4分钟看懂空间站发展史：建造历程与技术演进

早期空间站的探索与通信难题

是五十多年前苏联建造的空间站。工程师为了让他拥有充足的动力，在尾部安装了一个火箭推进器，但由于动力太猛，无法控制方向，没多久就直接飞到了宇宙深处。在经过一系列改进升级后，工程师将空间站的助推系统替换成了火箭背包上的发动机，如此一来，航天员就可以自由控制动力，随意改变方向。通过这种方式，机组人员成功绕地球飞了23天，创造了新的世界纪录。

作为当时竞争对手的美国当然也不甘示弱，他们直接建了个天空实验室，送三名宇航员上去工作生活。为了能时刻与空间站保持联络，通免工作人员计划先用无线电波来传输信号，但无线电波只能沿直线传播，而空间站的飞行速度又太快，每次飞过接收器上方时，地面人员仅有六分钟通信时间，根本来不及沟通和解决问题。如果想与宇航员时刻保持联系，就需要在全球不同区域建立至少11个无线电波站，同时让大量携带接收器的船只在各大在海洋中来回航行，以便提高信号接收率。可这样耗费的人力物力实在太大，工程师干脆将船只替换成了飞机，不仅飞得快，能直接跟上空间站，而且不会受到任何障碍物限制，让其按照空间站轨道飞行即可。这种飞机的头部有一个2米长的无线接收器，机内操作人员可以任意调节方位，与天空实验室建立无线电信号连接。如果脱离了这架飞机的接收范围，就会有另一架飞机接替通信工作。整个运行轨道只需要8架飞机全天不间断环绕地球飞行，就能与天空实验室时刻保持联系。但这种方式对飞行员要求极高，所以没过多久就被卫星替代了，九颗卫星在空间站上坊几千公里处固定轨道上运转。当天空实验室发出信号时，距离最近的卫星就会收到，随后转发到地面控制中心，这样就可以时刻保持联络了。

现代化空间站的关键技术突破

1975年，为了建造更大的空间站，美国nasa选择与苏联太空局合作，但不同国家的机械技术并不匹配，因此对接成了一个相当大的问题。苏联联盟号飞船中的空气与地球上的空气压力是一致的，但在美国阿波罗号飞船上，航天员呼吸的是压力很低的纯氧。如果美国宇航员突然打开舱门，气压的突然变化会对苏联航天员造成致命打击。为了解决这个棘手的问题，工程师们在对接舱前部安装了一个减压室，一旦两艘飞船开始对接，美国宇航员就会进入减压室，并在其中等待3个小时左右，当内部压力相同后就能完成对接。随着航空航天技术的不断发展，苏联决定自己建造更大的空间站，重量甚至超过了130吨，因此只能分开运输到太空，再由航天员们完成组装。可当时的航天服极其臃肿，衣服内装有恒温器和电力系统，这些系统的维持需要一根长长的管道来完成，穿上后行走起来极其不便，不仅限制了宇航员的活动范围，而且还很容易缠住发生危险。为此，工程师将管道替换成了便携式背包，里面装有充足的氧气和电力，在宇航员胸口还有个控制面板，只需要抬起胳膊便能看到实时状态，为舱外活动提供了极强的便利性。可即便如此，想要单靠人力组装好空间站，也至少需要十年才能完成。为了不浪费宝贵的时间，工程师设计了一种独特的机械臂，它只需要固定在空间站的接口上，就能协助宇航员完成复杂的工作。

当庞大的空间站组装完成后，供电问题又成了大麻烦。为此，工程师安装了整面的太阳能板，并在空间站的中间位置加了四个特殊的陀螺仪，当地面工作人员远程操作时，陀螺仪便会同步调节方位，让太阳能板始终对着太阳，为空间站提供源源不断的动力。解决了动力问题后，工程师们又在空间站内放置了一个生命维持系统，它能利用电力将水分解成氢气和氧气，然后通过遍布空间站的管道将氧气传递到位处区域，维持着所有人的基本生命需求。由于空间站的体积太过庞大，在环绕地球轨道不断飞行时，虽然能提前避开大障碍物，可较小的、肉眼看不到的碎片却根本无法提前躲避。在相对速度极高的情况下，太空垃圾很容易撞碎空间站外壳，发生氧气泄漏和失压等危险。为此，工程师用防弹背心的材料将空间站外围最脆弱的部分一层层的包裹了起来，这样即使有碎片能击穿外层，也不会对内部造成安全威胁。至此，一个现代化的空间站终于建造完成了。

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