航天科技知識(shí)普及資料
航天科技知識(shí)普及資料
航天技術(shù)是指將航天器送入太空，以探索開(kāi)發(fā)和利用太空及地球以外天體的綜合性工程技術(shù)，又稱空間技術(shù)。以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于航天科技知識(shí)的內(nèi)容，希望大家喜歡!
航天科技知識(shí)
1、建造國(guó)際空間站的主要目的及結(jié)構(gòu)?
建造國(guó)際空間站的目的總的來(lái)說(shuō)就是在太空建立一個(gè)永久性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，上面能安放各種研究設(shè)備和實(shí)驗(yàn)儀器，以便航天員利用太空微重力環(huán)境長(zhǎng)期進(jìn)行科學(xué)研究。具體地說(shuō)有5個(gè)目的：(1)建造一個(gè)世界級(jí)的研究實(shí)驗(yàn)室，以便進(jìn)行高質(zhì)量的科學(xué)研究;(2)充分利用太空微重力資源;(3)讓航天員能長(zhǎng)期在上面工作與生活;(4)探索一種有效的國(guó)際合作機(jī)制;(5)為發(fā)展21世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)提供一個(gè)理想的“試驗(yàn)平臺(tái)”。
國(guó)際空間站的主要結(jié)構(gòu)：(1)基礎(chǔ)桁架，用來(lái)安裝各艙段、太陽(yáng)能電池板、移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)及站外暴露試驗(yàn)設(shè)施等;(2)居住艙，主要用于航天員的生活居住，其中包括走廊、廁所、淋浴、睡站和醫(yī)療設(shè)施，由美國(guó)承擔(dān)研制和發(fā)射到太空;(3)服務(wù)艙，內(nèi)含科學(xué)儀器設(shè)備等服務(wù)設(shè)施，也含一部分居住功能，由俄羅斯研制并發(fā)射;(4)功能貨艙，內(nèi)設(shè)有航天員生命保障設(shè)施和一部分居住功能以及電源、燃料暫存地等，艙體外部設(shè)有多向?qū)涌冢啥砹_斯研制并發(fā)射;(5)多個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，其中美國(guó)1個(gè)、歐空局1個(gè)、日本1個(gè)、俄羅斯3個(gè);(6)節(jié)點(diǎn)艙(3個(gè))，它們由美國(guó)和歐洲航天局研制，是連接各艙段的通道和航天員進(jìn)行艙外活動(dòng)的出口;(7)能源系統(tǒng)和太陽(yáng)電池帆板，由美國(guó)和俄羅斯提供;(8)移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)(主要是遙操縱機(jī)械臂)，它由加拿大研制。
2、航天員在空間站上需要完成哪些工作及作息時(shí)間?
空間站就是一個(gè)建在太空的研究實(shí)驗(yàn)室，因此航天員在空間站上的一項(xiàng)重要工作就是利用站上的科研儀器或試驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行科學(xué)研究或?qū)嶒?yàn);另外航天員在空間站上需要完成大量的太空行走(即出艙活動(dòng))，出艙活動(dòng)的目的一是組裝國(guó)際空間站，還有就是對(duì)空間站的維修和保養(yǎng)(如前蘇聯(lián)的和平號(hào)空間站);第三是日常事務(wù)或工作，如完成地面控制中心下達(dá)的臨時(shí)任務(wù)，更新站上計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)，對(duì)站上的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試和檢查等。
在空間站上沒(méi)有白天和黑夜，太陽(yáng)每天升起和落下16次，因此航天員的作息時(shí)間完全是自己定。一般是06:00起床，起床后稍微活動(dòng)一下，就開(kāi)始對(duì)空間站作一次常規(guī)檢查，然后吃早餐;08:10左右，在開(kāi)始正式工作前，全體航天員與地面控制中心開(kāi)一次當(dāng)天的工作會(huì)議，會(huì)后進(jìn)行一會(huì)體育鍛煉，然后開(kāi)始工作，一直到中午13:05;中午有1小時(shí)的午休時(shí)間，下午的活動(dòng)包括工作和體育鍛煉，直到19:30，然后是晚餐和一天的工作總結(jié)會(huì);睡眠時(shí)間開(kāi)始于21:30。一般情況下，航天員每天工作10小時(shí)，星期六工作5小時(shí)。其余的時(shí)間由航天員自己安排，可以休息，也可以加班。
3、航天員在太空如何睡眠?
人的一生有三分之一的時(shí)間是在睡眠中度過(guò)的，因此有一個(gè)舒適的環(huán)境以保證良好的睡眠極為重要。在這方面天上和人間都是同樣的標(biāo)準(zhǔn)。但天上和人間有一個(gè)重要區(qū)別，這就是在地面上是1g重力環(huán)境，而在太空中是微重力或失重環(huán)境。在地面上最好的睡眠方式是躺在床上睡，實(shí)在不得已，也可坐在椅子上睡，極少有人站著睡，可能沒(méi)有人會(huì)倒立著睡。但在失重條件下，睡眠不受姿勢(shì)的限制，可以躺著睡，坐著睡，站著睡，甚至倒立著睡。在失重條件下睡眠的最大優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需要床。你只要在居住艙中找一個(gè)角落，沒(méi)有噪聲和振動(dòng)干擾，便可舒舒服服地睡上一覺(jué)。不過(guò)在睡前一定要用一根帶子將自己固定在某個(gè)地方，否則當(dāng)你睡著后，由于呼氣的推力會(huì)將你的身體推到空中，在艙內(nèi)飄來(lái)飄去，直到碰撞在某個(gè)物體上把你撞醒。在早期的飛船上，航天員都是坐在座椅上睡眠，在航天飛機(jī)上為航天員提供的睡眠條件有很大改進(jìn)。航天飛機(jī)上有兩種睡眠設(shè)備分別提供給兩種工作制使用;單班工作制使用睡袋;兩班工作制使用臥廂。在單班工作制時(shí)，所有航天員都同時(shí)睡眠，因此每人有一個(gè)睡袋。在太空中有些任務(wù)需要24小時(shí)連續(xù)操作，因此要求航天員分兩班輪流工作，這時(shí)航天飛機(jī)上提供給航天員的睡眠設(shè)備是小臥廂。臥廂分三個(gè)一組和四個(gè)一組的兩種。每個(gè)小臥廂內(nèi)都有睡袋，私人貯藏室、照明燈和通風(fēng)口。睡袋固定在臥廂床板上，用6個(gè)彈簧夾固定。照明燈的亮度可調(diào)節(jié)。新鮮空氣的進(jìn)氣口正對(duì)著航天員的頭部，而排氣口對(duì)著腳。所有臥廂都安裝在中層甲板艙的右側(cè)，在航天員睡覺(jué)時(shí)要求頭對(duì)著氣壓過(guò)渡艙，腳對(duì)著電子設(shè)備艙。
4、國(guó)際空間站為航天員提供了什么樣的睡眠設(shè)備?
在國(guó)際空間站的美國(guó)居住艙內(nèi)，為每名美國(guó)航天員提供一個(gè)臥室，這是一個(gè)私人小空間，小臥室有一人大小，能隔音，臥室中也有睡袋，此外里面還有臺(tái)燈、小書桌、書架、筆記本電腦和放置私人物品的抽屜，航天員躺下后還可以聽(tīng)音樂(lè)。不過(guò)對(duì)于臨時(shí)來(lái)訪的航天員，則沒(méi)有這種待遇，他們一般只能睡在睡袋內(nèi)，睡袋是掛在站艙的艙壁上。不過(guò)很多航天員不愿意睡在這種小臥室內(nèi)，而是在地板上，天花板上或是墻壁找一個(gè)比較安靜的地方，將睡袋系在上面，即可安安穩(wěn)穩(wěn)的睡上一覺(jué)。為了防止噪音和光亮的干擾，航天員睡覺(jué)前一般都用耳塞將耳朵堵住，并用眼罩將眼睛蒙上。為了盡可能模擬在地面睡覺(jué)的情景，這種航天睡袋是特制的，在睡袋的一邊做得比較硬一些，相似于床墊。另外在航天員睡覺(jué)的時(shí)候，睡袋上還應(yīng)當(dāng)用兩條寬的帶子將身體固定住，這樣使航天員有一種蓋被子的感覺(jué)，同時(shí)還可防止手臂和下肢飄動(dòng)。人體的手臂在臉的前方飄來(lái)飄去雖沒(méi)有什么危險(xiǎn)，但會(huì)讓人感到不舒服。不過(guò)也有個(gè)別航天員既不要睡在小臥室內(nèi)也不愿意使用睡袋，而是愿意在完全飄浮狀態(tài)中睡覺(jué)。
5、太空廁所內(nèi)的馬桶是什么樣子?
目前在國(guó)際空間站上有兩個(gè)太空廁所，太空廁所內(nèi)使用的是太空馬桶，這種太空馬桶都是由俄羅斯設(shè)計(jì)的。太空馬桶與地面上使用的馬桶不一樣。由于太空是失重環(huán)境，水不會(huì)往下流，因此太空不能使用抽水馬桶，而是使用“抽氣馬桶”。這種“抽氣馬桶”是靠氣流將大小便帶走，因此使用這種馬桶時(shí)，屁股一定要跟馬桶的邊緣貼緊，使馬桶內(nèi)完全密封。如果密封不嚴(yán)，里面的氣流就無(wú)法將糞便帶走。在“抽氣馬桶”內(nèi)大小便是分開(kāi)收集的。馬桶的前端有一個(gè)漏斗狀的適配器，可以將小便收集和輸送到小便桶中。“抽氣馬桶”不分男女，但適配器則分男女。
6、航天員在太空行走過(guò)程中如何大小便?
航天員在太空飛行期間可以使用太空廁所，但是在航天飛機(jī)發(fā)射時(shí)、在太空行走期間、以及在航天飛機(jī)返回著陸時(shí)，航天員又是使用什么東西解決大小便問(wèn)題?現(xiàn)在在美國(guó)，無(wú)論是男航天員或是女航天員，在航天飛機(jī)發(fā)射和著陸時(shí)，以及在太空行走期間，都穿著一種稱為“強(qiáng)力吸尿褲”的短襯褲，以解決小便問(wèn)題。當(dāng)航天員需要小便時(shí)，直接將小便尿在強(qiáng)力吸尿褲上，等回到地面上或是回到氣閘艙以后，將這種褲子扔掉即可。航天飛機(jī)發(fā)射前，宇航局發(fā)給每名航天員三條強(qiáng)力吸尿褲，一條在發(fā)射時(shí)穿用，一條在著陸時(shí)穿用，還有一條留作備用。航天員在太空行走前，也要穿上這種褲子，一般是貼身穿，穿在液冷通風(fēng)服的里面。這種強(qiáng)力吸尿褲外形像普通的運(yùn)動(dòng)短褲，不過(guò)它有極強(qiáng)的吸水能力，一條褲子能吸附2升多的尿。
7、國(guó)際空間站上有幾類食品?航天食品的標(biāo)準(zhǔn)是什么?航天員如何選擇食品?
國(guó)際空間站的食品分為三大類：日常食品、應(yīng)急食品和艙外活動(dòng)食品。日常食品包括冷凍食品、冷藏食品和室溫食品。冷凍食品又包括小菜、蔬菜和各種點(diǎn)心;冷藏食品包括新鮮水果和蔬菜、可以在冰箱中較長(zhǎng)期保存的食品以及一些乳制品。室溫食品包括熱穩(wěn)定食品、無(wú)菌包裝的食品，自然形態(tài)的食品以及復(fù)水飲料。
挑選食品的標(biāo)準(zhǔn)是適用性、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和方便性。航天員在發(fā)射前6個(gè)月對(duì)食品進(jìn)行選擇。雖然每批航天員在站上一般要停留90天，但食品菜單的選擇只要求選出頭28天的來(lái)。在選擇菜單時(shí)允許航天員對(duì)空間站標(biāo)準(zhǔn)菜單中的項(xiàng)目進(jìn)行刪改和更改。
8、什么是應(yīng)急商品?什么情況下使用應(yīng)急食品?
應(yīng)急食品可以提供空間站上航天員45天的食品供應(yīng)。所謂應(yīng)急供應(yīng)包括兩種情況，一種是空間站發(fā)生嚴(yán)重事故;另一種是由于某種原因不能正常供應(yīng)航天員食品。該系統(tǒng)對(duì)食品的體積和重量作了嚴(yán)格的限制。每人每天僅提供2000kcal的熱量。應(yīng)急食品在室溫下保存，溫度范圍是16～30℃，因此必須是耐貯存的。這類食品包括熱穩(wěn)定食品、中濕度食品、脫水食品和飲料。食品的保存期必須在2年以上。
9、什么是艙外活動(dòng)食品?
艙外活動(dòng)食品供航天員在艙外活動(dòng)(即太空行走)期間食用，包括食物和水，其中食物可提供500kcal的熱量，水有1.08kg，能保證8小時(shí)的身體需要。艙外活動(dòng)食品與水的容器都是特制的，可以多次使用。每次用完后要帶回站內(nèi)進(jìn)行清洗，然后重新裝滿食物和水，以備下次出艙時(shí)再用。
10、國(guó)際空間站上有什么樣的冷藏食品?
國(guó)際空間站上的冷藏食品有乳制品(包括美國(guó)干酪、乳脂干酪、酸奶油);還有水果(包括蘋果、葡萄柚、獼猴桃、橙和李子)。
國(guó)際空間站上的冷凍食品包括肉蛋類、主食類、蔬菜類、水果類、甜點(diǎn)心、湯類、乳制品、飲料和調(diào)味品等。其中肉蛋類包括牛肉、小羊肉、火雞肉、豬肉、海產(chǎn)品和蛋類。
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1、什么是空間站?
空間站，也稱為軌道站或太空站，是一種能長(zhǎng)期在地球低軌道上運(yùn)行的大型載人航天器，航天員可以長(zhǎng)期在上面生活和工作，這種大型航天器能在軌道上與飛船或航天飛機(jī)對(duì)接，由飛船或航天飛機(jī)為它運(yùn)送人員和物資;空間站與飛船或航天飛機(jī)的主要區(qū)別是它沒(méi)有主推進(jìn)系統(tǒng)和著陸設(shè)備，因此它不能在軌道上作機(jī)動(dòng)飛行和返回著陸。
根據(jù)不同國(guó)家和不同的歷史階段，發(fā)展空間站有不同的動(dòng)機(jī)和目的。一般講一個(gè)國(guó)家發(fā)展空間站主要有四個(gè)目的：第一是政治目的，即為了顯示國(guó)家的綜合實(shí)力，或者是為了在政治上“壓倒”對(duì)方，在載人航天領(lǐng)域取得領(lǐng)導(dǎo)地位，上世紀(jì)冷戰(zhàn)時(shí)期，這是美蘇發(fā)展空間站的主要目的;第二是科技目的，即將空間站作為建在太空的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，在上面進(jìn)行各種科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn);第三是經(jīng)濟(jì)目的，利用空間站進(jìn)行太空生產(chǎn)，或者發(fā)展太空旅游;第四是軍事目的，將空間站作為建在太空的“軍事堡壘”。
2、空間站的類型?
按用途分，空間站可分為民用和軍用兩種類型：民用空間站如前蘇聯(lián)的和平號(hào)空間站和美國(guó)的國(guó)際空間站;軍用空間站如前蘇聯(lián)的禮炮2，禮炮3和禮炮5號(hào)空間站以及美國(guó)空軍曾經(jīng)計(jì)劃研制的“載人軌道實(shí)驗(yàn)室”。另外按發(fā)射方式劃分，還可分為整體式和模塊式兩種。早期的空間站都是整體式，如美國(guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”和前蘇聯(lián)的禮炮號(hào)，它們都是在地上組裝好，并裝上各種生活用品和實(shí)驗(yàn)儀器，然后整體發(fā)射上去，航天員則乘坐載人飛船上去訪問(wèn);后來(lái)由于技術(shù)的改進(jìn)，采用模塊式建造，即先發(fā)射一個(gè)核心艙，然后將不同用途的艙室一個(gè)接一個(gè)發(fā)射上去，在軌道上組裝起來(lái)，形成一個(gè)整體，如前蘇聯(lián)的和平號(hào)空間站和現(xiàn)在的國(guó)際空間站。
3、迄今為止在太空一共發(fā)射或建造過(guò)多少空間站?
到目前為止美國(guó)和蘇聯(lián)/俄羅斯一共發(fā)射或建造過(guò)4種類型的空間站，共10艘，其中包括前蘇聯(lián)在1971-1986年間發(fā)射的7艘禮炮號(hào)空間站，它們是禮炮1號(hào)至7號(hào)，不過(guò)禮炮1號(hào)對(duì)接失敗，禮炮2號(hào)發(fā)射失敗，禮炮3號(hào)對(duì)接失敗，除了禮炮4號(hào)，其余的禮炮5、6、7號(hào)都曾發(fā)生過(guò)一次對(duì)接失敗。此外美國(guó)于1973 – 1974年間發(fā)射的“天空實(shí)驗(yàn)室”;前蘇聯(lián)和俄羅斯于1986 – 1999年間建造的和平號(hào)空間站，以及至今還在軌道上運(yùn)行的國(guó)際空間站。
4、誰(shuí)最早提出建造空間站的設(shè)想?
有關(guān)空間站的設(shè)想最早是由俄國(guó)的康斯坦²齊奧爾科夫斯基和德國(guó)的赫爾曼²奧伯特分別提出來(lái)的。1895年，齊奧爾科夫斯基在一本科幻小說(shuō)中首次提出建造空間站的設(shè)想，1903年他提出在空間站上要安裝人工重力設(shè)備，并提出建造太空溫室，以便人類能長(zhǎng)期在空間站上生活和工作。1923年奧伯特首次使用“空間站”這個(gè)詞，并認(rèn)為這是人類飛往月球和火星的起始站。1929年渃爾丹在一本名為《太空旅行問(wèn)題》的書中提出建造大車輪形空間站的設(shè)想，這種空間站直徑為30米，在地球同步軌道上運(yùn)行。1950年，馮²布勞恩進(jìn)一步發(fā)展了車輪形空間站的設(shè)想，車輪的直接擴(kuò)大到76米，由可重復(fù)使用并帶有機(jī)翼的航天器為其運(yùn)輸人員和物資。這種空間站可作為地球觀察站、太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和飛往月球和火星的“跳板”。1959年，美國(guó)宇航局計(jì)劃在月球旅行前建造一個(gè)空間站，同年美國(guó)眾議院太空委員會(huì)決定在水星計(jì)劃完成后即開(kāi)始建造第一個(gè)空間站。1969年阿波羅11號(hào)的兩名航天員成功登月，宇航局立即決定要在1975年建造一個(gè)能承載100人的大型永久性空間站。不過(guò)宇航局的這些空間站計(jì)劃都是紙上談兵，而前蘇聯(lián)在與美國(guó)的登月競(jìng)賽中失敗后，專心致志發(fā)展空間站，在上世紀(jì)70年代先后發(fā)射了7個(gè)禮炮號(hào)空間站，80年代又建造了大型空間站 – “和平”號(hào)。直到1997年國(guó)際空間站開(kāi)始在太空組裝，美國(guó)發(fā)展空間站的夢(mèng)想才變成現(xiàn)實(shí)。
5、一個(gè)大型空間站由哪些系統(tǒng)組成?
一個(gè)大型空間站至少由十大系統(tǒng)組成：(1)結(jié)構(gòu)系統(tǒng);(2)電力系統(tǒng);(3)熱控系統(tǒng);(4)姿態(tài)測(cè)定與控制系統(tǒng);(5)軌道導(dǎo)航和推進(jìn)系統(tǒng);(6)自動(dòng)化和機(jī)器人系統(tǒng);(7)計(jì)算與通信系統(tǒng);(8)環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng);(9)航天員居住系統(tǒng);(10)人員和物資運(yùn)輸系統(tǒng)。
6、我國(guó)是否也要發(fā)展空間站?
2010年10月27日，中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人表示，我國(guó)載人空間站工程已正式啟動(dòng)實(shí)施，2020年前后將建成規(guī)模較大、長(zhǎng)期有人參與的國(guó)家級(jí)空間實(shí)驗(yàn)室。我國(guó)載人空間站工程分為空間實(shí)驗(yàn)室和空間站兩個(gè)階段實(shí)施。2016年前，研制并發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)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(guī)模的空間應(yīng)用;2020年前后，研制并發(fā)射核心艙和實(shí)驗(yàn)艙，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(yùn)營(yíng)技術(shù)、近地空間長(zhǎng)期載人飛行技術(shù)，并開(kāi)展較大規(guī)模的空間應(yīng)用。我國(guó)載人空間站工程建設(shè)，將充分繼承載人航天工程前期成果，繼續(xù)使用已有的神舟飛船、長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭、發(fā)射場(chǎng)和著陸場(chǎng)。載人空間站建成后，將全面實(shí)現(xiàn)我國(guó)載人航天“三步走”發(fā)展戰(zhàn)略，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)載人航天技術(shù)向更高水平發(fā)展，為推動(dòng)國(guó)家科技進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展、提升綜合國(guó)力、提高民族威望做出重要貢獻(xiàn)。
7、我國(guó)空間實(shí)驗(yàn)室的主要任務(wù)是什么?
空間實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)的主要任務(wù)有：(1)進(jìn)一步掌握飛行器空間交會(huì)對(duì)接技術(shù);(2)突破航天員中期駐留、飛行器長(zhǎng)期在軌自主飛行、再生式生保和貨運(yùn)飛船補(bǔ)加等關(guān)鍵技術(shù);(3)驗(yàn)證天地往返運(yùn)輸飛船的性能和功能;(4)進(jìn)行一定規(guī)模的空間應(yīng)用。中國(guó)空間技術(shù)研究院研制的“天宮”二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室將主要開(kāi)展地球觀測(cè)和空間地球系統(tǒng)科學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、空間技術(shù)和航天醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用和試驗(yàn)。“天宮”三號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室將主要完成驗(yàn)證再生生保關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)、航天員中期在軌駐留、貨運(yùn)飛船在軌試驗(yàn)等，還將開(kāi)展部分空間科學(xué)和航天醫(yī)學(xué)試驗(yàn)。
目前我國(guó)正在研制的空間實(shí)驗(yàn)室采用兩艙構(gòu)型，分別為實(shí)驗(yàn)艙和資源艙，實(shí)驗(yàn)艙由密封的前錐段、柱段和后錐段組成，密封艙可保證艙壓、溫濕度、氣體成分等航天員生存條件，可用于航天員駐留期間在軌工作和生活，密封的后錐段安裝再生生保等設(shè)備。實(shí)驗(yàn)艙前端安裝一個(gè)對(duì)接機(jī)構(gòu)，以及交會(huì)對(duì)接測(cè)量和通信設(shè)備，用于支持與飛船實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接。資源艙為軌道機(jī)動(dòng)提供動(dòng)力，為飛行提供能源。
8、空間實(shí)驗(yàn)室有什么關(guān)鍵技術(shù)?
空間實(shí)驗(yàn)室階段關(guān)鍵要突破飛船空間交會(huì)對(duì)接技術(shù)?？臻g交會(huì)對(duì)接技術(shù)難度很大，在對(duì)接過(guò)程中，如果計(jì)算不準(zhǔn)，就可能發(fā)生飛船相撞事故。因此，需要進(jìn)行大量試驗(yàn)才能掌握這一技術(shù)。
兩個(gè)或兩個(gè)以上的航天器通過(guò)軌道參數(shù)的協(xié)調(diào)，在同一時(shí)間到達(dá)太空同一位置的過(guò)程稱為交會(huì)。對(duì)接是在交會(huì)的基礎(chǔ)上，通過(guò)專門的對(duì)接機(jī)構(gòu)將兩個(gè)航天器連接成一個(gè)整體。實(shí)現(xiàn)兩個(gè)航天器在太空交會(huì)對(duì)接的系統(tǒng)稱為交會(huì)對(duì)接系統(tǒng)。
交會(huì)對(duì)接系統(tǒng)通常包括跟蹤測(cè)量系統(tǒng)、姿態(tài)與軌道控制系統(tǒng)、對(duì)接機(jī)構(gòu)系統(tǒng)等。兩個(gè)航天器在太空進(jìn)行對(duì)接，其初始條件是兩者保持對(duì)接機(jī)構(gòu)的同軸接近方式和確定的縱向速度，以及在其他線坐標(biāo)和角坐標(biāo)上的速度為零。但兩個(gè)航天器之間的實(shí)際相對(duì)運(yùn)動(dòng)參數(shù)總是有偏差的。一般情況下，兩個(gè)航天器之間的相對(duì)位置及其平動(dòng)速度通常是靠主動(dòng)航天器軌道控制系統(tǒng)和兩個(gè)航天器的姿態(tài)控制系統(tǒng)來(lái)維持的，前者適用于控制質(zhì)心的平動(dòng)運(yùn)動(dòng)，后者適用于控制繞質(zhì)心的轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。航天器的空間交會(huì)對(duì)接控制方法有兩種，一種是人工控制、另一種是自動(dòng)控制。用人工控制來(lái)完成太空交會(huì)對(duì)接可以提高交會(huì)對(duì)接的成功率。自動(dòng)控制交會(huì)對(duì)接可靠性高，不需考慮人員的安全和救生問(wèn)題。在航天器的交會(huì)對(duì)接技術(shù)方面，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是人工控制和自動(dòng)控制相結(jié)合，以提高交會(huì)對(duì)接的靈活性、可靠性和成功率。
9、中國(guó)載人航天工程“分三步走”是什么意思?
中國(guó)載人航天工程共分“三步走”：第一步載人飛船階段，通過(guò)神舟五號(hào)和六號(hào)已圓滿完成，把中國(guó)航天員送上天，完成了多人多天飛行，而且能準(zhǔn)確回到預(yù)定地點(diǎn);第二步是空間實(shí)驗(yàn)室階段，這一階段要攻破四項(xiàng)技術(shù)關(guān)鍵，為第三步的空間站建設(shè)做技術(shù)準(zhǔn)備。我國(guó)將在2011年發(fā)射目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”，并在2年時(shí)間內(nèi)逐步實(shí)現(xiàn)與神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)的三次交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)。此后“天宮一號(hào)”將被改造為一個(gè)短期有人照料的空間實(shí)驗(yàn)室?？臻g實(shí)驗(yàn)室階段是目前正在進(jìn)行的階段。它的第一項(xiàng)技術(shù)關(guān)鍵是出艙活動(dòng)，神舟七號(hào)完成了這個(gè)任務(wù);第二個(gè)技術(shù)關(guān)鍵是交會(huì)對(duì)接，通過(guò)“天宮一號(hào)”在太空飛行2年左右的時(shí)間里，先后完成與神舟八號(hào)、神舟九號(hào)、神舟十號(hào)的太空對(duì)接，突破并基本掌握航天器交會(huì)對(duì)接技術(shù)。第三個(gè)技術(shù)關(guān)鍵是補(bǔ)加，為飛行器補(bǔ)給推進(jìn)劑、空氣、水、食品等;第四個(gè)關(guān)鍵則是再生式生命保障系統(tǒng)。
10、什么是“天空實(shí)驗(yàn)室”?
“天空實(shí)驗(yàn)室”是美國(guó)第一個(gè)試驗(yàn)性空間站。1973年5月14日發(fā)射，進(jìn)入離地面 435公里的近圓軌道。同年還先后發(fā)射了 3艘“阿波羅”號(hào)飛船與“天空實(shí)驗(yàn)室”對(duì)接。這 3艘飛船分別稱為“天空實(shí)驗(yàn)室”2、3、4號(hào)。1979年 7月 11日“天空實(shí)驗(yàn)室”進(jìn)入大氣層燒毀。“天空實(shí)驗(yàn)室”用“土星”5號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射。在上升飛行過(guò)程中，高速氣流沖掉了軌道艙的防護(hù)罩和一個(gè)太陽(yáng)電池翼，另一個(gè)太陽(yáng)電池翼被防護(hù)罩碎片纏住而沒(méi)有打開(kāi)，以致“天空實(shí)驗(yàn)室”入軌后嚴(yán)重缺電，艙內(nèi)溫度上升到50左右。1973年 5月25日，三名航天員乘“阿波羅”號(hào)飛船與“天空實(shí)驗(yàn)室”對(duì)接。航天員用一頂遮陽(yáng)傘伸出艙外，擋住陽(yáng)光，使工作艙溫度下降。他們切去纏繞的防護(hù)罩碎片，使剩下的一個(gè)太陽(yáng)電池翼展開(kāi)發(fā)電，終于使“天空實(shí)驗(yàn)室”開(kāi)始工作，接納航天員。“天空實(shí)驗(yàn)室”共接待三批航天員，這三批航天員在空間站內(nèi)分別工作和生活了 28天、59天和84天。用58種儀器進(jìn)行了 270多項(xiàng)天文、地理、遙感、宇宙生物學(xué)和航天醫(yī)學(xué)試驗(yàn)研究。重要的項(xiàng)目有：用太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)太陽(yáng)并拍攝了18萬(wàn)張?zhí)?yáng)活動(dòng)的照片;用6種遙感儀器對(duì)地球進(jìn)行了觀測(cè)，共拍攝4萬(wàn)多張地面照片;用7種儀器研究太陽(yáng)系和銀河系的情況;用自行車功量計(jì)和下身負(fù)壓裝置等醫(yī)療器械研究長(zhǎng)期失重對(duì)人體生理的影響;還進(jìn)行了失重下的材料加工試驗(yàn)。
“天空實(shí)驗(yàn)室”由軌道艙、過(guò)渡艙、多用途對(duì)接艙、太陽(yáng)望遠(yuǎn)鏡和“阿波羅”號(hào)飛船 5個(gè)部分組成。全長(zhǎng)36米，直徑6.7米，重82噸。軌道艙是“天空實(shí)驗(yàn)室”的主體，用“土星”5號(hào)運(yùn)載火箭第三級(jí)箭體改裝而成，分上下兩層，上層為工作區(qū)，下層為生活區(qū)。生活區(qū)又由隔板分成臥室、餐室、觀測(cè)室和盥洗室。軌道艙內(nèi)充純氧，保持33千帕大氣壓和20°C左右的溫度。
“天空實(shí)驗(yàn)室”計(jì)劃持續(xù)6年，耗資26億美元。美國(guó)宇航界、政界和科學(xué)界都給予極高的評(píng)價(jià)。
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