空間站（一種能夠在軌道長(cháng)期駐留的載人航天器）
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空間站（space station）又稱(chēng)太空站、航天站，是一種在近地軌道長(cháng)時(shí)間運行、可供多名航天員巡訪(fǎng)、長(cháng)期工作和生活的載人航天器。空間站分為單模塊空間站和多模塊空間站兩種。單模塊空間站可由航天運載器一次發(fā)射入軌，多模塊空間站則由航天運載器分批將各模塊送入軌道，在太空中將各模塊組裝而成。在空間站中要有人能夠生活的一切設施，空間站不具備返回地球的能力。建成空間站是發(fā)展戰略的重要目標。2021年4月29日11時(shí)，長(cháng)征五號B遙二運載火箭搭載空間站天和核心艙，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空。北京時(shí)間2021年6月17日18時(shí)48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙，標志著(zhù)中國人首次進(jìn)入自己的空間站。空間站
一種能夠在軌道長(cháng)期駐留的載人航天器
繞地球運行的空間站
空間站又稱(chēng)太空站、軌道站或航天站，是航天員在太空軌道上生活和工作的基礎。它是一種具備一定生產(chǎn)試驗或條件的、可供航天員生活和工作的、能夠在軌道長(cháng)期運行的航天器，根據結構組成，可分為單一式和組合式兩種。單一式空間站由運載器一次發(fā)射入軌，組合式空間站由多次運送入軌的單元或組合件在軌道上組裝而成，又分為積木式和桁架掛艙兩種構型。一般來(lái)說(shuō)，空間站大都在約400公里高度的軌道上運行。
基本信息
中文名
空間站
英文名
Space Station
別名
航天站、軌道站、太空站
運用領(lǐng)域
微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗室
1971年，蘇聯(lián)發(fā)射了人類(lèi)歷史上第一座空間站“禮炮”1號，從此載人太空飛行進(jìn)入了一個(gè)新的階段。“禮炮”1號在太空運行了6個(gè)月，完成使命后在太平洋上空墜毀。此后蘇聯(lián)共發(fā)射了三代7座空間站，開(kāi)展了大量的空間試驗與研究。
1993年，以美國和俄羅斯為首，包括歐洲空間局11個(gè)成員國、加拿大、日本、巴西等總計16個(gè)國家和地區共同參與研制了國際空間站，并于1998年開(kāi)始在軌建設，2011年，國際空間站完成在軌建造階段。國際空間站，是一個(gè)在近地軌道上運行的科研設施，也是人類(lèi)歷史上第九個(gè)載人的空間站，其主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等。
中國的空間站發(fā)展計劃于2010年批準立項，分為空間實(shí)驗室和空間站兩個(gè)階段：2016年前，研制并發(fā)射空間實(shí)驗室，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展一定規模的空間應用；2020年前后，研制并發(fā)射核心艙和實(shí)驗室，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營(yíng)技術(shù)、近地空間長(cháng)期載人飛行技術(shù)，并開(kāi)展較大規模的空間應用研究。
功能特點(diǎn)及系統組成
空間站是一種在太空中長(cháng)期運營(yíng)的人造結構，相比一般的航天器，空間站具有有效容積大、可裝載復雜儀器的特點(diǎn)。由于空間站長(cháng)期載人，儀器可直接由人操作，可以避免機械動(dòng)作帶來(lái)的誤差，因此也可以完成比較復雜、非重復性的太空實(shí)驗和設備維修等工作任務(wù)。空間站作為空間科研基地，其主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等，具體體現為：提供研究條件，測試航天技術(shù)，協(xié)助進(jìn)行太空科學(xué)實(shí)驗，提供微重力環(huán)境，以及支持太空探索等。
空間站的意義在于可以提供一個(gè)在太空中長(cháng)期存在的平臺，為科學(xué)家和工程師提供一個(gè)進(jìn)行太空科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的理想環(huán)境。同時(shí)，它還可以促進(jìn)國際合作，為不同國家的宇航員提供訓練和合作機會(huì )，推動(dòng)人類(lèi)在太空領(lǐng)域的探索和發(fā)展。
用途
空間站的主要用途包括以下方面：
- 對地觀(guān)測
- 科學(xué)研究
- 天文觀(guān)測
- 微重力材料加工及制藥
- 新技術(shù)試驗
- 在軌服務(wù)
- 飛往月球和其他行星的中轉站
系統組成
為了實(shí)現以上用途，空間站必須具有以下系統及功能：
- 生命保障系統，包括空氣的控制、供給及循環(huán)系統，水循環(huán)系統，溫度控制系統，食品供應系統，廢物處理系統以及防火系統。
- 推進(jìn)系統，空間站在距地面約400km處運行，雖然在這個(gè)高度上地球的大氣已經(jīng)十分的稀薄，但也足夠在長(cháng)期的運行中逐漸降低空間站的速度，進(jìn)而使得高度隨之降低，所以空間站需要周期性的推進(jìn)以保持合適的運行高度。
- 通信及跟蹤系統。空間站必須與地面指揮中心交流，航天員太空行走的時(shí)候也必須與其他人員進(jìn)行聯(lián)系。空間站上的通信系統可分為兩套，其一工作于S波段，進(jìn)行聲音、指令、自動(dòng)測量記錄及數據的傳輸，其二工作于Ku波段（高顏波段），進(jìn)行視頻及雙向數據傳輸。空間站使用內部音頻系統來(lái)完成空間站內部及空間站與太空行走人員的交流。
- 計算機系統。它們將完成維持空間站的正常運轉、實(shí)驗數據的采集及處理、保障警報系統的控制等工作。
- 緊急逃生通道。為了保證當空間站出現突發(fā)事件后所有航天員能夠安全、迅速的撤離，在空間站上一般對接著(zhù)一個(gè)飛船，以保證航天員能緊急撤離。美國航空航天局還設計并建造了一艘供緊急時(shí)刻使用的載人返回式“X-38”飛船，它能同時(shí)承載7名航天員。
概念起源和發(fā)展歷史
概念起源
早期設想
19世紀后半葉，少數思想自由的先驅就已經(jīng)開(kāi)始設想在太空建立空間站的可能，愛(ài)德華·就雷特·黑爾(Edward Everett Hale)描述了一顆人造地球衛星，具備現代空站的大部分功能，如氣象觀(guān)測、導航和通信等。后來(lái)的作家等則認為這樣的空間站或許會(huì )成為進(jìn)入太空更深處的墊彈石，比如，宇宙飛船添加燃料時(shí)可以去空間貼，或者乘客和機組人員也可以在這里換乘飛往某顆行星的字窗飛船。
航天之父——康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基是最早深入研究大型空間站設計的科學(xué)家之一。早在1894年，他就描述了環(huán)繞地球軌道的“太空小屋”，從各方面來(lái)看，“太空小屋”其實(shí)就是一座空間站，可以用來(lái)進(jìn)行天文觀(guān)測。1895年，齊奧爾科夫斯基又在《地球與天空之夢(mèng)》(Dreams of Earth and Sky)中描寫(xiě)了一座繞地球運行的空間站，距離地面有2000~3200千米，“逐漸出現了從地球自帶補給、材料、機器和建筑的聚居地”。后來(lái)到1929年時(shí)，他又在自己的著(zhù)作《航天學(xué)目標》(The Goals of Astronautics)中，寫(xiě)道：“到目前為止，登上大型天體尚且屬于難以企及的夢(mèng)想…即便是登上像我們的月球這樣較小的天體，也要等到非常遙遠的未來(lái)才能實(shí)現。我們可以實(shí)際探討的是去往某些較小的天體和衛星，例如…”正是在這里，他提出了人類(lèi)為了實(shí)現行星際航行必須設置空間站的這一重要論斷。
概念明確
1923年，德國著(zhù)名的航天專(zhuān)家、宇航先驅赫爾曼·奧伯特（Hermann Oberth）出版著(zhù)作《飛向星際空間的火箭》中，首次提出：讓載人空間站出現在科學(xué)文獻中，而非小說(shuō)中。他構想的空間站內有人永久居住，空間站在距地球1000千米的軌道上運行，定期由來(lái)自地球的火箭提供補給，并通過(guò)旋轉為空間站內的宇航員提供人工重力，宇航員將在此從事科學(xué)觀(guān)測，并為星際飛船補給燃料。正是在這本書(shū)中，奧伯特發(fā)明了“空間站”一詞。
工程化構想
受赫爾曼·奧伯特的激勵，1929年，赫爾曼·諾丁在《太空旅行問(wèn)題》一書(shū)中，對空間站的建設工程問(wèn)題展開(kāi)了廣泛且詳盡的論述，他率先明確了將空間站付諸實(shí)際建造所需考慮的諸多細節，例如：他在空間站設置了氣閘、通過(guò)利用太陽(yáng)光的“鏡子”供應電力，也提及通過(guò)空間站的旋轉來(lái)產(chǎn)生人工重力。他描述了許多細節，比如內部的照明問(wèn)題、水的循環(huán)利用問(wèn)題、再生凈化通風(fēng)系統、姿軌控制和推進(jìn)系統等，這些內容都在幾十年后都被實(shí)際項目一一驗證了。
他還提出：“整個(gè)結構，包括上面的設備在內，都必須先在地球上完成組裝，并進(jìn)行可靠性測試。此外，還必須以能輕松拆卸成各個(gè)部件的方式建造，如果有可能的話(huà)，還可以拆成裝備齊全的獨立‘單元'，這些單元可以通過(guò)宇宙飛船運到外太空組裝起來(lái)。”
發(fā)展歷程
1958年10月，美國航空航天局（以下簡(jiǎn)稱(chēng)NASA）成立，美國國會(huì )要求NASA明確出臺美國的民用載人航天計劃，在NASA提交的長(cháng)期目標中，就包括了建設一座多人永久軌道空間站。在NASA早期的空間站概念中，大多是基于載人飛船開(kāi)發(fā)空間實(shí)驗室。
最早進(jìn)入實(shí)際工程項目規劃的，是1963年公開(kāi)的美國的“載人軌道實(shí)驗室”（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MOL）項目，項目計劃基于“雙子星座號”飛船建設一座軍用空間站，目的是在軌道開(kāi)展軍事實(shí)驗，通過(guò)軍事人員手動(dòng)收集戰略偵察信息的方法克服早期無(wú)人間諜衛星的局限。由于當時(shí)美國尚未掌握交會(huì )對接技術(shù)，因此MOL設想對雙子星飛船進(jìn)行改進(jìn)，將航天員直接放入空間站內發(fā)射到太空中，完成一個(gè)月的偵查任務(wù)后返回。隨著(zhù)成本增加和預算削減以及間諜衛星的技術(shù)發(fā)展，1969年，時(shí)任美國總統尼克松取消了MOL項目。
與MOL項目同期，NASA還采納了一項研究由道格拉斯飛機公司開(kāi)展的“載人軌道研究實(shí)驗室（以下簡(jiǎn)稱(chēng)MORL）”研究，研究以泰坦2號或阿特拉斯號火箭為基礎，相比MOL，MORL采用了對接和人員物資在軌轉移的方法。該研究后改為由土星1B火箭發(fā)射空間站模塊，空間站上裝配了氣閘、對接適配器和離心機，以便幫助宇航員在返回地球前重新適應地面環(huán)境。宇航員會(huì )乘坐阿波羅號飛船升空，飛船上還另外搭載了為特定功能設計的任務(wù)模塊。用于推進(jìn)、科學(xué)實(shí)驗、通信和補給的模塊都已確定下來(lái)。MORL規劃長(cháng)度19米，運行在400千米高的近地軌道上，飛行乘組由4名宇航員組成，艙內氣壓保持在與海拔3000米相當的水平。
MOL和MORL項目一度得到迅速的推進(jìn)，1963年NASA還曾篩選出14名宇航員準備參與其建設。雖然最后由于經(jīng)濟原因兩個(gè)項目都被取消，但后來(lái)的阿波羅計劃和天宮實(shí)驗室都繼承了其中許多研究的成果和技術(shù)。
在同一歷史時(shí)期，時(shí)任蘇聯(lián)領(lǐng)導人赫魯曉夫為監視美國核動(dòng)力航空母艦的動(dòng)向，計劃研究名為“阿爾馬茲”（阿拉伯語(yǔ)，意為鉆石，以下稱(chēng)為“金剛石”）的小型軍用空間站計劃，使用質(zhì)子號運載火箭發(fā)射，計劃由載人軌道空間站OPS和載人運輸補給飛船TKS組成，每座空間站的運行時(shí)間計劃為兩年。由于計劃中的重量持續增長(cháng)以至于難以實(shí)現，以及負責該研究的蘇聯(lián)宇航事業(yè)的總設計師與組織者——科羅廖夫意外逝世等多種因素的影響，1966年，“金剛石”計劃被取消，但該計劃后續研究的影響一直延續到國際空間站。
1969年，贏(yíng)得月球競賽勝利的美國宣布將于1973年建設美國的第一座空間站——天空實(shí)驗室。為了在下一輪的競賽中獲得主動(dòng)，決定全力以赴發(fā)展空間站計劃，并希望成為19世紀驚天動(dòng)地的壯舉。通過(guò)結合聯(lián)盟號飛船與阿爾馬茲空間站研究結果，蘇聯(lián)迅速制造了“長(cháng)期軌道空間站”（DOS），后更名為“禮炮-1號”。該空間站于1971年4月19日在蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，成為人類(lèi)歷史上首個(gè)空間站，開(kāi)啟了近地軌道空間站新紀元。
此后，蘇聯(lián)又連續發(fā)射了“禮炮-2號”至“禮炮-7號”空間站，以及人類(lèi)歷史上首個(gè)第三代空間站——“和平號”。
1973年5月14日，美國發(fā)射了自己的第一座空間站——天空實(shí)驗室，用于太空探索與研究。天空實(shí)驗室是利用阿波羅登月計劃的剩余部件建造的，1973~1979年間，天空實(shí)驗室在地球軌道上運行了6年時(shí)間，它是美國空間站技術(shù)的先驅?zhuān)瑯訛槿祟?lèi)載人航天事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻。、
1993年，以美國和俄羅斯為首，包括歐洲空間局11個(gè)成員國、加拿大、日本、巴西等總計16個(gè)國家和地區共同參與研制了國際空間站，并于1998年開(kāi)始在軌建設，2011年，國際空間站完成在軌建造階段。國際空間站，是一個(gè)在近地軌道上運行的科研設施，也是人類(lèi)歷史上第九個(gè)載人的空間站，其主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等。
中國的空間站發(fā)展計劃于2010年批準立項，分為空間實(shí)驗室和空間站兩個(gè)階段：2016年前，研制并發(fā)射空間實(shí)驗室，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展一定規模的空間應用；2020年前后，研制并發(fā)射核心艙和實(shí)驗室，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運營(yíng)技術(shù)、近地空間長(cháng)期載人飛行技術(shù)，并開(kāi)展較大規模的空間應用研究。
2016年6月24日，神舟9號與天宮一號目標飛行器實(shí)現受控交會(huì )對接，表明中國已經(jīng)完全具備完成手控交會(huì )對接的能力，對未來(lái)空間站的建設意義重大。
2022年11月1日，夢(mèng)天實(shí)驗艙成功對接于天和核心艙前向端口，2022年11月3日，夢(mèng)天實(shí)驗艙順利完成轉位，標志著(zhù)中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成。
由于NASA已在2022年2月1日宣布將國際空間站的壽命延長(cháng)至2030年，此后國際空間站將受控墜毀于南太平洋，屆時(shí)，中國空間站將成為太空中最后一座在軌的空間站。
結構特點(diǎn)
空間站的總體結構形式最初是艙段式的，后來(lái)改為多接口復合式，又向著(zhù)桁架掛艙式發(fā)展。從結構特點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，空間站可以分為單模塊、多模塊和一體化組合空間站三種。
單模塊空間站
單模塊空間站是指由運載器一次發(fā)射入軌即可運行的空間站，在早期的實(shí)驗性的空間站都是單模塊空間站。蘇聯(lián) “禮炮 1 號” 至 “禮炮 7 號” 、美國 “天空實(shí)驗室” 、 中國 “天宮一號” 和 “天宮二號” 都屬于單模塊空間站,一般只有 1 個(gè)艙段,可由火箭一次發(fā)射入軌, 其中 “禮炮 6 號” 和 “禮炮 7 號” 為第二代實(shí)用型 空間站,有兩個(gè)對接口,空間站壽命和航天員駐留時(shí)間較長(cháng)。
多模塊空間站
多模塊組合空間站是指由運載器將各模塊逐個(gè)發(fā)射入軌并在軌組裝而成的空間站。如蘇聯(lián)的“和平”號空間站就是一個(gè)多模塊組合空間站，它由1個(gè)核心艙及5個(gè)有效載荷艙組成，分別是“量子”1號艙、“量子2號艙、“晶體”號艙、“自然”號艙、“光譜”號艙。該空間站的軸向可以對接載人飛船和貨運飛船，載人飛船負責航天員的天地往返，貨運飛船為空間站提供食物、水、氧氣、推進(jìn)劑等補給品。“和平”號空間站由“質(zhì)子”號運載火箭每次發(fā)射1個(gè)艙段(即1個(gè)模塊)入軌。
一體化組合空間站
一體化組合空間站又稱(chēng)一體化綜合軌道基地，其設想首先由美國提出，后來(lái)體現在國際空間站設計方案中。國際空間站由美國、俄羅斯、歐空局成員國、日本、加拿大、巴西等6方16個(gè)國家合作建造。其建造過(guò)程如下：先將“曙光”號功能能源艙送入軌道，然后將團結號節點(diǎn)1艙送入軌道，并實(shí)現兩者組裝，再將氣閘艙、實(shí)驗艙、居住艙、大桁架等構件發(fā)射入軌并在軌道上裝配。全站有統一的姿控系統，有統一的服務(wù)設施，集中供電、供氣和溫度控制，以提高全站使用效率。
發(fā)展劃代與具體型號
第一代空間站
第一代空間站包括蘇聯(lián)發(fā)射的“禮炮”1號到5號五座實(shí)驗性空間站和美國發(fā)射的“天空實(shí)驗室” 實(shí)驗性空間站。第一代空間站均為單模塊空間站，其特點(diǎn)是僅有一個(gè)對接口, 無(wú)法進(jìn)行貨運補給, 也沒(méi)有在軌推進(jìn)系統，空間站內所搭載的儀器設備和主要物品則均需要發(fā)射前裝入空間站內。另外，第一代六座空間站均屬于實(shí)驗性空間站，主要目的都是初步探索性質(zhì)的。
第一代空間站的在軌時(shí)間雖然短暫, 但相比其他航天器有了較大的進(jìn)步,而且這些試驗 性空間站的建造與運行為前蘇聯(lián)建造永久性空間站 積累了大量的寶貴經(jīng)驗,包括催生了空間微重力材料學(xué)學(xué)科、植物種植實(shí)驗等。
需要注意的是，在第一代空間站中，“禮炮”2號、3號、5號均為軍用空間站——隸屬于前文提到的“金剛石”計劃。
第二代空間站
第二代空間站包括“禮炮”6號和7號。這兩座空間站要解決的問(wèn)題除進(jìn)一步提高安全性和可靠性外，另兩項重大的變化是長(cháng)壽命和擴展應用領(lǐng)域。
第二代空間站的特點(diǎn)是：以第一代空間站經(jīng)驗為基礎,通過(guò)改進(jìn)系統的自動(dòng)化程度提高安全性和可靠性以及減輕航天員工作強度,同時(shí)增加飛船對接口以提高空間站在軌運行壽命和擴展應用領(lǐng)域。第二代空間站具有兩個(gè)對接口，一個(gè)用于與載人飛船對接，另一個(gè)用于與貨運飛船對接，用于軌道加油和往返運送試驗設備、試驗物品。
第二代空間站在延長(cháng)了空間站壽命和航天員在軌時(shí)間的同時(shí),也搭載了可確保生活和科研電源供應的多塊太陽(yáng)能電池板、當時(shí)先進(jìn)的多光譜望遠鏡或 X 射線(xiàn)探測系統,并增加了醫療設備和鍛煉器材，從此空間站從實(shí)驗型向實(shí)用型轉變。
第二代艙段式實(shí)用性空間站外形簡(jiǎn)單,不需復雜的在軌對接組合或裝配等過(guò)程,風(fēng)險和難度較小,、安全性較高，但空間站規模小,各種載荷安裝十分緊湊,不僅限制了有效載荷規模,也增加了故障修理的難度。另外,不同艙段太陽(yáng)能電池的相互遮擋也十分嚴重。總而言之，第二代空間站為后續的 “和平號” 和 “國際空間站” 積累了建設經(jīng)驗。
第三代空間站
在 “禮炮” 系列第一代、第二代空間站成功經(jīng)驗的基礎上,蘇聯(lián)建造了第三代空間站，即長(cháng)久性模塊化的 “和平號” 空間站,標志著(zhù)空間站的新階段,其目的就是在太空中提供一個(gè)大型且可居住的科學(xué)實(shí)驗室。
“和平號” 空間站采用組合式積木結構，主體具有六個(gè)對接口，可以與多個(gè)艙體在空間實(shí)施模塊式對接，形成多次重復組合龐大的空間站體系，各艙體是相互獨立的。顯然，很容易按需擴展，可對接上各種科研、資源、載人生活和貨運飛船，從而也就彌補了第一、二代空間站的不足之處，使得空間站體系的功能和規模均有較大改善和提高，最終建成的“和平號”空間站具有五個(gè)試驗艙以及一個(gè)機械臂，相比以往的空間站大為豐富。
第四代空間站
第四代空間站包括“國際空間站”，作為第四代和長(cháng)期載人空間站, 國際空間站采用桁架掛艙式構型,擁有幾十個(gè)艙段和大型構件,主要包括航天員居住艙、實(shí)驗艙、服 務(wù)艙、對接過(guò)渡艙、桁架、太陽(yáng)能電池等部分,其中以組裝式桁架為基礎結構,各種增壓艙和服務(wù)設施 掛靠在桁架上。這種結構既可保證空間站剛度,又不影響各子系統、實(shí)驗設備等的工作性能,也便于設備裝配和維修。
中國空間站在建成后也將屬于第四代空間站。
“禮炮”系列空間站
正如上文所述，“禮炮”系列1-7號空間站，完成了從第一代到第二代的跨越，因此前五座與后兩座雖然同為“禮炮”系列，但也有著(zhù)較大的差異。
長(cháng)度/米 | 直徑/米 | 質(zhì)量/噸 | 軌道高度/千米 近地點(diǎn) —— 遠地點(diǎn) | 軌道傾角/度 | 軌道周期/分鐘 | 發(fā)射時(shí)間 | 墜毀時(shí)間 | 在軌時(shí)間 | 繞地飛行 | 對接飛船 | |
禮炮 1號 | 13.6 | 4.15 | 18.4 | 200-222 | 51.6 | 88.5 | 1971 年 4 月 19 日 | 1971 年 10 月 11 日 | 175天 | 2929圈/1.19億千米 | “聯(lián)盟”11號，三名宇航員工作24天 |
禮炮 2號 （金剛石-1號軍用空間站） | 14.55 | 18.5 | 261-296 | 89.8 | 1973 年 4 月 3 日 | 1973 年 5 月 28 日 | 54天 | 866圈/3500萬(wàn)千米 | 無(wú)（入軌后不久就發(fā)生了爆炸） | ||
禮炮 3號 （金剛石-2號軍用空間站） | 18.9 | 219-270 | 89.1 | 1974 年 6 月 25 日 | 1975 年 1 月 24 日 | 213 天 | “聯(lián)盟” 14 號，一名宇航員工作15天 | ||||
禮炮 4號 | 15.8 | 18.2 | 1974 年 12 月 26 日 | 1977 年 2 月 2 日 | 770 天 | 12444圈/3.14億千米 | 聯(lián)盟 17 號、聯(lián)盟 18 號、聯(lián)盟20號（無(wú)人） 2批四名宇航員工作92天 | ||||
禮炮 5 號 （金剛石-3號軍用空間站） | 14.55 | 19.0 | 223-269 | 89 | 1976 年 6 月 22 日 | 1977 年 8 月 28 日 | 412 天 | 6666圈/2.7億千米 | 聯(lián)盟 23號、聯(lián)盟24 號 2批四名宇航員工作67天 | ||
禮炮 6號 | 15.8 | 19.8 | 219-275 | 89.1 | 1977 年 9 月 29 日 | 1982 年 7 月 29 日 | 1764天 | 28024圈/11億千米 | 接 19 艘 “聯(lián)盟號” 飛船、4 艘 “聯(lián) 盟 T 號” 飛船和 12 艘 “進(jìn)步號” 貨運飛船 蘇聯(lián)、波蘭、東德、古巴等 9 個(gè)國家 16 批 33 名 航天員進(jìn)站工作 683 天 | ||
禮炮 7號 | 16 | 19.8 | 219-278 | 89.2 | 1982 年 4 月 19 日 | 1991 年 2 月 7 日 | 3216天 | 51917天/21億千米 | 9 艘 “聯(lián)盟號 T” 飛船、12 艘 “進(jìn)步” 號貨運 飛船和 2 個(gè)空間站艙體 蘇聯(lián)、法國和印度的 12 批 31 名航天員進(jìn)入站工作 816 天 |
第一代禮炮空間站
“禮炮”1號-5號的設計基本相似，由一系列不同直徑的圓柱體結構組成。空間站主要包括四個(gè)部分：過(guò)渡艙、兩個(gè)工作艙和一段負責宇航員生理活動(dòng)的區域。禮炮1號內的總可居住空間為82m3，大工作艙是宇航員在軌工作的主要區域，安放有主科學(xué)儀器包（ONA），同時(shí)也設置了睡袋、鍛煉設備（以防肌肉萎縮）和小型醫學(xué)工具箱；較小的工作艙位于大工作艙和過(guò)渡艙之間，是空間站飛行控制的主要區域，也是宇航員就餐的區域。為了幫助宇航員辨別方向，空間站工作艙的墻壁被涂成了不同顏色：
前后為淺灰色、地板為暗灰色、左右兩側墻為綠色和淺黃色。
“禮炮”空間站使用KTDU-66型推進(jìn)系統，包括32個(gè)小型調姿發(fā)動(dòng)機，可容納1490kg推進(jìn)劑，總計能夠使用1000s。空間站上的太陽(yáng)能帆板最大能輸出2kW的總功率，但因為安裝位置固定于一側，必須通過(guò)調整空間站來(lái)達到最大的發(fā)電功率，但是這一行為會(huì )使空間站肩負的天文觀(guān)測和對地觀(guān)測任務(wù)受到影響。而在飛行中的40%的時(shí)間，空間站處在地球的陰影之中，需要使用蓄電池供電。另外在對接狀態(tài)下時(shí)，空間站上的電力供應由聯(lián)盟號飛船的太陽(yáng)能帆板提供。固定式太陽(yáng)能板發(fā)電效率不佳的問(wèn)題在后來(lái)的3號空間站上得以解決。
1971年4月19日，禮炮1號發(fā)射入軌，1971年4月23日，“聯(lián)盟十號”飛船發(fā)射升空，但由于對接失敗，被迫返航，一個(gè)多月后，6月7日，“聯(lián)盟十一號”飛船與“禮炮一號”空間站終于成功對接。在禮炮一號上駐留了23天18小時(shí)后，三名宇航員多勃羅沃利斯基，帕查耶夫和沃爾科夫回到聯(lián)盟十一號。由于連接器發(fā)生故障，宇航員不得不打開(kāi)電子柜，臨時(shí)搭載一根電線(xiàn)讓設備啟動(dòng)，另外的故障導致返回艙的平衡閥在分離時(shí)提前開(kāi)啟，三名宇航員返回時(shí)因缺氧而失去生命，之后，飛船內“必須穿宇航服”以及“聯(lián)盟號飛船只能乘坐2個(gè)人”，在很長(cháng)一段時(shí)間成為前蘇聯(lián)航天員血的教訓。但無(wú)論如何，“禮炮1號”的成功升空標志著(zhù)人類(lèi)進(jìn)軍太空的步伐又進(jìn)了一步，也證明了人可以在太空長(cháng)期生存。
1972年，原本計劃中的DOS-2號空間站（DOS-1即禮炮1號的備份）發(fā)射失敗，蘇聯(lián)決定將原本為軍用計劃的OPS-1即“金剛石”-1號空間站發(fā)射入軌，并占用原本DOS-2號的名稱(chēng)（即禮炮2號），從而隱藏其軍用的功能。在發(fā)射后不久，可能是由于受到火箭爆炸后產(chǎn)生的碎片撞擊（正在俄羅斯的通信盲區，但NASA則跟蹤到有五個(gè)碎片與其軌道發(fā)生了交叉，從而該原因最具有可能性），禮炮-2號失壓墜毀。
禮炮3號的大體經(jīng)歷與2號相似：OPS-1項目進(jìn)行的同時(shí)，由蘇聯(lián)科學(xué)院負責的DOS-3空間站也在進(jìn)行中，由于OPS-1爆炸，蘇聯(lián)中央要求盡一切努力趕在美國“天空實(shí)驗室”前發(fā)射DOS-3。DOS-3相比禮炮一號，主要的改進(jìn)就是將固定安裝的太陽(yáng)能板改成能夠轉動(dòng)的，從而使空間站能夠在不改變姿態(tài)的情況下獲得最大的發(fā)電效率。但不幸的是，由于DOS-3重量增加、控制技術(shù)的不成熟等眾多因素的影響，DOS-3在變軌時(shí)失敗，而蘇聯(lián)將其記錄為“宇宙”-557，最終，軍用空間站OPS-2再一次占用了原本定于民用的DOS-3的編號，成為了真正的“禮炮-3號”。
作為軍用空間站，禮炮 3 號裝備有 “ 瑪瑙 一 1” 型照相偵察系統和23毫米口徑的高速航空機關(guān)炮，航天員使用偵察系統上直徑1米、焦距最長(cháng)6.4米的望遠鏡 ，不僅能夠看清地面上的機場(chǎng)、導彈發(fā)射場(chǎng)和海上的航空母艦，甚至還能看清航母甲板上飛機的數目和型號。禮炮三號原計劃先后與聯(lián)盟14號和15號兩艘飛船對接，但由于自動(dòng)對接系統失靈，“聯(lián)盟-15”號未能與禮炮3號空間站對接, 其搭載的2名航天員于發(fā)射后兩天返回地面。禮炮3號于1975年1月24日墜落在太平洋。
禮炮4號空間站是一座民用空間站，于1974年12月26日發(fā)射。1975年1月10日，聯(lián)盟17號飛船發(fā)射。在同禮炮4號對接后，宇航員開(kāi)始進(jìn)站工作，5月24日，聯(lián)盟18B載兩名宇航員進(jìn)入軌道。他們在禮炮4號上工作了62天。這兩組宇航員在禮炮4號上工作生活共計90多天，進(jìn)行了大量研究和實(shí)驗活動(dòng)，取得了很大成功。禮炮4號于1976年2月16日墜入大氣層。
禮炮4號墜毀4個(gè)月后，軍用型禮炮5號空間站于6月22日發(fā)射入軌。期間它只接納了兩批宇航員。2月26日，禮炮5號的回收艙分離并安全回收。它在軌道上進(jìn)行了多次調整，最后于1977年8月28日再次進(jìn)入大氣層。
第二代禮炮空間站
蘇聯(lián)第二代空間站包括禮炮6號和7號。這兩座空間站要解決的問(wèn)題除進(jìn)一步提高安全性和可靠性外，另兩項重大的變化是長(cháng)壽命和擴展應用領(lǐng)域。如果軌道高度保持在250千米，每年消耗推進(jìn)劑為4.75噸；如果軌道提高到350千米，則推進(jìn)劑消耗只有600千克。禮炮6號和7號正是采用這種較高的軌道。
另外，為更大限度地提高軌道運行壽命，第二代空間站雖然仍為單模塊空間站，但具有兩個(gè)對接窗口，可與 “聯(lián)盟號” 系列載人飛船和 “進(jìn)步號” 無(wú)人貨運飛船 同時(shí)對接，提高了燃料、水、食物和其他消耗品等物資的補給能力和實(shí)驗設備與物品的運輸能力，延長(cháng)了空間站壽命和航天員在軌時(shí)間。同時(shí),搭載了可確保生活和科研電源供應的三塊太陽(yáng)能電池板、當時(shí)先進(jìn)的多光譜望遠鏡或 X 射線(xiàn)探測系統,并增加了醫療設備和鍛煉器材。從此前蘇聯(lián)空間站從基本工程研制向實(shí)用型轉變。
禮炮6號1977年9月29日由質(zhì)子號運載火箭送入軌道。1982 年 7 月 29 日墜毀,在軌1764 天（58個(gè)月）。“禮炮6 號” 由過(guò)渡艙、工作艙和中間室等3個(gè)密封壓力艙以及科學(xué)實(shí)驗儀器艙和兩個(gè)非密封艙組成,并具有2個(gè)對接口、變軌發(fā)動(dòng)機以及太空燃料補給能力等。在軌期間, “禮炮6號”先后成功對接19艘“聯(lián)盟號”飛船、4艘“聯(lián)盟T號”飛船和12艘“進(jìn)步號”貨運飛船，共有前蘇聯(lián)、波蘭、東德、古巴等9個(gè)國家16批合計33名航天員進(jìn)站工作683天，出艙活動(dòng)3次，其中兩名航天員列奧尼德·波波夫(Leonid Popov)和瓦列里柳明(Valery Ryumin)創(chuàng )造185天飛行記錄。特別是，“禮炮6號”空間站成功對接“宇宙1267”(Kosmos1267)無(wú)人空間艙并對接飛行458天，為建設模塊式的“和平號”空間站提供了實(shí)驗依據。
禮炮6號在軌運行共達58個(gè)月。在宇航員進(jìn)站工作期間，完成了大量科學(xué)觀(guān)測、地球資源觀(guān)測、人體生物醫學(xué)研究和技術(shù)實(shí)驗。更具有應用意義的工作則是進(jìn)行了大量半導體、晶體生長(cháng)實(shí)驗和用結晶爐及合金爐進(jìn)行了金屬冶煉實(shí)驗。宇航員還首次熔化了玻璃，這使蘇聯(lián)科學(xué)家十分興奮。這項工作對于制造高性能的光導纖維有重大意義。
“禮炮7號”空間站是典型的第二代空間站，也是前蘇聯(lián)禮炮系列的最后一個(gè)空間站，1982年4月19日發(fā)射，1991年2月7日墜毀，在軌3216天繞地51917圈，飛行距離約21億公里。“禮炮7號”構造和功能與“禮炮6號”基本類(lèi)似，并配備了專(zhuān)用維修工具。“禮炮7號”先后成功對接9艘“聯(lián)盟號T飛船、12艘“進(jìn)步”號貨運飛船和2個(gè)空間站艙體，前蘇聯(lián)、法國和印度的12批31名航天員進(jìn)入站工作816天，其中三名航天員列昂尼德。基齊姆(Leonid Kizim)弗拉基米爾索洛維約夫(Vladimir Solovyov)和奧列格-阿特科夫(Oleg Atkov)創(chuàng )造了237天飛行記錄。在軌期間，航天員進(jìn)行了120多項實(shí)驗，出艙活動(dòng)13次，對“禮炮7號”實(shí)施了部件更換和修復工作，提高了空間站的可靠性，延長(cháng)了飛行壽命。前蘇聯(lián)第二名女航天員斯韋特蘭娜-薩維茨卡婭(SvetlanaSavitskaya)兩次進(jìn)入“禮炮7號”，并于1984年7月成為人類(lèi)第一個(gè)太空行走的女性。
天空實(shí)驗室
天空實(shí)驗室是美國第一個(gè)空間站，也是美國歷史上唯一一次完全運營(yíng)的空間站，使用“土星5號”運載火箭發(fā)射，它屬于第一代空間站，其基本參數如下：
長(cháng)度/米 | 直徑/米 | 質(zhì)量/噸 | 軌道高度/千米 | 軌道傾角/度 | 軌道周期/分鐘 | 發(fā)射時(shí)間 | 墜毀時(shí)間 | 在軌時(shí)間 | 運行距離 | 對接飛船 |
35（與阿波羅飛船）/ 25（不參與對接） | 6.6 | 90（與阿波羅飛船）/ 76（不參與對接） | 434 近地點(diǎn) 442 遠地點(diǎn) | 50 | 93 | 1973年 5月14日 | 1979年 7月11日 | 2246天 | 繞地34981圈/ 14億多千米 | 3艘阿波羅飛船（命名為天空實(shí)驗室-2、3、4） 三批9名宇航員，工作717天 |
天空實(shí)驗室是利用阿波羅登月計劃的剩余部件建造的，其主體軌道艙是由土星5號運載火箭的第三級箭體改裝而成的，分為上、下兩層，上層為工作區，下層為生活區，包含廚房、洗浴設施、廁所、運動(dòng)器材和許多科學(xué)實(shí)驗設備。其他主要組成部分有：
- 氣閘模塊 （AM）： 有一個(gè)氣閘，用于出艙活動(dòng)，還裝備了主要的通信系統和數據傳輸、環(huán)境和熱控制系統，以及電力控制系統。
- 阿波羅天文望遠鏡（ATM）：是一座多光譜太陽(yáng)天文臺，主要用來(lái)觀(guān)測太陽(yáng)活動(dòng)和拍攝太陽(yáng)的照片，還配置了用于獲取額外供電的四個(gè)可展開(kāi)太陽(yáng)能帆板陣列。
自1973年5月到1974年2月，“天空實(shí)驗室”先后接納了3批宇航員員，每批3人，在站分別工作了28天、59天和84天，進(jìn)行了270多項研究實(shí)驗，拍攝了18萬(wàn)張太陽(yáng)活動(dòng)的照片、4萬(wàn)多張地面照片，還進(jìn)行了長(cháng)期失重人體生理學(xué)試驗和失重下材料加工的試驗。1979年7月11日進(jìn)入大氣層燒毀。
“和平號”空間站
和平號空間站各艙段的設計壽命為6年，其總質(zhì)量（不包括與其對接的運輸器）達130噸。和平號空間站是禮炮號空間站的改進(jìn)型，其規模并不太大，與禮炮號相仿。其長(cháng)度為13.13米，最大直徑為4.15米，密封容積90立方米。
和平號空間站核心具有六個(gè)對接口，可以與多個(gè)艙體在空間實(shí)施模塊式對接，形成多次重復組合龐大的空間站體系，各艙體是相互獨立的。顯然，很容易按需擴展，可對接上各種科研、資源、載人生活和貨運飛船，從而也就彌補了第一、二代空間站的不足之處，使得空間站體系的功能和規模均有較大改善和提高。
和平號空間站與禮炮號空間站的兩個(gè)不同點(diǎn)：對接過(guò)渡艙的存在是和平號技術(shù)改進(jìn)的重點(diǎn)，其上裝有新型的對接機構，新型的“雌雄同體——周邊式”對接機構在性能上遠遠優(yōu)于過(guò)去的對接機構，它的外形尺寸較小，但具有很大的支撐能力，對接物體的重量可達1.8到100噸。此外，增加了機械臂是和平號空間站的另一個(gè)特點(diǎn)。
在和平號年久失修的情況下， 2001年3月23日，和平號成功墜毀于南太平洋指定海域。和平號空間站自發(fā)射以來(lái)，科學(xué)家用它進(jìn)行了內容廣泛、成果豐碩的空間科學(xué)和技術(shù)試驗，其中包括為建造國際空間站做準備工作。
“和平”號空間站有5個(gè)試驗艙：
（1） 天文物理艙
量子1號（Kvant-1）也稱(chēng)為和平號空間站的天文物理艙，1987年3月31日發(fā)射，4月9日與和平號空間站對接，1988年8月25日拋掉了服務(wù)艙，使之再入返回。其主要功用是用于載人/自動(dòng)天文觀(guān)測，擴展和平號實(shí)驗設施。天文物理艙的組成包括了實(shí)驗室艙和傳送艙，它們是密封艙，其容積為40立方米，還有非加壓后載荷艙。全長(cháng)為5.8米，最大直徑為4.5米。與和平號空間站對接飛行時(shí)，其重量為11050公斤（其中包括了1.5噸的科學(xué)儀器、2.6噸的和平號設備，如太陽(yáng)能電池板等）。
（2） 量子2號艙
量子2號（Kvant-2）是和平號空間站的第一個(gè)徑向艙。其主要功用是擴展和平號空間站，并作為艙外活動(dòng)的通道和出入口。它于1989年11月26日從邱拉坦航天中心發(fā)射； 12月8日，在機械臂的幫助下，從前軸向對接口轉移到徑向對接口處與之對接。至此，和平號空間站復合體成了“L”形在軌道上運行。量子2號艙由三個(gè)主要部分組成主體結構：氣閘艙、科學(xué)設備艙和服務(wù)存貯艙。
（3） “晶體號”艙
晶體號于1990年5月31日從邱拉坦航天中心發(fā)射， 6月11日，在機械臂的幫助下，與量子2號相對應的對接口處實(shí)現了對接。晶體艙由兩個(gè)密封艙組成：儀器載荷艙和儀表對接艙。全長(cháng)為11.9米，最大直徑為4.35米，艙內的密封總容積為60.8立方米，總重量為19.64噸（其中含有7噸貨載）。
晶體號是和平號空間站的第二個(gè)徑向艙，其主要功用是在空間飛行條件下，獲得特殊性能的結構材料、電子器件、生物制劑和植物栽培工藝；增強地球資源勘察和天體物理實(shí)驗的能力；作為航天飛機的停靠的“碼頭”。顯然，更增大了和平號空間站，為長(cháng)期性載人飛行帶來(lái)了更加有利的條件。
（4）光學(xué)艙
1995年5月20日，由SL-13“質(zhì)子”號火箭發(fā)射，總質(zhì)量約200噸。主要用于研究大氣物理，還可用于研究生物醫學(xué)等。1997年6月25日，俄“進(jìn)步”型貨運飛船與“和平”號對接時(shí)發(fā)生碰撞，將光學(xué)艙撞壞并導致空間站外殼損傷，致使光學(xué)艙段被迫關(guān)閉，部分氧氣泄漏，動(dòng)力系統也受到影響。該艙的遙感設備專(zhuān)用于大氣研究，規劃有兩年的壽命期。光學(xué)艙還安裝有一個(gè)小型的外部操縱器，這個(gè)機械臂還可以用于部署小型衛星。
（5）自然艙
1996年4月27日升空，長(cháng)約13米，總質(zhì)量19.7噸。自然艙又稱(chēng)為環(huán)境監測艙，其上裝有多光譜、微波和紅外掃描器、激光雷達、臭氧敏感器和其他環(huán)境監測敏感器。主要用于陸地、海洋和大氣層遙感探測及材料科學(xué)、生命科學(xué)和生物技術(shù)研究。
隨著(zhù)蘇聯(lián)的解體和太空競賽的結束,擁有豐富載人航天和空間站建設及運行經(jīng)驗的俄羅斯和擁有強大經(jīng)濟與科技實(shí)力的美國于 1993 年推出了 “和平號——航天飛機” 計劃 (Shuttle-MirProgram), “和平號” 空間站也成為兩國第一次大規模太空技術(shù)合作交流的舞臺。作為美俄國際空間站合作計劃的一部分，美國航天飛機與和平號空間站實(shí)施了九次交會(huì )對接，1995年2月6日發(fā)現號航天飛機與和平號在太空對接，期間進(jìn)行了設備和航天員的交換。在“和平號”的服役生涯中，除3次短期無(wú)人駐留外，前蘇聯(lián)/俄羅斯、美國、英國、法國、德國、日本等12個(gè)國家、104名航天員(其中11人女性，1名日本太空記者)、137人次進(jìn)站，實(shí)施了80次太空行走，完成了24個(gè)國際性科研計劃和約22000次科學(xué)實(shí)驗可俄羅斯航天員瓦列里波利雅科夫(Valeri Polyakov)創(chuàng )造了太空連續駐留438天的世界紀錄，謝爾蓋·阿夫杰耶夫(Sergei Avdeyev)先后3次進(jìn)入“和平號”累計駐留748天，美國女航天員香農，露西德(Shannon Lucid)創(chuàng )造女性太空飛行188天的最高記錄。
俄羅斯和美國間以和平號為基礎展開(kāi)的太空合作為建造和運營(yíng)國際空間站積累了經(jīng)驗。和平號作為當時(shí)體積最大、應用技術(shù)最先進(jìn)、設施最完善、在軌時(shí)間最長(cháng)的空間站，在生物學(xué)、人類(lèi)生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、氣象學(xué)和航天器系統等方面中進(jìn)行了大量科學(xué)實(shí)驗和許多有益探索，取得了大量數據和具有重大實(shí)用價(jià)值的成果，為太空探索積累了豐富的經(jīng)驗。
國際空間站
20世紀90年代隨著(zhù)太空競賽的結束，1998年美國國家航空航天局(NASA)、俄羅斯聯(lián)邦航天局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機構(JAXA)、加拿大國家航天局(CSA)、歐洲航天局(ESA)和巴西航天局(AEB)等6家空間機構啟動(dòng)“國際空間站”合作，美國、俄羅斯聯(lián)合歐洲航天局11個(gè)國家(德國、法國、意大利、西班牙、荷蘭、比利時(shí)、丹麥、挪威、瑞典、瑞士和英國)以及日本、加拿大和巴西等16個(gè)國家聯(lián)合分工建設“國際空間站”。國際空間站有史以來(lái)規模最大、耗時(shí)最長(cháng)且涉及國家最多的空間國際合作項目。
“國際空間站” 設計壽命為10 至15 年,指揮和控制由美國和俄羅斯雙方分擔,1998 年 11 月 20 日主體核心艙發(fā)射,2011 年12月完成所有組件安裝。該空間站是一個(gè)微重力和空間環(huán)境下的實(shí)驗室，主要面向生物學(xué)、生物醫學(xué)、地球與空間科學(xué)、材料科學(xué)、基礎物理等領(lǐng)域展開(kāi)科學(xué)研究。
其基本信息如下：
英文名稱(chēng) | 質(zhì)量 | 長(cháng)度 | 寬度（太陽(yáng)能電池板寬度） | 軌道周期 | 平均速度 | 軌道參數 |
International Space Station（簡(jiǎn)稱(chēng)ISS） | 419噸 | 73米 | 109米 | 93分鐘 | 約28000千米/小時(shí) | 近地點(diǎn)400.2千米，遠地點(diǎn)409.5千米， 軌道傾角51.64° |
組成國際空間站各艙段的發(fā)射時(shí)間、與空間站的對接時(shí)間，及其負責國家與發(fā)射工具如下表所示：
發(fā)射時(shí)間 | 在軌對接時(shí)間 | 制造國家 | 發(fā)射工具 | |
曙光號功能貨艙 | 1998-11-20 | - | 俄羅斯 | “質(zhì)子-K”運載火箭 |
團結號節點(diǎn)艙 | 1998-12-04 | 1998-12-07 | 美國 | “奮進(jìn)號”航天飛機 |
星辰號服務(wù)艙 | 2000-07-12 | 2000-07-26 （至此完成初期建設） | 俄羅斯 | “質(zhì)子-K”運載火箭 |
命運號實(shí)驗艙 | 2001-02-08 | 2001-02-10 | 美國 | “亞特蘭蒂斯”航天飛機 |
尋求號氣閘艙 | 2001-07-12 | 2001-07-15 | 美國 | “亞特蘭蒂斯”航天飛機 |
碼頭號對接艙 | 2001-09-15 | 2001-09-17 | 俄羅斯 | “聯(lián)盟M”運載火箭 |
和諧號節點(diǎn)艙 | 2007-10-23 | 2007-10-26 | 意大利（歐空局） | “發(fā)現號”航天飛機 |
哥倫布號實(shí)驗艙 | 2008-02-07 | 2008-02-12 | 意大利（歐空局） | “亞特蘭蒂斯”航天飛機 |
希望號實(shí)驗艙 | 2008-03-11（貨運模塊） | 2008-03-14 | 日本 | “奮進(jìn)號”航天飛機 |
2008-06-01（加壓模塊） | 2008-06-03 | “發(fā)現號”航天飛機 | ||
2009-07-15（艙外平臺） | 2009-07-18 | “奮進(jìn)號”航天飛機 | ||
探索號小型研究模塊 | 2009-11-10 | 2009-11-12 | 俄羅斯 | “聯(lián)盟M”運載火箭 |
寧靜號節點(diǎn)艙 | 2010-02-08 | 2010-02-12 | 意大利（歐空局） | “奮進(jìn)號”航天飛機 |
穹頂號觀(guān)測艙 | 2010-02-15 | |||
黎明號小型研究模塊 | 2010-05-14 | 2010-05-18 | 俄羅斯 | “亞特蘭蒂斯”航天飛機 |
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科學(xué)號無(wú)人多功能實(shí)驗艙 | 2021-07-21 | 2021-07-29 | 俄羅斯 | “質(zhì)子M”運載火箭 |
碼頭號節點(diǎn)艙（上文中碼頭號對接艙已退役并燒毀，這是新的同名艙段） | 2021-11-24 | 2021-11-26 | 俄羅斯 | “聯(lián)盟-2.1b”運載火箭 |
自從2000年11月，宇航員首次抵達國際空間站時(shí)起，國際空間站內始終保持有宇航員駐站，截至2022年底，國際空間站的累計在軌工作時(shí)間已經(jīng)超過(guò)8100天，有來(lái)自20個(gè)國家的263名宇航員抵達了國際空間站。
2022年2月1日，美國國家航空航天局（以下簡(jiǎn)稱(chēng)NASA）宣布，將國際空間站的壽命延長(cháng)至2030年，屆時(shí)國際空間站將受控重返大氣層，經(jīng)過(guò)燒蝕之后墜入南太平洋的尼莫點(diǎn)（是地表上距離各大陸最遠的位置，又稱(chēng)“衛星墳墓”）。
天宮空間站
2010年9月中國空間發(fā)展計劃一《載人空間站工程實(shí)施方案》正式獲批，中國空間站計劃(CimaSpace Station Plan)正式啟動(dòng)實(shí)施，其中明確中國空間站工程的戰略目標是：在2020年前后，建成和運營(yíng)近地空間站，使中國成為獨立掌握近地空間長(cháng)期載人飛行技術(shù)，具備長(cháng)期開(kāi)展近地空間有人參與科學(xué)技術(shù)實(shí)驗和綜合開(kāi)發(fā)利用太空資源能力的國家。
“天宮一號”目標飛行器
2011年9月29日中國第一個(gè)目標飛行器“天宮一號”發(fā)射，在軌飛行2376天，其中有人駐留20天，于2018年4月2日墜毀。
“天宮一號”是中國首個(gè)簡(jiǎn)易空間實(shí)驗室，只有1個(gè)交會(huì )對接口，屬于第一代空間站。該站由實(shí)驗艙和資源艙構成，全長(cháng)10.4米，最大直徑3.35米，重約8.5噸。實(shí)驗艙由密封艙和裝有對地遙感設備的非密封后錐段組成，其中密封艙是飛行器的控制艙，也是航天員的工作艙和生活艙，實(shí)驗艙前端裝有可與載人飛船交會(huì )對接的裝置。資源艙為非密封艙，主要為軌道機動(dòng)提供動(dòng)力、燃料和電能等，艙外裝有一對太陽(yáng)電池翼及中繼衛星天線(xiàn)，其尾部裝有2臺490N軌控發(fā)動(dòng)機。
在軌期間，“天宮一號”先后和1艘無(wú)人飛船(2011年11月1日“神舟八號”)、2艘載人飛船(2012年6月18日“神舟九號”、2013年6月13日“神舟十號”)完成了4次自動(dòng)和2次航天員手控交會(huì )對接，2批6名航天員進(jìn)入“天宮一號”，航天員短期在軌駐留，并開(kāi)展了對地遙感應用、空間物理與環(huán)境探測和空間材料等實(shí)驗，獲取了大量有價(jià)值的數據信息和十分豐顧的應用成果，作為中國首個(gè)試驗空間實(shí)驗室，“天宮一號”完成了航天器組合體控制與管理、航天員在軌駐留保障、航天員在軌維修操作等一系列技術(shù)試驗驗證，為中國載人空間站研制建設和運營(yíng)管理積累了十分寶貴的經(jīng)驗。
“天宮二號”空間實(shí)驗室
2016年9月15日“天宮二號”發(fā)射，在軌飛行1037天，2019年7月19日以受控方式離軌重返大氣層。
“天宮二號”在外形、結構、尺寸、質(zhì)量上與“天宮一號”基本一致，由實(shí)驗艙和資源艙組成。在結構上也屬于第一代空間站，只有1個(gè)交會(huì )對接口，但采用模塊化艙內設備設計，增加了推進(jìn)劑補加系統，配備在軌維修技術(shù)驗證和機械臂維修操作驗證系統，從功能上看相比歷史上美、蘇的第一代空間站是有所超越的，介于一、二代之間。
在軌期間，“天宮二號”于2016年10月19日與“神舟十一號”載人飛船自動(dòng)交會(huì )對接形成組合體，航天員景海鵬和陳冬進(jìn)入空間實(shí)驗室完成30天的中期在軌駐留任務(wù)，并進(jìn)行了較大規模的地球觀(guān)測、航天醫學(xué)、空間應用新技術(shù)、植物培育、釋放伴飛小衛星、首次太空腦機交互等實(shí)驗或試驗。“天宮二號”于2017年與“天舟一號”無(wú)人貨運飛船先后完成了3次自主快速交會(huì )對接試驗(4月22日、6月19日、9月12日)、3次推進(jìn)劑在軌補加試驗(4月27日、6月15日、9月16日)，繞飛試驗(6月19日)、在軌釋放立方星(8月1日)等實(shí)驗或試驗。
“天宮二號”完成了航天員中期駐留，考核和驗證了面向長(cháng)期飛行的乘員生活、健康和工作保障等相關(guān)技術(shù)、推進(jìn)劑在軌補加技術(shù)等，為未來(lái)空間站建成并運行奠定了重要基礎。因此，“天宮二號”是中國空間站建設的最后一次全面技術(shù)驗證，標志著(zhù)中國全而進(jìn)入空間實(shí)驗室任務(wù)實(shí)施階段。
中國空間站（天宮空間站）
2021年4月29日，中國文昌航天發(fā)射場(chǎng)，長(cháng)征五號B遙二運載火箭成功將天和號核心艙送入高度340-450公里的近地軌道，這是中國空間站第一個(gè)，也是最重要的一個(gè)艙段——核心艙，中國空間站的在軌組裝建造正式開(kāi)始。
中國載人航天工程總設計師周建平介紹，空間站基本構型有3個(gè)艙段，1個(gè)核心艙，2個(gè)實(shí)驗艙。每個(gè)艙都是20噸級，三艙組合體質(zhì)量約66噸。空間站整體呈T字構型，核心艙居中，實(shí)驗艙Ⅰ和實(shí)驗艙Ⅱ分別連接于兩側。其中，核心艙用來(lái)控制整個(gè)空間站組合體，兩個(gè)實(shí)驗艙分別用于生物、材料、微重力流體、基礎物理等方面的科學(xué)實(shí)驗。
2022年7月25日3時(shí)13分，問(wèn)天實(shí)驗艙成功對接于天和核心艙前向端口，這是中國兩個(gè)20噸級航天器首次在軌實(shí)現交會(huì )對接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行空間交會(huì )對接。2022年9月30日12時(shí)44分，經(jīng)過(guò)約1小時(shí)的天地協(xié)同，問(wèn)天實(shí)驗艙完成轉位。
2022年11月1日4時(shí)27分，夢(mèng)天實(shí)驗艙成功對接于天和核心艙前向端口。2022年11月3日9時(shí)32分，空間站夢(mèng)天實(shí)驗艙順利完成轉位，標志著(zhù)中國空間站“T”字基本構型在軌組裝完成，向著(zhù)建成空間站的目標邁出了關(guān)鍵一步。按計劃，后續將開(kāi)展空間站組合體基本功能測試和評估。
中國空間站核心艙命名為“天和”，全長(cháng)16.6米，最大直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量22.5噸，可支持3名航天員長(cháng)期在軌駐留。它既是空間站的管理和控制中心，也是航天員生活的主要場(chǎng)所，還能支持開(kāi)展少量的空間科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)試驗。核心艙供航天員工作生活的空間約50立方米，加上兩個(gè)實(shí)驗艙后，航天員活動(dòng)空間整體達到110立方米。核心艙又包括節點(diǎn)艙、生活控制艙和資源艙三部分，有3個(gè)對接口和2個(gè)停泊口。停泊口用于連接兩個(gè)實(shí)驗艙，一起與核心艙組裝形成空間站組合體。對接口用于載人飛船、貨運飛船及其他飛行器訪(fǎng)問(wèn)空間站，另有一個(gè)出艙口供航天員出艙活動(dòng)。其中，核心艙前端的兩個(gè)對接口接納載人飛船對接停靠，后端的一個(gè)對接口接納貨運飛船停靠補給。對接口可以支持其它飛行器短期停靠，并接納新的艙段對接，擴展空間站規模。
實(shí)驗艙Ⅰ名為“問(wèn)天”，主要任務(wù)是開(kāi)展艙內和艙外空間科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)試驗，也是航天員的工作生活場(chǎng)所和應急避難場(chǎng)所。實(shí)驗艙Ⅰ配備了航天員出艙活動(dòng)專(zhuān)用氣閘艙，支持航天員出艙活動(dòng)，配置了小型機械臂，可進(jìn)行艙外載荷自動(dòng)安裝操作。實(shí)驗艙Ⅰ有著(zhù)核心艙部分關(guān)鍵平臺功能，這意味著(zhù)在需要的時(shí)候，它可以執行對空間站的整個(gè)管理和控制。實(shí)驗艙Ⅱ名為“夢(mèng)天”，具備和實(shí)驗艙Ⅰ類(lèi)似的功能。實(shí)驗艙Ⅱ還配置有貨物專(zhuān)用氣閘艙，在航天員和機械臂的輔助下，支持貨物、載荷自動(dòng)進(jìn)出艙。
空間站工程也包括天地往返運輸系統和貨物運輸系統。天地往返運輸系統由神舟載人飛船和長(cháng)征二號F運載火箭組成，用于航天員和部分物資往返空間站。神舟載人飛船可支持3名航天員實(shí)現天地往返，在空間站停靠期間也作為救生船，用于航天員應急救生和返回。貨物運輸系統則由天舟貨運飛船和長(cháng)征七號運載火箭組成。貨運飛船為空間站運送航天員生活物資、推進(jìn)劑、載荷設備等補給物資。
中國的空間站未來(lái)還有一個(gè)重要計劃，在空間站建造完成后，會(huì )單獨發(fā)射一個(gè)十幾噸的光學(xué)艙，與空間站保持共軌飛行狀態(tài)。光學(xué)艙命名為“巡天”，具備自主飛行能力，正常任務(wù)時(shí)與空間站共軌飛行，進(jìn)行高分辨率天文觀(guān)測，開(kāi)展天體物理和空間天文學(xué)研究。需要燃料補給和設備維修時(shí)，光學(xué)艙可與空間站對接，進(jìn)行推進(jìn)劑補加和設備維修維護，提高自身壽命和工作性能。
未來(lái)發(fā)展
中國
根據中國第五部航天白皮書(shū)——《2021中國的航天》規劃，在未來(lái)五年內，中國在載人航天方面將繼續實(shí)施載人航天工程，發(fā)射“問(wèn)天”實(shí)驗艙（已發(fā)射，參上）、“夢(mèng)天”實(shí)驗艙（已發(fā)射，參上）、“巡天”空間望遠鏡以及“神舟”載人飛船和“天舟”貨運飛船，全面建成并運營(yíng)中國空間站，打造國家太空實(shí)驗室，開(kāi)展航天員長(cháng)期駐留、大規模空間科學(xué)實(shí)驗、空間站平臺維護等工作。中國空間站完成在軌建造以后，將轉入為期10年以上的應用與發(fā)展階段。航天員將長(cháng)期在軌駐留，開(kāi)展更加深入的空間科學(xué)研究和宇宙空間探索。
中國首個(gè)大型“巡天”空間望遠鏡則計劃于2023年發(fā)射，開(kāi)展廣域巡天觀(guān)測，將在宇宙結構形成和演化、暗物質(zhì)和暗能量、系外行星與太陽(yáng)系天體等方面開(kāi)展前沿科學(xué)研究。
首批國際合作項目載荷也將于2023年進(jìn)入中國空間站，這些載荷屬于中國載人航天工程辦公室與聯(lián)合國外空司、歐洲空間局共同遴選的多個(gè)空間科學(xué)應用項目。其他國家的宇航員也將在未來(lái)進(jìn)入中國空間站。
此外，中俄還將牽頭聯(lián)合建設月球軌道空間站，未來(lái)邀請各國科學(xué)家開(kāi)展探測數據及月球樣品的聯(lián)合研究，推動(dòng)人類(lèi)對月球及宇宙的認知。計劃中的國際月球科研站將開(kāi)展多學(xué)科、多目標的科研活動(dòng)，包括月球自身探索和利用、月基觀(guān)測、基礎科學(xué)實(shí)驗和技術(shù)驗證等，長(cháng)期無(wú)人自主運行，遠景有人參與。
俄羅斯
新型俄羅斯軌道空間站計劃至少包括5個(gè)艙：核心艙；專(zhuān)用生產(chǎn)艙；后勤物流艙；用于組裝、發(fā)射、接收和維修航天器的平臺艙；一個(gè)可容納4名游客的商業(yè)艙。該站采用開(kāi)放式架構設計，由于更換了模塊，因此使用壽命不受限制。按照該計劃，新的俄羅斯空間站的規模將比“和平”號更大，將在高度400公里、傾角98度的軌道上飛行，這將有可能監測整個(gè)地球表面。
但俄方這次空間站規劃某種程度上是一種政治層面的表態(tài)，后續是否有足夠資金來(lái)研制新一代的空間站還存在較大變數。
美國
2022年2月1日，美國國家航空航天局（以下簡(jiǎn)稱(chēng)NASA）宣布，將國際空間站的壽命延長(cháng)至2030年，屆時(shí)國際空間站將受控重返大氣層，經(jīng)過(guò)燒蝕之后墜入南太平洋的尼莫點(diǎn)（是地表上距離各大陸最遠的位置，又稱(chēng)“衛星墳墓”）。
美國的未來(lái)空間站發(fā)展將朝著(zhù)深空化和商業(yè)化發(fā)展，其中近地軌道運行的空間站可能交給商業(yè)航天公司，美國宇航局已經(jīng)將國際空間站物資補給和載人飛行交給了商業(yè)航天企業(yè)，經(jīng)驗和技術(shù)都滿(mǎn)足要求。
在商業(yè)化近地軌道空間站方面，NASA提出“商業(yè)近地軌道目的地”(CLD)項目，2021年12月2日，NASA向三個(gè)太空合同撥款4.156億美元，其中藍色起源公司獲得1.3億美元，納諾拉克斯公司獲得1.6億美元，諾斯羅普·格魯曼公司獲得1.256億美元。該項目?jì)蓚€(gè)階段的第一階段，預計將于2025年結束。在第二階段，NASA將選擇其最喜歡的解決方案，供NASA宇航員使用，并購買(mǎi)一套初始服務(wù)。
除了CLD項目外，NASA還向航天公司Axiom Space授予了價(jià)值1.4億美元的合同，為國際空間站建造艙段。當國際空間站退役后，Axiom計劃將其模塊分離，將其改造為能夠獨立飛行的空間站。
深空方向，2020年9月21日，NASA正式發(fā)布“阿爾忒彌斯”月球探索計劃，其中計劃利用“門(mén)戶(hù)”月球軌道空間站作為月球表面探測器的通信中繼和物資中轉站。“門(mén)戶(hù)”空間站的規劃為：主要結構包括居住艙、動(dòng)力與推進(jìn)單元、貨運艙、氣閘艙、獵戶(hù)座飛船Orion等，除了動(dòng)力與推進(jìn)艙具有動(dòng)力系統可以由商業(yè)火箭發(fā)射，其它模塊將主要由SLS發(fā)射。
其他
印度計劃完成首次載人航天飛行任務(wù)后從2022年開(kāi)始著(zhù)手建設該國首個(gè)空間站，建成后可供宇航員在其上停留工作15至20天。
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