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转载“国际空间站的前世今生”[4-4]

（题头图片是文外另选的）

    下一个登场亮相的是美国造价1.64亿美元的“探索号”联合气闸舱。2001年7月14日，航天员经过近6小时的出舱作业将“探索号”安装到“团结号”的径向对接口上。21日，航天员{dy}次从“探索号”出发，进行了太空行走。“探索号”增压容积34立方米，有两个部分，一部分放置舱外航天服和出舱机动装置，另一部分是航天员为出舱做准备的地方。研制“探索号”的目的是让航天员可以在一个气闸舱里穿着美、俄两种舱外航天服并执行出舱任务，所以叫联合气闸舱。但是俄国航天员还是更喜欢从自己的气闸舱步入太空。

　　同年9月16日，俄国“码头号”对接舱与“曙光号”朝向地球的天底径向对接口对接成功。它有2个功能，一是为俄国“联盟号”和“进步号”飞船提供与ISS 的又一对接口，二是为俄国航天员穿着本国的“海鹰”舱外航天服出舱行走提供出、入口，它的增压容积是13立方米。等到2011年俄国多用途实验舱发射后，为了给它腾地方，“码头号”要翻个身转移到“曙光号”背向地球的天顶径向对接口上去。
　

    图8：你能找出太空“码头”吗？

　　2002年又是一个繁忙的发射年。S0桁架分段、加拿大的机动遥服务器基座系统〔MBS)、S1桁架分段和P1桁架分段相继由航天飞机载入轨道，并安装到 ISS上。桁架分段的代号是这样分配的，S代表右舷，P代表左舷，数字越大离中心越远。S0桁架分段虽然以S打头，实际是整个ISS主桁架的中心分段，P1和S1顾名思义是与S0相邻的左右2个分段。三者都大量使用高性能复合材料以减轻结构重量，提高机械性能。

　　此后ISS的建设迎来了一段意料之外的3年低潮期。2003年2月1日，“哥伦比亚号”航天飞机结束了16天的飞行任务后重返地面，在离地面62千米的高空解体，机上的7名航天员全部遇难。这是“挑战者号”航天飞机失事以后最严重的航天事故，航天飞机停飞了2年之久，严重影响了ISS的建设进度。2004 年1月14日，美国总统小布什（George W. Bush）宣布了“太空探索新构想”，明确提出所有航天飞机将在2010年退役。

　　幸亏ISS计划还有俄国。

　　“哥伦比亚号”坠毁第2天，俄国就发射了“进步M-47”货运飞船并与ISS成功对接，为正在空间站工作的第6长期考察组3名航天员送去了2568千克的食品、燃料、科研设备和宝贵的私人邮件。不过由于航天飞机停飞，这几位原本下个月就能坐着航天飞机轨道器回家的航天员不得不再忍2个月，5月3日才乘坐俄国专门为ISS改进的“联盟TMA-1”飞船返回地球。没想到祸不单行，“联盟TMA”型飞船出师不利，返回舱再入大气层时出了故障，计算机发出了弹道式返回的指令，航天员们承受了将近10G的过载，异常难受。{zh1}返回舱在偏离预定地点约460千米的地方着陆，搜救飞机2个小时终于找到他们，人们这才松了一口气。

　　2005年7月26日，“发现号”航天飞机小心翼翼地进行了航天飞机首次复航。它将“多功能增压后勤舱”（MPLM）对接到“团结号”节点舱上，卸下补给物资、装上要带回地球的货物和ISS上积存的垃圾后装回航天飞机货舱。

　　随着航天飞机复航成功，ISS的建设逐步重新走向正轨。2006年9月到2007年8月，4个架次的航天飞机分别把P3、P4、P5、S3、S4和S5桁架分段和太阳能电池帆板、“外部储存平台3号”（ESP 3）顺利送上空间站并完成安装。

　　2007年11月14日，“团结号”节点舱的二妹“和谐号”节点舱和ISS成功对接。“和谐号”的名字是从2200多名孩子参与的命名竞赛中选出来的，我国人民看到这个名字一定会感到很亲切。这个舱的来历很有意思，虽然她是意大利制造的但由于是美国付款，所以她依然算是美国舱。实际上，ISS{dy}个上天的 “曙光号”也是如此，虽然很多人误以为它是俄国舱。“和谐号”有2个轴向和4个径向共6个对接口，其天顶对接口本来用于和美国的“离心机舱”（CAM）对接，可惜这个舱后来取消了。除了提供对接口外，“和谐号”还是“加拿大臂2”的工作基地。

    图9：和谐!

　　2007年2月11日，欧洲航天局的“哥伦布号”实验舱从“亚特兰蒂斯号”航天飞机货舱内缓缓移出，与ISS成功对接。它与“和谐号”同出一门，都是由意大利的阿尔卡特·阿莱尼亚航天公司制造，不过这是欧洲人自己的孩子。“哥伦布号”是欧洲航天局在ISS上的主要份额，与自动转移飞行器（ATV）并称欧洲航天局对ISS建设提供的最重要贡献。该舱和美国“命运号”实验舱相似，偏重生物医学和材料科学研究。它有16个机柜，根据ESA与NASA的协议，5个 ISPR供美国使用，作为交换条件，美国为“哥伦布号”提供12.5千瓦的电力配额。

　　3月7日，“阿丽亚娜-5”型火箭将欧洲航天局另一个大型飞行器送上了太空，这就是欧洲首艘自动转移飞行器（ATV）“儒勒·凡尔纳号”。ATV兼具货运飞船和拖船的功能，主要用途是向ISS运送食品、氧气、水、实验设备和推进剂等。ATV一共要造5艘，其余4艘计划从2010年起每年发射1艘。

　　欧洲的“哼哈二将”发射了，日本也不甘落后。2008年3月11日，日本“希望号”实验舱的{dy}批组件与“加拿大手”一起由“奋进号”航天飞机装载升空。 “希望号”比较复杂，由5部分组成，xx建成后将是ISS上{zd0}的单体舱段。这5部分是：“实验后勤舱-增压段”(ELM-PS)、“实验后勤舱-暴露段”(ELM-ES)、“日本实验舱-增压舱”（JEM-PM）、“日本实验舱-遥操作系统”（JEM-RMS）和“日本实验舱-暴露设施”(JEM- EF)。这次发射的是“实验后勤舱-增压段”(ELM-PS)。它本来装在日本实验舱-增压舱（JEM-PM）的上方。不过此时后者还没有发射呢，所以它只能暂时栖身在“和谐号”天顶方向的径向对接口上。

　　只过了2个月，5月31日，JEM-PM和JEM-RMS就搭乘“发现号”航天飞机上天了。JEM-PM是日本实验舱的核心部件，一端连通“和谐号”的径向对接口上，另一端是气闸舱。这时，ELM-PS就可以回到它本来的家，固定在增压舱侧面。增压舱主要从事生物医学和材料科学研究。JEM-RMS安装在增压舱外侧，是一个机械臂，服务对象是JEM-EF，并为“实验后勤舱”装卸物资。2009年7月18日，通过“奋进号”上航天员5小时32分钟的舱外作业，JEM-EF和ELM-ES安装到位，完成了日本“希望号”实验舱的组建工作。

　　以上就是迄今为止ISS上的全部大型部件。ISS的建设仍未结束，如果一切按计划进行，2011年12月，俄国“多用途实验舱”和其上的“欧洲机械臂”将用“质子号”运载火箭送上空间站，届时，耗资1000亿美元国际空间站将xx建成。

　　然后呢？

　　根据NASA的计划，ISS将在2015年在地面控制下重返大气层，烧为灰烬——在xx投入使用4年后。

　　这是个巨大的讽刺，但它却很可能变为现实。限于篇幅和能力，我不在这里对ISS的意义和经验教训作总结，只想说，哪怕是科学，依然摆脱不了政治的魔力。
　　

    图10：国际空间站飞向何方？