去太空建立空間站

駱昌芹

人們喜歡把浩瀚無垠的太空比做“星的海洋”。發明飛機以后，人類開始在這一海洋的“淺灘”戲水；載人宇宙飛船把人們帶到較深的“水域”；后來又有了航天飛機。但是，在這片“星海”中，人類還只能算是“蜻蜓點水”的“弄潮兒”。

1971年4月19日，蘇聯發射了世界上第一個試驗性空間站——“禮炮1”號。這是一種可以在太空逗留較長時間的人造衛星，宇航員可以乘宇宙飛船從地球飛到這里進行科學考察和科學實驗，然后返回地球。后來，蘇聯、美國、歐洲空間局又相繼把各種空間站送到太空，借助這些空間站，科學家在太空進行了地球資源勘測、天文觀測、大地測量、太空作物培育、適應長時間失重環境以及醫學等方面的實驗和考察，蘇聯宇航員列別捷夫、別列左沃伊還走出了空間站，到太空里散步。但是，所有這些空間站的使用，都只是暫時的。

1984年1月24日，當時的美國總統里根宣布，要在太空建立起一個永久空間站，它將是美國今后太空計劃的新目標。于是，幾十年來美國航天科學家投入了緊張的研制工作，歐洲、加拿大、日本等國的科學家也群起響應，積極參與研究。

永久空間站將是什么樣的呢？有人把它構想成一座宮殿，有人把它設計成一艘艦船，更有人把它想象成科幻小說、電影中描繪的“天外桃源”。經過對各種設計方案的論證，航天科學家最后確定了一種對稱框架結構的設計方案，它由增壓艙、太陽能電池陣、太空平臺、軌道拖船和軌道作業機等五個主要部分構成。

增壓艙是空間站的主體，根據不同用途的需要，分為生活艙、實驗艙和供應艙。

生活艙是一種充分的密封艙，艙內環境幾乎和地球上一樣，既是空間站的操作指揮中心，又是航天科學家的生活區。艙內設有辦公室、寢室、餐廳，還有一個能進行X光透視和小手術的醫務室。實驗艙的艙內環境和生活艙差不多，只是內部安裝了各種各樣的實驗裝置，可以供航天科學家在微重力的環境下進行各種科學實驗。供應艙實質上是一個倉庫，可以存貯足夠的備用件、貨物和消費品，這些物質將由航天飛機每隔3個月定期補給。

要建立永久空間站，美國科學家的設想是：先在近年安裝四個增壓艙，可以容納6人～8人；隨后將增壓艙擴大到10個，可容納18人。每個增壓艙的安裝位置將盡量靠近空間站的重心，使得空間站繞地球軌道運行的離心力與地球引力相等，從而不會掉下來。

太陽能電池陣實際上是幾塊大型的太陽能電池帆板，總面積為12000平方米，安裝在空間站的中心構件上端。科學家的設計是，太陽能電池陣在剛開始時能提供75千瓦的電能，隨后擴大到500千瓦。

太空平臺能容納各種衛星、太空望遠鏡、X射線望遠鏡以及其他各種空間裝置，以適應空間科學研究、對地球觀測和空間遙感的需要。在太空平臺的支臂上，可以停靠航天飛機，用來裝卸各種負載，并對失修的航天器進行檢修。這樣看來，太空平臺可以說是空間站上的天文臺、貨站和修理廠。

軌道拖船是一種不載人的航天器，能在空間站的實際使用范圍之外施放和回收。比如可以把要維修的衛星從較高的軌道拖回到空間站的太空平臺上維修，也可以把維修后的衛星或其他組裝好的航天器拖到更高的軌道上發射。

軌道作業機也是一種不載人的航天器，它與軌道拖船的不同之處是：作業機的機動范圍比較小，只能局限在空間站的運行軌道上施放、回收衛星和其他航天器。如果把空間站比作航空母艦，把軌道拖船比作隨艦的機動艇，那么，軌道作業機只能是系在艦船兩舷備用的小舢板。

除了以上說到的五個主要部件外，永久空間站還配備著一套遙控機械手裝置和一個組裝服務臺。因為空間站的五個部件都是要事先在地面制成模塊式的構件，由航天飛機按次序把它們一件件運送到空間站的預定軌道上，然后由宇航員操縱這套機械手和組裝服務臺，在太空中完成整個空間站的組裝。

也許你要問，花那么多的人力、物力和財力，花這么長的時間在太空建立永久空間站，究竟是為了什么？

如果科學家登上空間站的太空平臺做天文觀測的話，一定能夠領略“欲窮千里目，更上一層樓”的境界。空間站又是進行生命科學、生物工程等研究得天獨厚的場所，已經列入計劃的科學研究項目已經達到38項。在空間站里開發地球上難以生產和不能生產的超純產品的前景也頗為誘人。毫無疑問，空間站還肩負著發射航天器，為太空中“生病”的航天器“治病”等任務。此外，永久空間站還是人類開發月球、登上火星的前哨陣地。未來開發月球所需要的各種構件將先由航天飛機運送到這里，然后再從這里發射到月面；火星探測器的部件也將首先運送到這里組裝，組裝好后再從這里啟程。這樣，不僅將大大降低發射費用，而且發射更加方便、準確。

在太空中建立起“航空母艦”——永久空間站，是無數宇航先驅者夢寐以求的夙愿。第一個永久空間站投入使用之時，正好是世界上第一位宇航員——蘇聯的尤里·加加林——上天35周年。目前，中國已經做好各項準備，將于2015年在太空建立永久空間站，為研究太空提供了有力的幫助。

（張小寧 插圖）

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在月球附近建立永久空間站是很多科幻小說描述的情景，如今這一設想很有可能會變成現實。美國航空航天局正在考慮在月球背面軌道上建立一個永久空間站。作為深空探測的前哨基地。

科學家建議將空間站建在地月動點-2附近，這里是地球與月球引力“勢均力敵”的位置，物體在這里能夠保持穩定運動，因此很適合搭建空間站。

目前，人類進行的深空探測均是從地球發射探測器。而讓火箭擺脫地球引力需要消耗大量燃料。如果能把基地設在太空，則會大大降低深空探測的成本。美國航空航天局希望這個籌建中的前哨可以擔當起中轉站的責任，作為地球向外探索類似月球、小行星帶、火星等更遙遠目標的大門。鑒于在那里建立基地能夠節約成本，美國航空航天局的基地建成后將極大地促進載人航天器和太空科學研究的發展。

目前美國航空航天局仍在論證這一項目的可行性，一旦最終敲定。計劃先將其設計的重型推進太空火箭發射系統和“獵戶座”多功能航天器部署到那里。