车厢

第三个加压舱装有控制和通信设备、电源、生命保障系统和其他辅助设备。第四个也是最后一个非增压舱直径约2米,装有发动机装置和相关的控制设备。礼炮号有缓冲化学电池、氧气和水的储备供应以及再生系统。外部安装了两套双套太阳能电池板,它们像翅膀一样从两端的小隔间里伸出来,还有热调节系统的散热器,以及方向和控制装置。

 

Salyut 1是由Almaz的一架飞机改装而成。它的非增压服务舱是联盟号飞船的改进型服务舱。

 

猎户座1号空间天文台

由亚美尼亚Byurakan天文台的Grigor Gurzadyan设计的天体物理学的Orion 1空间天文台被安装在Salyut 1上。利用美森星系的镜面望远镜和对远紫外线敏感的瓦兹沃斯星系的摄谱仪,得到了恒星的紫外光谱图。光谱仪的色散为32a /mm (3.2 nm/mm),而得到的光谱图在2600 A处的分辨率为5a左右(在260 nm处为0.5 nm)。在2000到3800 A(200到380 nm)之间得到了织女星和半人马座贝塔星的无纵裂光谱图。这架望远镜是由宇航员维克多·帕特赛耶夫操作的,他是第一个在地球大气层以外操作望远镜的人。

             

 

“礼炮一号”与“联盟10号”飞船对接的照片,由TsKBEM摄影卫星拍摄[引用需要]

 

规范

长度- 15.8米

最大直径- 4.15米

宜居- 90 m³体积

发射时质量- 18,900公斤

运载火箭-质子(3-4级)

跨越太阳能电池板-约10米

太阳能电池阵列面积- 28 m²

太阳能电池阵列数量- 4个

补给航空母舰-礼炮1型联盟号(重新设计的联盟号任务将会进行,但是这并没有发生)

对接口数量- 1个

载人飞行任务总数- 2

总长期载人任务- 1

参观宇宙飞船及船员

联盟号10

 

“礼炮一号”与“联盟10号”飞船对接的照片,由TsKBEM摄影卫星拍摄[引用需要]

经过24小时的交会和接近,联盟10号与礼炮在4月24日01:47 (UTC)进行了软对接,并停留了5.5小时。由于技术故障,硬对接失败。宇航员无法进入空间站,不得不中止任务。

Soyuz 11

联盟号11

             

 

“联盟11号”宇航员以礼炮发射站为背景,印在一张苏联纪念邮票上

             

 

这是从即将离开的联盟号上看到的礼炮1号,6月7日,联盟11号花了3小时19分钟完成对接。机组人员被转移到礼炮,他们的任务被宣布为:

 

检查轨道控制站的设计、单元、机载系统和设备。

测试空间站的手动和自动定位和导航程序,以及在轨道上操纵空间综合体的控制系统。

研究地球表面的地质、地理、气象和冰雪覆盖,

研究电磁波谱中不同区域的大气和外层空间的物理特性、过程和现象。

进行医学-生物学研究,以确定宇航员在空间站执行各种任务的可行性,并研究太空飞行对人体有机体的影响。

6月29日,经过23天的飞行和362次轨道飞行后,由于空间站上的问题,包括一次电气火灾,任务被迫中断。宇航员返回联盟11号,重新进入地球大气层。返回舱降落在哈萨克斯坦的一个软着陆地点,但救援人员打开舱门,发现三名机组人员都死在沙发上。

调查发现,在返航过程中,一个减压阀发生了故障,导致舱内空气损失。

机组人员没有穿压力服,并被命令,所有进一步的联盟号任务将需要使用他们。

检查轨道控制站的设计、单元、机载系统和设备

测试空间站的手动和自动定位和导航程序,以及在轨道上操纵空间综合体的控制系统

研究地球表面的地质、地理、气象和冰雪覆盖

研究电磁波谱中不同区域的大气和外层空间的物理特性、过程和现象

进行医学-生物学研究,以确定宇航员在空间站执行各种任务的可行性,并研究太空飞行对人体有机体的影响。

             

6月29日,经过23天的飞行和362次轨道飞行后,由于空间站上的问题,包括一次电气火灾,任务被迫中断。

宇航员返回联盟11号,重新进入地球大气层。

返回舱降落在哈萨克斯坦的一个软着陆地点,但救援人员打开舱门,发现三名机组人员都死在沙发上。

调查发现,在返航过程中,一个减压阀发生了故障,导致舱内空气损失。

机组人员没有穿压力服,并被命令,所有进一步的联盟号任务将需要使用他们。

             

 

返回

1971年7月至8月,“礼炮一号”被移至更高的轨道,以确保它不会因轨道衰变而过早被摧毁。与此同时,联盟号太空舱正在被大幅重新设计,以允许在发射、对接操作和重返大气层时穿着压力服。

然而,联盟号的重新设计工作花了太长时间,到9月,“礼炮1号”的姿态控制气用完了。

它决定结束空间站的任务,在10月11日,主引擎被点燃进行脱轨机动。

175天后,世界上第一个空间站在太平洋上空被烧毁。

 

             

《真理报》(1971年10月26日)报道说,“礼炮一号”上75%的研究是通过光学手段进行的,20%是通过无线电技术手段进行的,其余的是通过磁力、重力或其他测量方法进行的。对电磁波谱的可见部分和不可见部分进行了天气观测和平号空间站。

 

和平号 (Russian: Мир, IPA: [ˈmʲir]; lit. peace or world) 是一个空间站,从1986年到2001年在近地轨道运行,由苏联和后来的俄罗斯运行。和平号空间站是第一个模块化空间站,从1986年到1996年在轨道上组装。它的质量比以往任何航天器都大。当时它是轨道上最大的人造卫星,国际空间站(ISS)在和平号空间站的轨道衰变后紧随其后。空间站作为微重力研究实验室,工作人员在那里进行生物学、人类生物学、物理学、天文学、气象学和宇宙飞船系统的实验,目的是发展永久占用空间所需的技术。

 

             

 

和平号空间站是第一个在轨道上连续居住的长期研究站,在2010年10月23日被国际空间站超越之前,它保持着人类在太空中持续存在时间最长的记录,为3644天。

并且它保持着单次载人航天飞行时间最长的记录,从1994年到1995年,瓦列里·波利亚科夫在空间站呆了437天18个小时。

和平号的寿命为15年,但它总共被占用了12年半,有能力支持3名常驻人员,或更大的人员进行短期访问。

 

“礼炮”计划成功后,“和平号”成为苏联空间站计划的下一个阶段。

空间站的第一个模块,即所谓的核心模块或基地模块,在1986年发射,然后是六个进一步的模块。质子火箭被用来发射除对接模块外的所有组件,对接模块是由美国航天飞机任务STS-74在1995年安装的。完成后,空间站由七个加压模块和几个非加压组件组成。电源由直接连接到模块上的几个光伏阵列提供。空间站保持在296公里(184英里)至421公里(262英里)高度的轨道上,平均速度为27700公里/小时(17200英里/小时),每天完成15.7次轨道运行。

 

该空间站是苏联载人航天计划的一部分,目的是维持一个长期的太空研究前哨站。苏联解体后,空间站由俄罗斯联邦航天局(RKA)运营。结果,车站的大多数乘客都是苏联人。通过国际合作,例如“国际宇宙”、“欧洲号”和“航天号”方案,几个亚洲、欧洲和北美洲国家的空间旅行者能够进入空间站。

2001年3月,和平号在资金中断后被送入轨道。俄罗斯航天局前总干事尤里·科普特夫在2001年估计,和平号计划的一生(包括开发、组装和轨道运行)的费用为42亿美元。

 

             

“天宫一号”项目

天宫(中国:天宫;拼音:Tiāngōng;字面意思:天上的宫殿)“天宫”是中华人民共和国的一个空间站项目,其目标是创建一个类似和平号空间站的模块化空间站。

这个项目是独立的,与任何其他国际空间活动的国家都没有联系。

该项目始于1992年,被称为921-2项目。

从2013年1月开始,中国推进了一个大型的多相建设项目,该项目将在2020年前后建成一个大型空间站。

retired,[4] but this has since slipped to 2022.[5]

中国于2011年9月29日发射了第一个空间实验室——天宫一号。

             

继“天宫一号”之后,2016年9月15日,一艘更先进的空间实验室与货运飞船“天宫二号”一起发射升空。

该项目将以一个大型轨道站作为结束,该轨道站将由一个20吨重的核心舱、两个较小的研究舱和货运飞船组成。

它将支持三名宇航员长期居住在[2],计划在2020年完成,就像当时国际空间站计划退休一样,但这已经推迟到2022年。

 

国际空间站

             

国际空间站(ISS)是一个近地轨道的空间站(可居住的人造卫星)。

国际空间站计划是五个参与的太空机构之间的联合项目:美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯宇航局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、欧洲航天局(ESA)和加拿大(CSA)。

国际空间站的所有权和使用权是由政府间条约和协定确定的。

国际空间站是一个微重力和空间环境研究实验室,宇航员在这里进行生物学、人类生物学、物理学、天文学、气象学和其他领域的实验。

该空间站适用于月球和火星任务所需的航天器系统和设备的测试。

国际空间站通过使用Zvezda模块或访问航天器的发动机进行再推进操作,以维持平均高度为400公里(250英里)的轨道。

它环绕地球大约需要92分钟,每天完成15.5圈

空间站分为两部分,俄罗斯轨道段(ROS),由俄罗斯操作,美国轨道段(USOS),由许多国家共享。

俄罗斯宇航局已经批准国际空间站继续运行到2024年,但此前曾建议使用俄罗斯部分的元素来建造一个新的俄罗斯空间站,称为OPSEK。

从2018年12月开始,空间站预计将运行到2030年

 

 

 

 

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