好了，滴滴滴~老司機(jī)開(kāi)車(chē)咯

我們暫且叫這個(gè)為國(guó)際空間站建造簡(jiǎn)史吧~

（下文多圖，多到你流量不夠用）

嗯嗯~不喜歡看文字的小朋友看完下面的視頻就提前下課咯

國(guó)際空間站（英語(yǔ)：International Space Station，簡(jiǎn)稱ISS；俄語(yǔ)：Междунаро?дная косми?ческая ста?нция，縮寫(xiě)為МКС）是一個(gè)由六個(gè)國(guó)際主要太空機(jī)構(gòu)聯(lián)合推進(jìn)的國(guó)際合作計(jì)劃。

這六個(gè)太空機(jī)構(gòu)分別是美國(guó)國(guó)家航空航天局、俄羅斯聯(lián)邦航天局、歐洲航天局、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、加拿大國(guó)家航天局和巴西航天局。

參與該計(jì)劃的共有16個(gè)國(guó)家或地區(qū)組織，以美國(guó)、俄羅斯和其他4個(gè)重要成員是歐空局、日本、加拿大和巴西 。歐空局成員國(guó)中參與到國(guó)際空間站計(jì)劃的國(guó)家有：比利時(shí)、丹麥、法國(guó)、德國(guó)、意大利、挪威、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士和英國(guó)，其中英國(guó)是項(xiàng)目開(kāi)始之后參與進(jìn)來(lái)的。

國(guó)際空間站的設(shè)想是1983年由美國(guó)總統(tǒng)里根首先提出的，經(jīng)過(guò)近十余年的探索和多次重新設(shè)計(jì)，直到蘇聯(lián)解體、俄羅斯加盟，國(guó)際空間站才于1993年完成設(shè)計(jì)，開(kāi)始實(shí)施。

國(guó)際空間站（英語(yǔ)：International Space Station，簡(jiǎn)稱ISS；俄語(yǔ)：Междунаро?дная косми?ческая ста?нция，縮寫(xiě)為МКС）是一個(gè)由六個(gè)國(guó)際主要太空機(jī)構(gòu)聯(lián)合推進(jìn)的國(guó)際合作計(jì)劃。

這六個(gè)太空機(jī)構(gòu)分別是美國(guó)國(guó)家航空航天局、俄羅斯聯(lián)邦航天局、歐洲航天局、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)、加拿大國(guó)家航天局和巴西航天局。

參與該計(jì)劃的共有16個(gè)國(guó)家或地區(qū)組織，以美國(guó)、俄羅斯和其他4個(gè)重要成員是歐空局、日本、加拿大和巴西 。歐空局成員國(guó)中參與到國(guó)際空間站計(jì)劃的國(guó)家有：比利時(shí)、丹麥、法國(guó)、德國(guó)、意大利、挪威、荷蘭、西班牙、瑞典、瑞士和英國(guó)，其中英國(guó)是項(xiàng)目開(kāi)始之后參與進(jìn)來(lái)的。

國(guó)際空間站的設(shè)想是1983年由美國(guó)總統(tǒng)里根首先提出的，經(jīng)過(guò)近十余年的探索和多次重新設(shè)計(jì)，直到蘇聯(lián)解體、俄羅斯加盟，國(guó)際空間站才于1993年完成設(shè)計(jì)，開(kāi)始實(shí)施。

說(shuō)到國(guó)際空間站么，先對(duì)空間站的代際劃分作個(gè)回顧，個(gè)人認(rèn)為比較清晰的分法是把單艙式的空間站看作“第一代空間站”，比如蘇聯(lián)的“禮炮”系列空間站，美國(guó)的“天空實(shí)驗(yàn)室”，現(xiàn)在還要加上中國(guó)的“天宮一號(hào)”?！暗诙臻g站”則是指多個(gè)類似的艙段通過(guò)積木式對(duì)接形成的大型空間站，唯一的例子就是俄羅斯的“和平號(hào)”空間站（俄國(guó)人在空間站方面真的比較小牛），中國(guó) 2020 年將要建成的大型空間站也屬于第二代空間站。第二代空間站相比第一代而言顯著增大了宇航員的生活和工作空間，為建設(shè)空間站提供了新思路，同時(shí)每個(gè)艙段都帶有獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電系統(tǒng)，這樣一來(lái)大大提高了空間站的安全性，但也造成了系統(tǒng)的復(fù)雜、功能的冗余和資源的浪費(fèi)。另外，不同艙段太陽(yáng)能電池的相互遮擋也十分嚴(yán)重。

美蘇各自建設(shè)的空間站。從上到下分別是“禮炮” 7 號(hào)、“天空實(shí)驗(yàn)室”與“和平”號(hào)空間站。

NASA的ISS 被稱作第三代空間站，理由在于它不僅具有多個(gè)艙段的對(duì)接結(jié)構(gòu)，更重要的是這些艙段是掛靠在桁架上的，桁架上安裝有大型的太陽(yáng)能電池和散熱器，各個(gè)艙段通過(guò)桁架實(shí)現(xiàn)整體連接，統(tǒng)一使用整體的發(fā)電和散熱系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了功能組件的模塊化，這樣維護(hù)和擴(kuò)充新組件就變得比較方便（貌似程序猿童鞋們編程的時(shí)候也是很講究這一點(diǎn)的吧）。

如果用動(dòng)物進(jìn)化史類比的話，第一代空間站是單細(xì)胞動(dòng)物，第二代空間站是像海綿和水母那樣簡(jiǎn)單的多細(xì)胞動(dòng)物，而第三代空間站就是分化出器官和系統(tǒng)的高級(jí)多細(xì)胞動(dòng)物了。

2011 年 5 月 21 日從奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)上拍攝到的國(guó)際空間站，

圖中最下方是與空間站星辰號(hào)服務(wù)艙對(duì)接的歐空局 ATV-2 貨運(yùn)飛船。

2011 年 5 月 23 日宇航員乘坐“聯(lián)盟 TMA-20”飛船拍攝到的國(guó)際空間站，

空間站上?？恐绹?guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)，

俄羅斯“聯(lián)盟 TMA-21”載人飛船和“進(jìn)步 M-10M”貨運(yùn)飛船，

以及歐空局的 ATV-2 貨運(yùn)飛船。

國(guó)際空間站桁架結(jié)構(gòu)示意圖。

增壓艙室為藍(lán)底藍(lán)框，對(duì)接口為藍(lán)底綠框，桁架結(jié)構(gòu)為紅底紅框，其它外部設(shè)備為黃底黃框，未發(fā)射組件為白底黑框。黑實(shí)線表示氣密相連，黑虛線表示掛靠相連。注意團(tuán)結(jié)號(hào)節(jié)點(diǎn)艙與命運(yùn)號(hào)實(shí)驗(yàn)艙氣密相連。

（那么為什么又有人說(shuō) ISS 是“第四代空間站”呢？原因在于這種代際劃分方法把蘇聯(lián)時(shí)期的“禮炮”系列單艙式空間站劃分為兩代，“禮炮一號(hào)”到“禮炮五號(hào)”為第一代，特點(diǎn)是只有一個(gè)對(duì)接口，只能讓宇航員乘坐同一艘飛船進(jìn)入和離開(kāi)空間站；“禮炮六號(hào)”和“禮炮七號(hào)”為第二代，它們?nèi)匀皇菃闻摻Y(jié)構(gòu)，但多了一個(gè)對(duì)接口，可以一邊對(duì)接載人飛船，一邊對(duì)接貨運(yùn)飛船，大大提升了空間站的在軌時(shí)間和應(yīng)用價(jià)值。按照這種劃分方法，美國(guó)“天空實(shí)驗(yàn)室”是第一代（有一個(gè)應(yīng)急對(duì)接口，但從未用過(guò)），“和平”號(hào)就是第三代，ISS 則是第四代了。根據(jù)報(bào)道，我國(guó)的“天宮三號(hào)”將進(jìn)行貨運(yùn)飛船對(duì)接試驗(yàn)，可以推測(cè)“天宮三號(hào)”將帶有不止一個(gè)對(duì)接口，按照這種分法就是“第二代”了，最終建成的大型空間站則是“第三代”。為避免混淆，后文仍沿用我們之前介紹的三代劃分方法。）

嚴(yán)格地說(shuō)，國(guó)際空間站其實(shí)是“第二代-第三代混合體”，因?yàn)樵诿绹?guó)建造的這半邊（USOS，包含歐洲和日本的艙段）是符合第三代特征的，各個(gè)艙段統(tǒng)一使用桁架上的太陽(yáng)能電池和散熱器，基本不包含動(dòng)力系統(tǒng)，但在俄羅斯建造的那半邊（ROS，也就是最早建成的部分）仍保留著第二代空間站的特征，每個(gè)艙段擁有獨(dú)立的發(fā)動(dòng)機(jī)和太陽(yáng)能電池。這也并不奇怪，因?yàn)楝F(xiàn)在的國(guó)際空間站本來(lái)就是美國(guó)原先計(jì)劃的“自由”號(hào)空間站和俄羅斯計(jì)劃的“和平二號(hào)”空間站，以及歐洲和日本計(jì)劃中的空間站的組合體。

目前，俄羅斯對(duì)自己建造的艙段擁有相對(duì)獨(dú)立的管轄權(quán)，可以自由支配屬于自己的實(shí)驗(yàn)艙機(jī)柜空間和空間站資源；美國(guó)不僅占有幾乎全部（97.7%）的美國(guó)實(shí)驗(yàn)艙機(jī)柜空間，還占有歐洲和日本實(shí)驗(yàn)艙各近一半（46.7%）的機(jī)柜空間（歐洲和日本各占有自己實(shí)驗(yàn)艙機(jī)柜空間的 51%），加拿大則擁有上述三方實(shí)驗(yàn)艙機(jī)柜空間的各 2.3% 。乘員時(shí)間和空間站資源的分配則是美國(guó) 76.6% ，日本12.8%，歐洲 8.3%，加拿大2.3% 。 空間站完全建成后，站上常駐有 6 名工作人員，其中 2~3 名為俄羅斯宇航員，另外 3~4 名為美國(guó)和其它國(guó)家的宇航員。國(guó)際空間站還長(zhǎng)期?？坑袃伤摇奥?lián)盟 TMA”載人飛船，如果空間站出現(xiàn)緊急情況，在軌工作的宇航員可以乘坐它們返回地球。

俄羅斯部分各個(gè)艙段使用獨(dú)立的太陽(yáng)能電池供電，美國(guó)部分則使用桁架上的大型太陽(yáng)能電池統(tǒng)一供電。

國(guó)際空間站的建設(shè)經(jīng)歷了一個(gè)艱難漫長(zhǎng)的過(guò)程。

由于預(yù)算不斷超額，ISS 項(xiàng)目一再面臨財(cái)政危機(jī)，一些設(shè)計(jì)好的組件（如離心重力艙、專用居住艙、俄羅斯部分的集中式太陽(yáng)能電池板和專用逃生飛船 CRV 等）也相繼被砍掉。

2003 年哥倫比亞號(hào)航天飛機(jī)返回途中發(fā)生解體，NASA 所有航天飛機(jī)停飛兩年，這使得 ISS 的建設(shè)進(jìn)程雪上加霜，一直拖延到今天。目前由于美國(guó)航天飛機(jī)悉數(shù)退役，空間站運(yùn)力基本上完全依賴俄羅斯的“聯(lián)盟 TMA”載人飛船和“進(jìn)步 M”貨運(yùn)飛船。去年 8 月 24 日，俄羅斯發(fā)射的“進(jìn)步 M”貨運(yùn)飛船破天荒第一次出現(xiàn)事故，未能進(jìn)入軌道與空間站對(duì)接，給空間站脆弱的運(yùn)輸系統(tǒng)敲響了警鐘。為此，歐空局和日本也發(fā)展了各自的大容量貨運(yùn)飛船 ATV 和 HTV ，并將進(jìn)一步發(fā)展能取代“聯(lián)盟TMA”的新型載人飛船。

美國(guó)則在試驗(yàn) SLS “太空發(fā)射系統(tǒng)”火箭和 MPCV “獵戶座”載人飛船，計(jì)劃于 2014 年進(jìn)行首次試驗(yàn)飛行。此外，民間公司也躍躍欲試，SpaceX 公司的“龍”式飛船已經(jīng)與空間站對(duì)接成功，Orbital 公司也將于兩年內(nèi)發(fā)射“天鵝座”貨運(yùn)飛船。

ISS 各參與國(guó)的運(yùn)輸工具一覽。

從上到下分別是美國(guó)航天飛機(jī)、俄羅斯“聯(lián)盟 TMA”載人飛船、

俄羅斯“進(jìn)步 M”貨運(yùn)飛船、歐空局 ATV 貨運(yùn)飛船和日本 HTV 貨運(yùn)飛船。

國(guó)際空間站在 2013 年連接上俄羅斯的“科學(xué)”號(hào)多用途實(shí)驗(yàn)艙，正式完成長(zhǎng)達(dá)十五年的建設(shè)歷程。建設(shè)完成的 ISS 至少能在軌運(yùn)行到 2020 年，之后還可能進(jìn)一步延長(zhǎng)至 2028 年 ?？臻g站使命結(jié)束之際，俄國(guó)部分（ROS）的部分艙段可能會(huì)與新發(fā)射的艙段組合成一個(gè)新空間站 OPSEK，而剩下的部分將步”和平“號(hào)空間站的后塵，受控墜入地球大氣層。

ISS 的早期設(shè)計(jì)圖，不同顏色表示由不同國(guó)家出資建設(shè)的組件。

截至今天 ISS 各部件的組裝情況示意圖，俄羅斯“科學(xué)”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙尚未發(fā)射。

對(duì)比上圖，不難發(fā)現(xiàn)有部分組件被取消了

ISS 可能的繼承者，俄羅斯新空間站 OPSEK 構(gòu)想圖。

最后，如果各位覺(jué)得文字很無(wú)聊，那么不妨看看照片版的國(guó)際空間站建造簡(jiǎn)史

1

“曙光”號(hào)功能貨艙（Zarya）：國(guó)際空間站第一個(gè)組件

發(fā)射日期：1998 年 11 月 20 日

運(yùn)載工具：質(zhì)子-K 型火箭

2

“團(tuán)結(jié)”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙（Unity）和增壓適配口 1 號(hào)、2 號(hào)

發(fā)射日期：1998 年 12 月 4 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-88）

3

“星辰”號(hào)服務(wù)艙（Zvezda）：俄羅斯部分的核心艙

發(fā)射日期：2000 年 7 月 12 日

運(yùn)載工具：質(zhì)子-K 型火箭

4

Z1 桁架和增壓適配口 3 號(hào)

發(fā)射日期：2000 年 10 月 11 日

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-92）

5

P6 桁架和太陽(yáng)能電池板

發(fā)射日期：2000 年 11 月 30 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-97）

6

“命運(yùn)”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙（Destiny）：美國(guó)實(shí)驗(yàn)艙

發(fā)射日期：2001 年 2 月 7 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-98）

7

外部載物平臺(tái) 1 號(hào)

發(fā)射日期：2001 年 3 月 8 日

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-102）

8

加拿大 2 號(hào)機(jī)械臂（Canadarm 2）

發(fā)射日期：2001 年 4 月 19 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-100）

9

“尋求”號(hào)氣閘艙（Quest）：為美國(guó)部分的宇航員提供太空行走出入口

發(fā)射日期：2001 年 7 月 12 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-104）

10

“碼頭”號(hào)氣閘艙（Pirs）：俄羅斯部分的氣閘和對(duì)接艙

發(fā)射日期：2001 年 9 月 14 日

運(yùn)載工具：聯(lián)盟 U 型火箭（進(jìn)步 M-SO1）

11

S0 桁架

發(fā)射日期：2002 年 4 月 8 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-110）

12

移動(dòng)底座系統(tǒng)：可使加拿大 2 號(hào)機(jī)械臂在桁架導(dǎo)軌上平移

發(fā)射日期：2002年 6 月 5 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-111）

13

S1 桁架

發(fā)射日期：2002 年 10 月 7 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-112）

14

P1 桁架

發(fā)射日期：2002 年 11 月 23 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-113）

15

外部載物平臺(tái) 2 號(hào)

發(fā)射日期：2005 年 7 月 26 日（哥倫比亞號(hào)災(zāi)難之后）

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-114）

16

P3 / P4 桁架和太陽(yáng)能電池板

發(fā)射日期：2006 年 9 月 9 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-115）

17

P5 桁架

發(fā)射日期：2006 年 12 月 9 日

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-116）

18

S3 / S4 桁架和太陽(yáng)能電池板

發(fā)射日期：2007 年 6 月 8 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-117）

19

S5 桁架和外部載物平臺(tái) 3 號(hào)

發(fā)射日期：2007 年 8 月 8 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-118）

20

“和諧”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙（Harmony）并將 P6 桁架更換位置

發(fā)射日期：2007 年 10 月 23 日

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-120）

21

哥倫布實(shí)驗(yàn)艙（Columbus）：歐空局實(shí)驗(yàn)艙

發(fā)射日期：2008 年 2 月 7 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-122）

22

靈巧號(hào)機(jī)械臂（Dextre）和希望號(hào)（Kibo）后勤儲(chǔ)物艙

發(fā)射日期：2008 年 3 月 11 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-123）

23

希望號(hào)（Kibo）實(shí)驗(yàn)艙和機(jī)械臂：日本實(shí)驗(yàn)艙

發(fā)射日期：2008 年 5 月 31 日

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-124）

24

S6 桁架和太陽(yáng)能電池板

發(fā)射日期：2009 年 3 月 15 日

運(yùn)載工具：發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-119）

25

希望號(hào)（Kibo）實(shí)驗(yàn)艙外部載物平臺(tái)

發(fā)射日期：2009 年 7 月 15 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-127）

26

研究號(hào)氣閘艙（Poisk）

發(fā)射日期：2009 年 11 月 10 日

運(yùn)載工具：聯(lián)盟 U 型火箭（進(jìn)步M-MIM2）

27

外部后勤支架 1 號(hào)、2 號(hào)

發(fā)射日期：2009 年 11 月 16 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-129）

28

穹頂艙（Cupola）和“寧?kù)o”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙（Tranquility）

發(fā)射日期：2010 年 2 月 8 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-130）

29

黎明號(hào)中轉(zhuǎn)艙（Rassvet）

發(fā)射日期：2010 年 5 月 14 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-132）

30

萊昂納多儲(chǔ)物艙（Leonardo）和外部后勤支架 4 號(hào)

發(fā)射日期：2011 年 2 月 24 日

運(yùn)載工具：亞特蘭蒂斯號(hào)航天飛機(jī)（STS-133）

31

阿爾法磁譜儀、用于檢查航天飛機(jī)隔熱瓦的機(jī)械臂攝像頭和外部后勤支架 3 號(hào)

發(fā)射日期：2011 年 5 月 16 日

運(yùn)載工具：奮進(jìn)號(hào)航天飛機(jī)（STS-134）

32

“科學(xué)”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙（Nauka）和歐空局機(jī)械臂：俄羅斯的實(shí)驗(yàn)艙

預(yù)計(jì)發(fā)射日期：2014 年 4 月

預(yù)計(jì)運(yùn)載工具：質(zhì)子-M 型火箭