名词解释：国际空间站

http://www.sina.com.cn 2003年09月21日15:19 人民网

　　国际空间站(ISS)政府间协议于1998年1月29日签署。ISS是本世纪末世界上最大的载人航天工程，它将证明人类有能力在太空建造大型设施并且在上面生活和工作。

　　一、国际空间站之前的美苏载人航天计划

　　对ISS投资最多的美国从航天时代的开始就研究空间站，在1963~1969年间，美国为MO

L计划花费了13亿美元。MOL是一个由大力神-3发射的11t重的空间站。然后，从1971~1974年美国又为“天空实验室”(Skylab)计划支付了26亿美元。“天空实验室”是一个9t重的空间站，1973年5月由土星5运载火箭发射，有三组宇航员曾在上面工作过。1973年9月NASA委托ESA于1981年交付造价约10亿美元的“空间实验室”(Spacelab)(总共进行16次飞行)。1984年1月里根总统决定1992年建造一个80亿美元的空间站。但是当1987年与工业界签合同时，这项计划经费已升至145亿美元，进度也推迟到1994年初。1988年，美国与欧洲、加拿大和日本签订了第一份政府间协议，建造并运营自由号(后改名为阿尔法号)空间站(现定名为国际空间站)。

　　另一方面，俄罗斯(前苏联)于1964年10月着手“钻石”(Almaz)军用空间站计划。这项计划与美国的MOL计划相当。1973~1976年发射了3个空间站(礼炮2、礼炮-3和礼炮-5)。由于1969年苏联在登月竞赛中输给了美国，“钻石”计划改为DOS民用空间站计划。1971~1982年共发射过6个空间站(礼炮-1、礼炮-4、礼炮-6和礼炮-7，另有两次失败)。然后把两项计划合并产生了和平号永久性空间站，它已在轨运行了11年。由于这些空间站的研制，使俄罗斯获得了美国不具备的空间站技术和长期空间飞行经验。

　　二、国际空间站计划概况

　　ISS将于1998~2003年组装。美国部分包括节点-1连接舱、一个有13个机柜的实验室、一个居住舱和一个上面将装8个32.8m×115m太阳帆板的桁架。工业力量分为3个集团，由麦道宇航公司、洛克达因公司和波音公司分别牵头。在1993年国际空间站进行重新设计时，管理体制做了重大改革，改由波音公司作为总体主承包商，所有合同并入波音公司。俄罗斯部分由能源科学生产联合体和赫鲁尼切夫国家研究与生产中心负责。它包括功能货舱(FGB)、NPP、居住舱(SM)、3个研究舱、一个后勤舱和一个生保舱。欧洲将提供的硬件包括俄罗斯居住舱数据管理系统——DMSR(DASA)、安装在俄罗斯NPP上的ERA臂(Fokker公司)、2002年由航天飞机发射的COF实验舱(哥伦布轨道舱，DASA)、从2002年3月开始由阿里安5火箭发射(每3年发2次)的自动转移飞行器(ATV，Aerospatiale公司)、由小型加压后勤舱(MPLM)派生而来的节点-2舱和节点-3舱(Alenia公司)、手套箱、Hexapod瞄准系统、4个冷冻机(MELFI，Matra公司)和一个飞行数据软件。

　　COF重12.4t，6.7m×4.5m。它拥有20kW电力，其中13.5kW用于有效载荷(10个机柜)；ATV重20t，8.5m×4.25m，它载运9t的有效载荷(4t燃料、5t食物和硬件)。在2000~2001年空间站初期使用阶段，欧洲将使用美国的实验室。在2002~2005年它的不加压有效载荷将使用1个机柜和半个快速货架(Express)。最后，在COF发射前，欧洲拥有2名宇航员飞行的权利。

　　日本部分包括日本实验舱(JEM)和离心机。JEM重13.4t，9.9m×4.2m，它拥有25kW电力，其中一半用于有效载荷(10个机柜)。JEM拥有一个后勤舱(ELM-PS)、一个进行10项科学实验的外部机架(EF和ELM-ES)和一个10m长的机械臂(已在航天飞机第85次飞行中测试)。

　　加拿大将提供移动服务系统(MSS)，其主要部件是第二代加拿大机械臂(Canadarm)。这个17m长的臂将帮助进行站外操作。最后，意大利与美国签署了一份双边协议，提供3个MPLM舱。1997年10月，巴西与美国签定双边合作协议，将向国际空间站提供价值2亿美元的硬件(详见本刊1997年第46期)。ISS将在2003~2012年间运行。NASA预计要在站上进行蛋白质生长、细胞和组织培养(生物反应器)、医学和重力生物学(离心机)、流体物理、燃烧科学和材料科学、空间研究和基础物理、对地观测以及技术等实验。在欧洲提出的95项实验建议(在半个Express货架上进行)中，有41项技术试验，23项空间研究，14项生命科学实验，11项物理科学实验，6项对地观测实验。预计ISS还能供军方利用。

　　俄罗斯舱的供货进度推迟造成了美国经费紧张，预计到空间站建成时美国要支付174亿美元(即每年约21亿美元)。从1996年4月到1997年7月费用超支了3.55亿美元，估计保留在初期的费用是135亿美元。为此，NASA从其他计划中向空间站调拨了3亿美元(1997年2亿，1998年1亿)。但是，主承包商波音公司仍不能控制住成本继续超支的局面。根据一项内部研究，这次超支达6亿美元。因此决定对波音公司的合同处以4000万美元的罚款。

　　1993年，当NASA改变其方案，把俄罗斯作为合作伙伴时，预计空间站将会比原计划提前15个月完成，因而可节省16亿美元。当时考虑了30亿美元的备用金，但到1997年6月只剩下22亿，到1997财年底只剩下约10亿美元。这种状况非常令人担忧，因为计划才刚刚开始。在为了省钱而采取的措施中，NASA委托日本做离心机舱，委托巴西做外部平台(TEF)、快速货架的挂接系统、支持系统(WORF)和运货架(ULC)，NASA在拨给1996~1998年科学用经费中借了4.62亿美元(其中3.5亿美元到2002年偿还)，1999年估计还得补借7000万美元。可是，NASA还得抛出2.5亿美元的新研制任务，其中1.13亿用于临时控制舱(ICM)。居住舱可能会被TransHab(用于火星载人飞行舱的样机)取代。看来通过加快计划进度来降低费用是无望的。

　　建成后的空间站参数如下：

　　长:108 m

　　宽:74 m

　　质量:415 t

　　居住空间:1 200 m3

　　能源:110 kW

　　舱数:6个实验舱

　　2个居住舱

　　2个后勤舱

　　宇航员:6或7人

　　轨道高度:400 km

　　轨道倾角:51.6° (田莉译自法国《航空与宇宙》1644期)

　　来源：人民网(责任编辑：宋丽云)