轨道空间站。发明和生产的历史

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轨道空间站。发明和生产的历史

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轨道站——为进行外层空间科学研究、侦察、行星表面和大气观测、天文观测等目的而设计的供人长期停留在近地轨道上的航天器。

它与人造地球卫星的不同之处在于，它的机组人员会定期被运输载人航天器（包括可重复使用的航天器）替换，向 OS 提供机组人员更换、为空间站技术系统运行提供燃料和材料、机组人员生命支持，其成员的个人信件，空间站本身维修和现代化的备件，扩展其功能的设备块，进行新研究的材料等。运输船的下降车辆将替换船员运送到地球和研究和观察的结果。

轨道空间站
轨道站“和平号”

航天的历史虽然只有几十年，但已经走过了几个重要的阶段。近地空间发展的开端是在标准航天器上进行的短期（通常持续数天）探险。驾驶它们的宇航员进行了许多重要的观察和发现。但在某个阶段，这些超越大气层的短途穿梭飞行不再满足科学。

宇宙飞船很小，而且有许多特殊的特征，不能用于长期严肃的科学研究。为了在太空站稳脚跟，宇航员必须在此居住，至少配备最少的便利设施，并且手头有许多各种科学设备。第一个轨道站变成了这样一个太空屋，同时也是一个太空实验室。他们的出现是载人飞行史上的一个重要里程碑：与他们一起，发现者的英雄时代被日常生活和艰苦的日常工作所取代。

什么是轨道站？从某种意义上说，它可以被认为是一艘大型宇宙飞船。对其可靠性也有同样严格的要求。与航天器一章中描述的相同的生命支持系统在这里起作用。但车站有自己的特点。它并不意味着要返回地球。通常，它甚至没有自己的推进系统，因为它的轨道是使用运输船的发动机校正的。但它拥有更多的科学设备，比船更宽敞、更舒适。宇航员来这里很长一段时间——几个星期甚至几个月。在这段时间里，车站成为他们的太空家园，为了在整个飞行过程中保持良好的表现，他们必须在其中感到舒适和平静。

历史上第一个轨道空间站是苏联礼炮号，于 19 年 1971 月 30 日发射进入轨道。同年11月24日，联盟11号飞船与宇航员多布罗沃尔斯基、沃尔科夫和帕特萨耶夫停靠在空间站。第一次（也是唯一一次）手表持续了 XNUMX 天。然后，有一段时间，礼炮号处于自动无人模式，直到 XNUMX 月 XNUMX 日，该站结束了它的存在，在浓密的大气层中燃烧。

第一个礼炮之后是第二个，然后是第三个，依此类推。十年来，整个轨道站家族一个接一个地在太空工作。数十名船员对它们进行了许多科学实验。所有礼炮都是太空多用途研究实验室，用于长期研究，配备可移动的工作人员。在没有宇航员的情况下，所有空间站系统都由地球控制。为此，使用了小型计算机，其中放置了用于控制飞行操作的标准程序。车站全长20米，容积100立方米。没有运输船的大众“礼炮” - 18900 kg。

轨道科学站“Salyut”的方案（点击放大）：1 - 无线电技术交会系统的天线； 2 - 太阳能电池板； 3 - 无线电遥测系统的天线； 4 - 舷窗; 5 - 星望远镜“猎户座”; b - 空气再生装置； 7 - 电影摄影机； 8 - 相机; 9 - 生物研究设备； 10 - 食品冰箱; 11 - 定向系统引擎; 12 - 油箱; 13 - 用于记录微陨石的传感器； 14 - 跑道; 15 - 桌面； 16 - 中央控制站; 17 - 吹气系统的气缸; 18 - 宇航员视线; 19 - 联盟号飞船的推进系统

在内部，车站分为三个隔间，其中两个 - 过渡和工作 - 是密封的，第三个 - 聚合 - 非密封的。两个密封隔间都有人居住。过渡舱采用直径为 2 m、长度为 3 m 的圆柱体形式制成，包括一个扩展坞。一个带有人孔的隔板将它与工作舱隔开，这是一个适合休息和长期科学工作的舒适实验室。研究设备的主要部分，以及控制站的设备和单元、生命支持系统、电源和无线电通信设备都在这里。隔间有 15 个窗口，由两个由锥形部分连接的圆柱形区域组成。小圆柱直径2,9m长3,8m，大圆柱直径4,15m长4,1m，圆锥部分宽1,2m，宇航员大部分时间都在在工作区：工作、锻炼、吃饭和休息。

在小直径的区域里有一张吃饭的桌子。这里还固定了一个装有饮用水的水箱。（容器中的水是通过添加银离子来保存的；每位宇航员都使用一个连接在软管上的单独的喉舌来饮用。）附近是一个食物加热器。在这个区域里，存放着宇航员度过闲暇时光所必需的物品：图书馆、绘画专辑、录音机和录音带。

睡觉的地方位于右舷和左舷的大直径区域。他们有装置可以将身体固定在任何位置。还有装有食物和水箱的冰箱。该区域的后底部放置了一个厕所。它与工作隔间的其余部分分开并强制通风。一个特殊的污水池装置被用来去除液体和固体废物。第一个“致敬”没有洗脸盆和淋浴。厕所包括用特殊的卫生巾和毛巾擦脸和身体。在锥形部分，有多种进行体育锻炼和医学研究的装置，特别是跑步机。在体育锻炼期间，宇航员穿着特殊的衣服，以防止汗味扩散。

站的主要系统和科学设备的手动控制和控制装置位于七个岗位。小直径区有四个柱子。其中之一是车站的中央控制站。它是为两个人同时工作而设计的。前面有两把椅子，前面有控制面板。从这里可以控制引擎和空间站的定向系统。在其他六个岗位上，可以进行观察和研究。该站安置了许多不同的设备，包括大型猎户座望远镜和 Anna-III 伽马射线望远镜（用于研究宇宙伽马辐射）。

工作隔间后面是非工作骨料。它装有推进系统、无线电通信系统的天线、热控制系统和电视摄像机。第一个礼炮号上与地球的无线电通信主要通过电话进行。还有一个电视系统，但它需要很多能量。供电系统包括太阳能和可充电电池。前者被刚性固定在站体上，为了使太阳光线垂直于它们的平面，它们需要对太阳进行特殊定位。镉镍电池与太阳能电池一起以“充电-放电”模式工作，因为该站在每个轨道上大约有 40% 的时间处于地球的阴影中。此外，礼炮号还配备备用电池，以防出现强大而持久的停电情况。

热控制系统由带有内部和外部线路的独立液体冷却和加热回路组成。如有必要，多余的热量会通过散热器冷却器散发到太空中。相反，如果需要将热量带到车站，则将其从阳光充足的散热器加热器中取出。因此，住宅隔间内的温度保持在15-25度之间。生命支持系统保持必要的气体成分，吸收气味和灰尘，为船员提供食物、水，并清除废物。氧气的供应和二氧化碳的吸收发生在蓄热器块中。同时，通过高活性化学物质的空气富含氧气，不含二氧化碳，并由风扇驱动通过过滤器，清除灰尘和垃圾。气体分析仪被放置在车站的不同地方，不断监测气体成分。

继苏联之后，美国将其轨道站发射到太空。 14 年 1973 月 5 日，他们的天空实验室站被发射到轨道上。它基于土星 XNUMX 号火箭的第三级，该火箭在之前的月球探险中用于将阿波罗飞船加速到第二空间速度。大型氢气罐被改造成杂物间和实验室，而较小的氧气罐则被改造成废物容器。

轨道空间站
天空实验室空间站

“天空实验室”包括车站的实际街区、一个船闸室、一个带有两个对接节点的停泊结构、两个太阳能电池板和一套单独的天文仪器（它包括八种不同的设备和一台数字计算机）。该站的总长度达到25 m，重量 - 83吨，内部自由容积360立方米。为了将其送入轨道，使用了强大的土星 5 号运载火箭，能够将高达 130 吨的有效载荷提升到近地轨道。 Scalelab 没有自己的轨道校正引擎。它是使用阿波罗宇宙飞船的引擎进行的。在三个动力陀螺仪和使用压缩气体运行的微型电机的帮助下，该站的方向发生了变化。在 Skylab 运行期间，三名工作人员参观了它。

轨道空间站
与阿波罗飞船对接的天空实验室站（带有飞船的空间站长度为 35 米，质量为 91 吨）： 1 - 一套天文仪器； 2 - 靠泊结构; 3 - 停靠在“阿波罗”号空间站；
4——太阳能电池板； 5 - 实验设备； 6 - 陨石屏幕; 7 - 做饭和吃饭的房间； 8 - 个人卫生室； 9 - 睡觉的房间; 10 - 空间站轨道区； 11 - 闸室

与礼炮相比，天空实验室要宽敞得多。闸室的长度为 5,2 m，直径为 3,2 m。在这里，车载气体供应（氧气和氮气）储存在高压气瓶中。站台长14,6m，直径6,6m，分为实验室和家庭两部分。家庭隔间又被分为四个房间，用于睡觉、个人卫生、培训和实验、休闲时间、做饭和吃饭。他们的高度是2米，卧室根据宇航员的数量被分成了三个睡眠舱。他们每个人都有六个小储物柜和一个睡袋。每个小屋的入口都挂着窗帘。

卫生室配有洗脸盆和垃圾桶。脸盆是一个封闭的球体，上面有两个供手使用的孔，配有橡胶瓣。还有一个淋浴间，用窗帘与房间的其他部分隔开。然后通过雾化器喷洒的水滴被气流吸入收集器。每个宇航员都有自己的个人盥洗室储物柜。休息、做饭和吃饭的房间有一张桌子，上面有用来加热食物的炉子、炉子、橱柜和冰箱。宇航员有各种各样的冷冻食品，包括冷麦片、土豆沙拉、牛里脊菜。

桌子的三个侧面都配备了三个单独的饮用水水龙头。每个宇航员都有自己的托盘，里面有用来加热食物的细胞。托盘磁铁支撑着刀叉。在同一个房间里有三把扶手椅、一个录音机和书。房间里放置了一个自行车测力计，用于训练和实验。实验室隔间是家用隔间的两倍大。其内径为 6,4 m。

29年2011月1日，中国发射了天宫一号空间站。这是中国第一艘轨道站级航天器，在921-2项目下创建，简称目标舱，旨在发展航天器交会对接技术。

轨道空间站
天宫二号空间站

中国航天计划的第一次对接与天宫一号有关：天宫一号接收无人和载人神舟飞船。站模块由两个不同直径的部分组成。

一般数据：重量 - 8506 kg；长度 - 10,4 米；宽度（用于太阳能电池板） - 17 米；车站的生活容积 - 15 立方米。

安装了一个直径为 3,4 m 的圆柱形实验室隔间，代替了下降车辆和实用隔间（轨道模块）。 APAS-89型的雌雄同体外围对接单元安装在舱室的前部（和整个模块）（类似于安装在和平号轨道站的Kristall模块上的那些，以及安装在密封舱上的那些ISS AS 的适配器，在面向 ISS NS 的 Zarya (FGB) 上安装在航天飞机上），舱室的后端通过锥形适配器连接到服务舱。

服务（仪表聚合）舱室与神舟系列舰艇的直径相同，均为 2,35 m，但比神舟系列舰艇更短。它还有两块太阳能电池板，容量约为 7000 瓦。

作者：Ryzhov K.V.

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