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“国际空间站”实验舱知多少

来源:www.cnsspc.com 作者:韦克威科技 时间:2022-08-09 14:22:44 点击:117次

空间站实验舱是支持大规模舱内外空间科学实验和技术试验载荷的舱段。近年来,它在科技研究、科普教育和国际合作等方面都发挥着重要作用。今天就让我们来简单盘点“国际空间站”的实验舱。

“国际空间站”项目是由美国、俄罗斯主导,多个国家参与建造和运营的大型国际合作空间站基础设施。如果要说“国际空间站”使用时间最久的实验舱,就不得不提到美国的命运号实验舱了。它由波音公司于1995年开始建造,2001年2月10日搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机抵达“国际空间站”并顺利完成安装。

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命运号实验舱长8.5m,宽4.3m,加压舱体积105m3,形似圆筒,由铝和不锈钢材质制成。命运号实验舱拥有51cm直径的玻璃窗,从该窗口拍摄的图像让科学家有机会从不同角度研究洪水、雪崩、火灾和海洋事件。命运号实验舱内部配有24个“国际空间站”标准有效载荷机柜(ISPR),包括13个科学机柜,用于人类生命科学、材料研究、地球观测和商业应用等实验;11个系统机柜,用于提供电气和生命支持系统。值得一提的是,命运号实验舱内还有一台可以制冷到零下八十摄氏度的实验室冰柜,用于储存或运输样品和试剂。命运号实验舱多年以来成果累累,可算得上是实验舱家族功勋卓著的“老前辈”。

哥伦布号实验舱是继美国命运号实验舱之后的第二个“国际空间站”实验舱,实验舱由欧洲10个国家的40家公司共同参与制造,于2008年2月11日搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机抵达“国际空间站”并顺利完成安装。

哥伦布号实验舱长6.9m,直径4.5m,加压舱体积75m3,整体呈圆柱体,可容纳10个“国际空间站”标准有效载荷机柜,美国和欧洲分别拥有五个机柜的使用权。此外,哥伦布号实验舱还拥有四个外部有效载荷平台,每个外部有效载荷都安装在一个适配器上,能够容纳小型仪器和实验设备。2020年3月,空客公司将“巴托洛梅奥”商用试验平台对接到“国际空间站”哥伦布号实验舱外部,该平台配备12个有效载荷隔舱,进一步拓展了哥伦布号实验舱的外部载荷实验空间。哥伦布号实验舱在轨14年来,开展了大量地球观测、技术验证、天体物理和太阳物理学、材料科学、空间设备、商业太空探索等领域的研究。哥伦布号实验舱作为国际合作的典范,将持续为多国科学载荷实验提供平台。

如果要说“国际空间站”最新的实验舱,那一定要提到科学号多功能实验舱。它于2021年7月29日对接至“国际空间站”,并成为“国际空间站”俄罗斯部分最大舱段。

科学号多功能实验舱项目最早可以追溯到1995年,其前身是“国际空间站”首个舱段曙光号功能货舱。多功能实验舱主要由仪器加压舱和球形加压适配器组成,全长13.12m,最大直径4.25m,加压舱体积70m3,太阳电池阵面积56m2,供电功率2.5kW,设计寿命15年。实验舱共设有33个科学实验通用工位(URM),其中舱外13个、舱内20个,通过利用载荷气闸舱和欧洲机械臂,可以实现高度自动化操作,在舱内即可遥控操作开展舱外实验,大幅降低航天员执行出舱任务的必要性,显著提升空间站应用效率。科学号多功能实验舱有能力在轨开展13类科学实验,涉及空间生物学和生理学、保障机组人员生命安全以及教育活动等领域。除此之外,科学号多功能实验舱还包含生保、推进、飞控、热控等多个分系统,相互配合支持其在轨稳定运行,科学号多功能实验舱可以说是实验舱家族中的“全能王”。

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希望号实验舱是由日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)开发的 “国际空间站”最大单个舱段,由加压模块、实验后勤模块、外部平台、机械臂等部分构成。实验舱历时6个月,通过三次航天飞机任务才完全安装至“国际空间站”。

希望号实验舱加压模块长11.2m、直径4.4m,包含23个“国际空间站”标准有效载荷机柜,其中10个为科学机柜,13个为系统机柜。不仅如此,拥有加压实验后勤模块的希望号实验舱还是“国际空间站”上唯一拥有储藏区域的实验舱,这无形之中增加了航天员的活动范围,这也是各国航天员喜欢到希望号实验舱“蹭场子”踢足球、打羽毛球的原因。最多可以容纳10个标准有效载荷并能释放立方星的外部平台,更是为希望号实验舱提供了更多实验与应用机会。此外,可以从地球操作的远程机械臂系统,能代替航天员完成外部平台维修和实验后勤模块货物转移任务,让实验舱“如虎添翼”。希望号实验舱作为实验舱家族中的“大块头”,充裕的空间让其有能力承载大量科学载荷实验。

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