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國際太空站

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國際太空站
國際太空站的照片
國際太空站臂章
國際太空站臂章
空間站信息
COSPAR ID1998-067A
呼號Alpha
成員數量6人
發射日期1998年—2011年
發射台甘迺迪LC-39
拜科努爾LC-1/5和LC-81/23
質量369,914 公斤 (815,520 磅)
長度51 米 (167.3 英尺)
寬度109 米 (357.5 英尺)
高度c. 20 米 (c. 66 英尺)
加壓體積837立方米
大氣壓力101.3 千帕
遠地點360 公里 平均海拔
(2010年6月18日)
近地點347 公里 平均海拔
(2010年6月18日)
軌道傾角51.6 度
平均速度7,706.6 米/秒
(27,743.8 公里/小時
軌道周期91 分
在軌天數9529
(December 22)
有人天數8818
(December 22)
軌道數目149573
(December 22)
軌道衰減2 公里/月
資料日期： 2010年5月23日
(除非另外註釋)
參考資料： [1][2][3]
配置圖
國際太空站的裝配圖。
國際太空站裝配狀況
(至2010年5月18日為止)
  最初創始國
  美國太空總署簽約國

國際太空站，是一個正在低地球軌道建造的國際研究設施，計劃由六個國際太空機構合作聯合推進，這六個機構分別是：美國太空總署（NASA）、俄羅斯聯邦航天局、日本宇宙航空研究開發機構、加拿大航天局、巴西航天局、歐洲空間局（歐洲空間局的成員國英國、愛爾蘭、葡萄牙、奧地利和芬蘭沒有參加國際太空站計劃，希臘和盧森堡則是在計劃開始之後加入歐洲空間局的。[4]）此外，中國也表達了參與該計劃的意向，尤其是期望能與俄羅斯聯邦航天局合作。[5][6]

從1998年11月20日國際太空站第一個部件曙光號功能貨艙發射升空到2010年6月空間站已經在軌道上環繞地球運轉了66000圈。預計國際太空站將於2011年全面落成，並會運作至2015年，甚至2020年或以後。[7]國際太空站的主要功能是作為在微重力環境下的研究實驗室，研究領域包括生物學、人類生物學、物理學、天文學、地理學等。自從2000年11月2日之後，國際太空站上就保持至少兩名乘員至今。

國際太空站運行於距離地面360公里的地球軌道上，由於大氣阻力和重新啟動等因素的影響，空間站的實際高度會發生數公里的漂移。空間站運行的這一類型的軌道叫做近地軌道。

最初負責國際太空站與地面之間運輸的是穿梭機、聯盟號飛船和進步號貨運飛船。目前國際太空站仍在建設之中，最多可以承載六名乘員，大部分實驗設施也已經投入使用。迄今為止登上國際太空站執行任務的太空人均來自美國和俄羅斯的宇航計劃，此外也有來自其他國家的太空人到訪國際太空站，其中還包括五名太空遊客。

命名

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現在的名字「國際太空站」（英語：International Space Station, ISS；[Междунаро́дная косми́ческая ста́нция, МКС] 錯誤：{{Lang-xx}}：文本有斜體標記（幫助））是不同命名之間妥協的產物。國際太空站最初提議的名字是「阿爾法空間站」（Alpha），但是遭到俄羅斯的反對，俄方認為這樣的命名暗示國際太空站是人類歷史上第一個空間站，可是事實上蘇聯以及後來的俄羅斯先後成功地運行過8個空間站。俄羅斯提議將空間站命名為亞特蘭大（英文：Atlanta[來源請求]），但是這個議案遭到美國的反對，美方認為亞特蘭大的讀音和拼寫太接近傳說中沉沒的大陸「亞特蘭蒂斯」，其中似乎隱含了不祥的徵兆，而且亞特蘭大這個名字也容易與美國的一架穿梭機——亞特蘭提斯號穿梭機相混淆。[來源請求] }} 雖然國際太空站的命名沒有採用最初提出的阿爾法空間站，但是空間站的無線電呼號卻是阿爾法（Alpha），這個呼號是空間站第一批乘員登站時確定的，當時國際太空站的名字仍然未定，時任NASA主席的丹尼爾·戈登（Daniel S. Goldin）便給空間站取了一個臨時呼號阿爾法，這個呼號最後沿用下來，成為空間站的正式電台呼號。

歷史

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國際空間站計劃的前身是美國國家航空航天局的自由空間站計劃，這個計劃是1980年代美國戰略防禦計劃計劃的一個組成部分。在1987年12月1日NASA宣佈波音公司、通用電氣公司、麥道飛機公司和洛迪恩推進動力公司獲得了參與建造空間站的訂單。老布什執政期間，星球大戰計劃被擱置，自由空間站也隨之陷入停頓，1993年時任美國總統的比爾·克林頓正式結束了自由空間站計劃。冷戰結束後在美國副總統戈爾的推動下，自由空間站重獲新生，NASA開始與俄羅斯聯邦航天局接觸，商談合作建立空間站的構想。

1998年11月國際空間站的第一個組建曙光號功能貨艙進入預定軌道，同年12月，由美國製造的團結號節點艙升空並與曙光號連接，2000年7月星辰號服務艙與空間站連接。2000年11月2日首批宇航員登上國際空間站。

空間站的各個組件大多由NASA的航天飛機進行運輸，由於各個組件大多在地面就已經完成建設任務，宇航員在太空只需要進行很少的操作便可以將組件連接上空間站主體。到目前為止國際空間站的裝配完成了一半，能夠支持3名宇航員，到國際空間站完全完成之後，根據其設計共可以提供7名宇航員同時工作和生活。

國際空間站的預算遠遠超過了NASA最初的預計，其建造時間表也比預定的要晚，主要原因就是2003年初發生的哥倫比亞號航天飛機失事事件之後，美國宇航局停飛了所有的航天飛機。在航天飛機停飛的兩年半時間裏，空間站的人員和物資運輸完全依賴俄羅斯的聯盟號飛船，空間站上的科學研究活動也儘可能地被壓縮了。 按照預定計劃，空間站的建設將在航天飛機重返太空之後在2006年恢復，但是在2005年7月發現號航天飛機的STS-114飛行任務完成後，由於航天飛機隔熱材料在升空過程中脫落，NASA再次停飛所有航天飛機，這使得國際空間站的建設時間表再次拖延。

2006年11月15日，國際空間站上的活動首次在地球上進行了高清晰度電視直播，並在紐約的時代廣場大屏幕電視上播放。這是人類首次觀看到來自太空的高清晰度電視直播畫面。直播節目的主角是國際空間站第14長期考察組指令長邁克爾·洛佩斯-阿萊格里亞，攝像師是站內的隨航工程師托馬斯·賴特爾。這套直播系統名為太空視頻網關，直播的清晰度可以達到普通模擬視頻的6倍。[1]

2007年1月31日，國際空間站第14長期考察組中的兩名美國宇航員洛佩斯-阿萊格里亞和蘇尼特·威廉斯成功進行超過7個小時的太空行走。他們將命運號實驗艙的一個冷卻迴路從臨時系統接入永久系統，完成了一些電路接線工作，使對接的航天飛機能接入並使用站上新太陽能電池板提供的電力，將一個遮光反射罩和隔熱罩丟棄掉，然後將一組舊太陽能電池板上的散熱器回收。[8]2月4日美國東部時間上午8時38分，這兩名宇航員再度出艙，進行約7個小時的太空行走。他們將命運號實驗艙的另一個冷卻迴路從臨時系統接入永久系統，對一個廢棄的氨水冷卻設備進行清理。[9]2月8日，這兩名宇航員完成了6小時40分鐘的第三次太空行走，將空間站外的兩個大型遮蔽罩移除丟棄，並安裝貨物運輸機的幾個附屬裝置。[10] 2月22日，國際空間站飛行工程師、俄羅斯宇航員米哈伊爾·秋林和洛佩斯-阿萊格里亞進行一次6個多小時的計劃外太空行走，修復了對接在空間站上的進步M-58飛船的一處未能收攏的天線。[11]

2007年10月30日，[12]美國「發現號」穿梭機號太空人日前為國際太空站重新裝配太陽能天線電池板時，電池板出現破裂，美國太空總署（NASA）科學家檢視電池板破損處，瞭解造成原因。

2009年3月，NASA網站開始在線直播國際太空站實時視頻，空間站工作人員睡覺或者下班的時候，全球互聯網用戶可以通過網絡欣賞空間站的直播視頻[13]。

建造計劃

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按照計劃，建造整個國際太空站共需要超過50次太空飛行和組裝，其中的39次飛行需要由穿梭機完成，有大約30次飛行和裝配任務需要進步號飛船提供支持。整個建造工作完成後，國際太空站將會有1200立方米的內部空間，總重量419000公斤，總輸出功率達到110千瓦，衍架長度108.4米，艙體長度74米，額定乘員6人。

整個空間站由眾多組件構成：

組件 航次 運載者 發射時間 長度
(m) 		直徑
(m) 		質量
(kg)
曙光號功能貨艙 1 A/R 質子號 1998年11月20日 12.6 4.1 19,323
團結號節點艙 (1號節點艙) 2A - STS-88 奮進號 1998年12月4日 5.49 4.57 11,612
星辰號服務艙 1R 質子號 2000年7月12日 13.1 4.15 19,050
國際太空站衍架 - Z1 衍架 3A - STS-92 發現號 2000年10月11日 4.9 4.2 8,755
國際太空站衍架 - P6 衍架及太陽能電池板 4A - STS-97 奮進號 2000年11月30日 73.2 10.7 15,824
命運號實驗艙 5A - STS-98 亞特蘭蒂斯號 2001年2月7日 8.53 4.27 14,515
外部裝載平臺1(ESP-1) 5A.1 - STS-102 亞特蘭蒂斯號 2001年3月13日 4.9 3.65 2,676
移動維修系統 - 空間站遙控機械臂(加拿大臂2) 6A - STS-100 奮進號 2001年4月19日 17.6 0.35 4,899
尋求號氣密艙（聯合氣密艙） 7A - STS-104 亞特蘭蒂斯號 2001年7月12日 5.5 4 6,064
碼頭號對接艙 - 碼頭號氣密及對接艙 4R - 進步-M-SO1 進步號 2001年9月14日 4.9 2.3 3,676
國際太空站衍架 - S0衍架 8A - STS-110 亞特蘭蒂斯號 2002年4月8日 13.4 4.6 13,971
移動維修系統 - 機械臂移動平臺 UF-2 - STS-111 奮進號 2002年6月5日 5.7 2.9 1,450
國際太空站衍架 - S1衍架 9A - STS-112 亞特蘭蒂斯號 2002年10月7日 13.7 4.6 14,124
國際太空站衍架 - P1衍架 11A - STS-113 奮進號 2002年11月23日 13.7 4.6 14,003
外部裝載平臺2(ESP-2) LF1 - STS-114 發現號 2005年7月26日 4.9 3.65 2,676
國際太空站衍架 - P3、P4衍架及太陽能電池板 12A - STS-115 亞特蘭提斯號 2006年9月9日 13.8 4.8 15,824
國際太空站衍架 - P5衍架 12A.1 - STS-116 發現號 2006年12月9日 3.4 4.6 1,864
國際太空站衍架 - S3、S4衍架及太陽能電池板 13A - STS-117 亞特蘭提斯號 2007年6月8日 13.7 5.0 16,183
國際太空站衍架 - S5衍架 13A.1 - STS-118 奮進號 2007年8月8日 3.4 4.6 1,864
外部裝載平臺3(ESP-3) 13A.1 - STS-118 奮進號 2007年8月8日 4.9 3.65 2,676
和諧號節點艙 (2號節點艙) 10A - STS-120 亞特蘭提斯號 2007年10月23日 7.2 4.4 14,288
哥倫布實驗艙 1E - STS-122 亞特蘭提斯號 2008年2月7日 6.9 4.5 19,300
希望號日本實驗艙 - 實驗儲藏艙 1J/A - STS-123 奮進號 2008年3月11日 3.9 4.4 4,200
移動維修系統 - 特殊微動作機械手 1J/A - STS-123 奮進號 2008年3月11日 3.67 6.70 1,560
希望號日本實驗艙 1J - STS-124 發現號 2008年5月31日 11.19 4.39 14,800
希望號日本實驗艙 - 日本機械臂 1J - STS-124 發現號 2008年5月31日 10.0 0.35 780
國際太空站衍架 - S6衍架及太陽能電池板 15A - STS-119 發現號 2009年3月15日 13.84 4.97 14,100
希望號日本實驗艙 - 外部實驗平臺 2J/A - STS-127 奮進號 2009年7月15日 5.20 5.00 4,100
迷你研究艙2 (探索號迷你研究艙) 5R - 進步-M-MIM2 進步號 2009年11月10日 2.25 4.049 3,670
寧靜號節點艙 (3號節點艙) 20A - STS-130 奮進號 2010年2月8日 6.706 4.480 19,000
穹頂艙 20A - STS-130 奮進號 2010年2月8日 1.500 2.955 1,880
迷你研究艙1 (晨曦號迷你研究艙) ULF4 - STS-132 亞特蘭提斯號 2010年5月14日 6.00 2.35 8,015

周期性往返任務：

預定運送的組件
(依照預計發射順序排列)

已取消的組件

  • 離心重力艙
  • 對接貨艙
  • 多用途對接艙
  • 生活艙
  • 乘員逃生太空船
  • 空間站推進艙
  • 俄羅斯實驗艙
  • 臨時控制艙

接駁太空船


此外還有很多非承重衍架用於支撐空間站巨大的太陽能電池板。

增壓艙

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當完成時，國際太空站將會有十六個增壓艙，總容量達1000立方公尺。其中包括實驗室、對接艙、氣密艙、節點艙與生活空間，其中十四個已經在軌道運行，另有兩個正等候發射。所有艙段都由穿梭機，質子號運載火箭或聯盟號運載火箭發射升空。[14]

艙段 建造任務 發射日期 運載火箭 貢獻國家 圖片
曙光號功能貨艙 1A/R 1998 年11月20日 質子號運載火箭 俄羅斯 (建造及營運者)
美國(資助者) 		  [15]
為國際太空站第一個艙段。曙光號在國際太空站建築初期提供電源、儲存空間、發動機與導航系統。現在曙光號主要作為雜物儲存空間與燃料槽使用。
團結號節點艙 (1號節點艙) 2A 1998年12月4日 奮進號穿梭機， STS-88 美國   [16]
The first node module, connecting the American section of the station to the Russian section (via PMA-1), and providing berthing locations for the Z1 truss, Quest airlock, Destiny laboratory and Tranquillity node.
星辰號服務艙
1R 2000年7月12日 質子號運載火箭 俄羅斯   [17]
The station's service module, which provides the main living quarters for resident crews, environmental systems and attitude & orbit control. The module also provides docking locations for Soyuz spacecraft, Progress spacecraft and the Automated Transfer Vehicle, and its addition rendered the ISS permanently habitable for the first time.
命運號實驗艙 (美國實驗艙) 5A 2001年2月7日 亞特蘭提斯號穿梭機， STS-98 美國   [18]
The primary research facility for US payloads aboard the ISS, Destiny is intended for general experiments. The module houses 24 International Standard Payload Racks, some of which are used for environmental systems and crew daily living equipment, and features a 51-厘米（20-英寸） optically perfect window, the largest such window ever produced for use in space. Destiny also serves as the mounting point for most of the station's Integrated Truss Structure.
尋求號氣密艙 (聯合氣密艙) 7A 2001年7月12日 亞特蘭提斯號穿梭機， STS-104 美國   [19]
The primary airlock for the ISS, Quest hosts spacewalks with both US EMU and Russian Orlan spacesuits. Quest consists of two segments; the equipment lock, that stores spacesuits and equipment, and the crew lock, from which astronauts can exit into space.
碼頭號對接艙 4R 2001年9月14日 聯盟號運載火箭， 進步-M-SO1 俄羅斯   [20]
Pirs provides the ISS with additional docking ports for Soyuz and Progress spacecraft, and allows egress and ingress for spacewalks by cosmonauts using Russian Orlan spacesuits, in addition to providing storage space for these spacesuits.
和諧號節點艙 (2號節點艙) 10A 2007年10月23日 發現號穿梭機， STS-120 歐洲 (建造者)
美國(營運者) 		  [21]
The second of the station's node modules, Harmony is the utility hub of the ISS. The module contains four racks that provide electrical power, bus electronic data, and acts as a central connecting point for several other components via its six Common Berthing Mechanisms (CBMs). The European Columbus and Japanese Kibō laboratories are permanently berthed to the module, and American Space Shuttle Orbiters dock with the ISS via PMA-2, attached to Harmony's forward port. In addition, the module serves as a berthing port for the Italian Multi-Purpose Logistics Modules during shuttle logistics flights.
哥倫布實驗艙 (歐洲實驗艙) 1E 2008年2月7日 亞特蘭提斯號穿梭機， STS-122 歐洲   [22][23]
The primary research facility for European payloads aboard the ISS, Columbus provides a generic laboratory as well as facilities specifically designed for biology, biomedical research and fluid physics. Several mounting locations are affixed to the exterior of the module, which provide power and data to external experiments such as the European Technology Exposure Facility (EuTEF), Solar Monitoring Observatory, Materials International Space Station Experiment, and Atomic Clock Ensemble in Space. A number of expansions are planned for the module to study quantum physics and cosmology.
希望號日本實驗艙實驗儲藏艙 1J/A 2008年3月11日 奮進號穿梭機，STS-123 日本   [24]
Part of the Kibō Japanese Experiment Module laboratory, the ELM provides storage and transportation facilities to the laboratory with a pressurised section to serve internal payloads.
希望號日本實驗艙 1J 2008年5月31日 發現號穿梭機， STS-124 日本   [24][25]
Part of the Kibō Japanese Experiment Module laboratory, the PM is the core module of Kibō to which the ELM and Exposed Facility are berthed. The laboratory is the largest single ISS module and contains a total of 23 racks, including 10 experiment racks. The module is used to carry out research in space medicine, biology, Earth observations, materials production, biotechnology, and communications research. The PM also serves as the mounting location for an external platform, the Exposed Facility (EF), that allows payloads to be directly exposed to the harsh space environment. The EF is serviced by the module's own robotic arm, the JEM–RMS, which is mounted on the PM.
探索號迷你研究艙 (迷你研究艙2) 5R 2009年11月10日 聯盟號運載火箭， 進步-M- MIM2 俄羅斯   [26][27]
One of the Russian ISS components, MRM2 will be used for docking of Soyuz and Progress ships, as an airlock for spacewalks and as an interface for scientific experiments.
寧靜號節點艙 (3號節點艙) 20A 2010年2月8日 奮進號穿梭機， STS-130 歐洲 (建造者)
美國(營運者) 		  [28][29]
The third and last of the station's US nodes, Tranquility contains an advanced life support system to recycle waste water for crew use and generate oxygen for the crew to breathe. The node also provides four berthing locations for more attached pressurised modules or crew transportation vehicles, in addition to the permanent berthing location for the station's Cupola.
穹頂艙 20A 2010年2月8日 奮進號穿梭機， STS-130 歐洲 (建造者)
美國(營運者) 		  [30]
The Cupola is an observatory module that provides ISS crew members with a direct view of robotic operations and docked spacecraft, as well as an observation point for watching the Earth. The module comes equipped with robotic workstations for operating the SSRMS and shutters to protect its windows from damage caused by micrometeorites.
晨曦號迷你研究艙 (迷你研究艙1) ULF4 2010年5月14日 亞特蘭提斯號穿梭機， STS-132 俄羅斯   [31]
MRM1 is being used for docking and cargo storage aboard the station.

正等候發射的艙段

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艙段 建造任務 發射日期 運載火箭 貢獻國家 圖片
多用途增壓艙 ULF5 不早於2010年12月17日 發現號穿梭機， STS-133 意大利 (建造者)
美國(營運者) 		  [32][33][34]
The Leonardo PMM will house spare parts and supplies, allowing longer times between resupply missions and freeing space in other modules, particularly Columbus. The PMM was created by converting the Italian Leonardo Multi-Purpose Logistics Module into a module that could be permanently attached to the station. The arrival of the module will mark the completion of the US Orbital Segment.
科學號多用途實驗艙 3R 不早於2012年8月 質子號運載火箭 俄羅斯   [31][35]
The MLM will be Russia's primary research module as part of the ISS and will be used for general microgravity experiments, docking, and cargo logistics. The module provides a crew work and rest area, and will be equipped with a backup attitude control system that can be used to control the station's attitude. Based on the current assembly schedule, the arrival of Nauka will complete construction of the Russian Orbital Segment and it will be the last major component added to the station.


目標

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有很多對NASA持批評觀點的人認為國際太空站計劃是在浪費時間和金錢，並且抑制了其他更有意義的計劃。持有這種觀點的人列舉，花費在國際太空站計劃上的上千億美元和近乎一代人的時間，可以用來實施無數的無人太空任務，或者將這些時間和金錢花在地球上的研究中，也要比國際太空站更有意義。

空間站的支持者認為對於空間站的批評是目光短淺而且帶有欺騙性的，支持者認為花費在載人空間探索上的巨額經費同樣會給地球上的每個人帶來切實的好處。有評估指出，國際太空站計劃所開發的載人航天相關技術的商業應用，會間接帶動全球經濟，其所帶來的收益是最初投資的七倍，也有一些相對保守的估計則認為此種收益只是最初投資的三倍。還有一些堅定的支持者認為，即便國際太空站在科學方面的意義為零，僅其發揮的推動國際合作的作用，也足以令這個計劃彪炳史冊。

遠征隊

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主條目：國際太空站遠征隊列表

所有永久駐地乘員組命名「遠征隊N」， 「遠征N」在每次遠征以後連續地被增加。太空遊客沒有算作是遠征成員。

直至2010年6月,共完成了23次遠征(遠征1-23),1次進行中(遠征24),9次計劃中(遠征25-33)。

參考文獻

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