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1、建造国际空间站的主要目的及结构?

建造国际空间站的目的总的来说就是在太空建立一个永久性的科学实验室，上面能安放各种研究设备和实验仪器，以便航天员利用太空微重力环境长期进行科学研究。具体地说有5个目的：(1)建造一个世界级的研究实验室，以便进行高质量的科学研究;(2)充分利用太空微重力资源;(3)让航天员能长期在上面工作与生活;(4)探索一种有效的国际合作机制;(5)为发展21世纪的科学技术提供一个理想的“试验平台”。

国际空间站的主要结构：(1)基础桁架，用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等;(2)居住舱，主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制和发射到太空;(3)服务舱，内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射;(4)功能货舱，内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射;(5)多个实验舱，其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个;(6)节点舱(3个)，它们由美国和欧洲航天局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口;(7)能源系统和太阳电池帆板，由美国和俄罗斯提供;(8)移动服务系统(主要是遥操纵机械臂)，它由加拿大研制。

2、航天员在空间站上需要完成哪些工作及作息时间?

空间站就是一个建在太空的研究实验室，因此航天员在空间站上的一项重要工作就是利用站上的科研仪器或试验设备进行科学研究或实验;另外航天员在空间站上需要完成大量的太空行走(即出舱活动)，出舱活动的目的一是组装国际空间站，还有就是对空间站的维修和保养(如前苏联的和平号空间站);第三是日常事务或工作，如完成地面控制中心下达的临时任务，更新站上计算机上的数据，对站上的设备进行测试和检查等。

在空间站上没有白天和黑夜，太阳每天升起和落下16次，因此航天员的作息时间完全是自己定。一般是06:00起床，起床后稍微活动一下，就开始对空间站作一次常规检查，然后吃早餐;08:10左右，在开始正式工作前，全体航天员与地面控制中心开一次当天的工作会议，会后进行一会体育锻炼，然后开始工作，一直到中午13:05;中午有1小时的午休时间，下午的活动包括工作和体育锻炼，直到19:30，然后是晚餐和一天的工作总结会;睡眠时间开始于21:30。一般情况下，航天员每天工作10小时，星期六工作5小时。其余的时间由航天员自己安排，可以休息，也可以加班。

3、航天员在太空如何睡眠?

人的一生有三分之一的时间是在睡眠中度过的，因此有一个舒适的环境以保证良好的睡眠极为重要。在这方面天上和人间都是同样的标准。但天上和人间有一个重要区别，这就是在地面上是1g重力环境，而在太空中是微重力或失重环境。在地面上最好的睡眠方式是躺在床上睡，实在不得已，也可坐在椅子上睡，极少有人站着睡，可能没有人会倒立着睡。但在失重条件下，睡眠不受姿势的限制，可以躺着睡，坐着睡，站着睡，甚至倒立着睡。在失重条件下睡眠的最大优点是无需要床。你只要在居住舱中找一个角落，没有噪声和振动干扰，便可舒舒服服地睡上一觉。不过在睡前一定要用一根带子将自己固定在某个地方，否则当你睡着后，由于呼气的推力会将你的身体推到空中，在舱内飘来飘去，直到碰撞在某个物体上把你撞醒。在早期的飞船上，航天员都是坐在座椅上睡眠，在航天飞机上为航天员提供的睡眠条件有很大改进。航天飞机上有两种睡眠设备分别提供给两种工作制使用;单班工作制使用睡袋;两班工作制使用卧厢。在单班工作制时，所有航天员都同时睡眠，因此每人有一个睡袋。在太空中有些任务需要24小时连续操作，因此要求航天员分两班轮流工作，这时航天飞机上提供给航天员的睡眠设备是小卧厢。卧厢分三个一组和四个一组的两种。每个小卧厢内都有睡袋，私人贮藏室、照明灯和通风口。睡袋固定在卧厢床板上，用6个弹簧夹固定。照明灯的亮度可调节。新鲜空气的进气口正对着航天员的头部，而排气口对着脚。所有卧厢都安装在中层甲板舱的右侧，在航天员睡觉时要求头对着气压过渡舱，脚对着电子设备舱。

4、国际空间站为航天员提供了什么样的睡眠设备?

在国际空间站的美国居住舱内，为每名美国航天员提供一个卧室，这是一个私人小空间，小卧室有一人大小，能隔音，卧室中也有睡袋，此外里面还有台灯、小书桌、书架、笔记本电脑和放置私人物品的抽屉，航天员躺下后还可以听音乐。不过对于临时来访的航天员，则没有这种待遇，他们一般只能睡在睡袋内，睡袋是挂在站舱的舱壁上。不过很多航天员不愿意睡在这种小卧室内，而是在地板上，天花板上或是墙壁找一个比较安静的地方，将睡袋系在上面，即可安安稳稳的睡上一觉。为了防止噪音和光亮的干扰，航天员睡觉前一般都用耳塞将耳朵堵住，并用眼罩将眼睛蒙上。为了尽可能模拟在地面睡觉的情景，这种航天睡袋是特制的，在睡袋的一边做得比较硬一些，相似于床垫。另外在航天员睡觉的时候，睡袋上还应当用两条宽的带子将身体固定住，这样使航天员有一种盖被子的感觉，同时还可防止手臂和下肢飘动。人体的手臂在脸的前方飘来飘去虽没有什么危险，但会让人感到不舒服。不过也有个别航天员既不要睡在小卧室内也不愿意使用睡袋，而是愿意在完全飘浮状态中睡觉。

5、太空厕所内的马桶是什么样子?

目前在国际空间站上有两个太空厕所，太空厕所内使用的是太空马桶，这种太空马桶都是由俄罗斯设计的。太空马桶与地面上使用的马桶不一样。由于太空是失重环境，水不会往下流，因此太空不能使用抽水马桶，而是使用“抽气马桶”。这种“抽气马桶”是靠气流将大小便带走，因此使用这种马桶时，屁股一定要跟马桶的边缘贴紧，使马桶内完全密封。如果密封不严，里面的气流就无法将粪便带走。在“抽气马桶”内大小便是分开收集的。马桶的前端有一个漏斗状的适配器，可以将小便收集和输送到小便桶中。“抽气马桶”不分男女，但适配器则分男女。

6、航天员在太空行走过程中如何大小便?

航天员在太空飞行期间可以使用太空厕所，但是在航天飞机发射时、在太空行走期间、以及在航天飞机返回着陆时，航天员又是使用什么东西解决大小便问题?现在在美国，无论是男航天员或是女航天员，在航天飞机发射和着陆时，以及在太空行走期间，都穿着一种称为“强力吸尿裤”的短衬裤，以解决小便问题。当航天员需要小便时，直接将小便尿在强力吸尿裤上，等回到地面上或是回到气闸舱以后，将这种裤子扔掉即可。航天飞机发射前，宇航局发给每名航天员三条强力吸尿裤，一条在发射时穿用，一条在着陆时穿用，还有一条留作备用。航天员在太空行走前，也要穿上这种裤子，一般是贴身穿，穿在液冷通风服的里面。这种强力吸尿裤外形像普通的运动短裤，不过它有极强的吸水能力，一条裤子能吸附2升多的尿。

7、国际空间站上有几类食品?航天食品的标准是什么?航天员如何选择食品?

国际空间站的食品分为三大类：日常食品、应急食品和舱外活动食品。日常食品包括冷冻食品、冷藏食品和室温食品。冷冻食品又包括小菜、蔬菜和各种点心;冷藏食品包括新鲜水果和蔬菜、可以在冰箱中较长期保存的食品以及一些乳制品。室温食品包括热稳定食品、无菌包装的食品，自然形态的食品以及复水饮料。

挑选食品的标准是适用性、营养价值和方便性。航天员在发射前6个月对食品进行选择。虽然每批航天员在站上一般要停留90天，但食品菜单的选择只要求选出头28天的来。在选择菜单时允许航天员对空间站标准菜单中的项目进行删改和更改。

8、什么是应急商品?什么情况下使用应急食品?

应急食品可以提供空间站上航天员45天的食品供应。所谓应急供应包括两种情况，一种是空间站发生严重事故;另一种是由于某种原因不能正常供应航天员食品。该系统对食品的体积和重量作了严格的限制。每人每天仅提供2000kcal的热量。应急食品在室温下保存，温度范围是16～30℃，因此必须是耐贮存的。这类食品包括热稳定食品、中湿度食品、脱水食品和饮料。食品的保存期必须在2年以上。

9、什么是舱外活动食品?

舱外活动食品供航天员在舱外活动(即太空行走)期间食用，包括食物和水，其中食物可提供500kcal的热量，水有1.08kg，能保证8小时的身体需要。舱外活动食品与水的容器都是特制的，可以多次使用。每次用完后要带回站内进行清洗，然后重新装满食物和水，以备下次出舱时再用。

10、国际空间站上有什么样的冷藏食品?

国际空间站上的冷藏食品有乳制品(包括美国干酪、乳脂干酪、酸奶油);还有水果(包括苹果、葡萄柚、猕猴桃、橙和李子)。

国际空间站上的冷冻食品包括肉蛋类、主食类、蔬菜类、水果类、甜点心、汤类、乳制品、饮料和调味品等。其中肉蛋类包括牛肉、小羊肉、火鸡肉、猪肉、海产品和蛋类。

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1、什么是空间站?

空间站，也称为轨道站或太空站，是一种能长期在地球低轨道上运行的大型载人航天器，航天员可以长期在上面生活和工作，这种大型航天器能在轨道上与飞船或航天飞机对接，由飞船或航天飞机为它运送人员和物资;空间站与飞船或航天飞机的主要区别是它没有主推进系统和着陆设备，因此它不能在轨道上作机动飞行和返回着陆。

根据不同国家和不同的历史阶段，发展空间站有不同的动机和目的。一般讲一个国家发展空间站主要有四个目的：第一是政治目的，即为了显示国家的综合实力，或者是为了在政治上“压倒”对方，在载人航天领域取得领导地位，上世纪冷战时期，这是美苏发展空间站的主要目的;第二是科技目的，即将空间站作为建在太空的科学实验室，在上面进行各种科学研究和实验;第三是经济目的，利用空间站进行太空生产，或者发展太空旅游;第四是军事目的，将空间站作为建在太空的“军事堡垒”。

2、空间站的类型?

按用途分，空间站可分为民用和军用两种类型：民用空间站如前苏联的和平号空间站和美国的国际空间站;军用空间站如前苏联的礼炮2，礼炮3和礼炮5号空间站以及美国空军曾经计划研制的“载人轨道实验室”。另外按发射方式划分，还可分为整体式和模块式两种。早期的空间站都是整体式，如美国的“天空实验室”和前苏联的礼炮号，它们都是在地上组装好，并装上各种生活用品和实验仪器，然后整体发射上去，航天员则乘坐载人飞船上去访问;后来由于技术的改进，采用模块式建造，即先发射一个核心舱，然后将不同用途的舱室一个接一个发射上去，在轨道上组装起来，形成一个整体，如前苏联的和平号空间站和现在的国际空间站。

3、迄今为止在太空一共发射或建造过多少空间站?

到目前为止美国和苏联/俄罗斯一共发射或建造过4种类型的空间站，共10艘，其中包括前苏联在1971-1986年间发射的7艘礼炮号空间站，它们是礼炮1号至7号，不过礼炮1号对接失败，礼炮2号发射失败，礼炮3号对接失败，除了礼炮4号，其余的礼炮5、6、7号都曾发生过一次对接失败。此外美国于1973 – 1974年间发射的“天空实验室”;前苏联和俄罗斯于1986 – 1999年间建造的和平号空间站，以及至今还在轨道上运行的国际空间站。

4、谁最早提出建造空间站的设想?

有关空间站的设想最早是由俄国的康斯坦²齐奥尔科夫斯基和德国的赫尔曼²奥伯特分别提出来的。1895年，齐奥尔科夫斯基在一本科幻小说中首次提出建造空间站的设想，1903年他提出在空间站上要安装人工重力设备，并提出建造太空温室，以便人类能长期在空间站上生活和工作。1923年奥伯特首次使用“空间站”这个词，并认为这是人类飞往月球和火星的起始站。1929年渃尔丹在一本名为《太空旅行问题》的书中提出建造大车轮形空间站的设想，这种空间站直径为30米，在地球同步轨道上运行。1950年，冯²布劳恩进一步发展了车轮形空间站的设想，车轮的直接扩大到76米，由可重复使用并带有机翼的航天器为其运输人员和物资。这种空间站可作为地球观察站、太空科学实验室和飞往月球和火星的“跳板”。1959年，美国宇航局计划在月球旅行前建造一个空间站，同年美国众议院太空委员会决定在水星计划完成后即开始建造第一个空间站。1969年阿波罗11号的两名航天员成功登月，宇航局立即决定要在1975年建造一个能承载100人的大型永久性空间站。不过宇航局的这些空间站计划都是纸上谈兵，而前苏联在与美国的登月竞赛中失败后，专心致志发展空间站，在上世纪70年代先后发射了7个礼炮号空间站，80年代又建造了大型空间站 – “和平”号。直到1997年国际空间站开始在太空组装，美国发展空间站的梦想才变成现实。

5、一个大型空间站由哪些系统组成?

一个大型空间站至少由十大系统组成：(1)结构系统;(2)电力系统;(3)热控系统;(4)姿态测定与控制系统;(5)轨道导航和推进系统;(6)自动化和机器人系统;(7)计算与通信系统;(8)环境控制与生命保障系统;(9)航天员居住系统;(10)人员和物资运输系统。

6、我国是否也要发展空间站?

2010年10月27日，中国载人航天工程新闻发言人表示，我国载人空间站工程已正式启动实施，2020年前后将建成规模较大、长期有人参与的国家级空间实验室。我国载人空间站工程分为空间实验室和空间站两个阶段实施。2016年前，研制并发射空间实验室，突破和掌握航天员中期驻留等空间站关键技术，开展一定规模的空间应用;2020年前后，研制并发射核心舱和实验舱，在轨组装成载人空间站，突破和掌握近地空间站组合体的建造和运营技术、近地空间长期载人飞行技术，并开展较大规模的空间应用。我国载人空间站工程建设，将充分继承载人航天工程前期成果，继续使用已有的神舟飞船、长征二号F运载火箭、发射场和着陆场。载人空间站建成后，将全面实现我国载人航天“三步走”发展战略，进一步推动我国载人航天技术向更高水平发展，为推动国家科技进步和创新发展、提升综合国力、提高民族威望做出重要贡献。

7、我国空间实验室的主要任务是什么?

空间实验室系统的主要任务有：(1)进一步掌握飞行器空间交会对接技术;(2)突破航天员中期驻留、飞行器长期在轨自主飞行、再生式生保和货运飞船补加等关键技术;(3)验证天地往返运输飞船的性能和功能;(4)进行一定规模的空间应用。中国空间技术研究院研制的“天宫”二号空间实验室将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。“天宫”三号空间实验室将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等，还将开展部分空间科学和航天医学试验。

目前我国正在研制的空间实验室采用两舱构型，分别为实验舱和资源舱，实验舱由密封的前锥段、柱段和后锥段组成，密封舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件，可用于航天员驻留期间在轨工作和生活，密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构，以及交会对接测量和通信设备，用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力，为飞行提供能源。

8、空间实验室有什么关键技术?

空间实验室阶段关键要突破飞船空间交会对接技术。空间交会对接技术难度很大，在对接过程中，如果计算不准，就可能发生飞船相撞事故。因此，需要进行大量试验才能掌握这一技术。

两个或两个以上的航天器通过轨道参数的协调，在同一时间到达太空同一位置的过程称为交会。对接是在交会的基础上，通过专门的对接机构将两个航天器连接成一个整体。实现两个航天器在太空交会对接的系统称为交会对接系统。

交会对接系统通常包括跟踪测量系统、姿态与轨道控制系统、对接机构系统等。两个航天器在太空进行对接，其初始条件是两者保持对接机构的同轴接近方式和确定的纵向速度，以及在其他线坐标和角坐标上的速度为零。但两个航天器之间的实际相对运动参数总是有偏差的。一般情况下，两个航天器之间的相对位置及其平动速度通常是靠主动航天器轨道控制系统和两个航天器的姿态控制系统来维持的，前者适用于控制质心的平动运动，后者适用于控制绕质心的转动运动。航天器的空间交会对接控制方法有两种，一种是人工控制、另一种是自动控制。用人工控制来完成太空交会对接可以提高交会对接的成功率。自动控制交会对接可靠性高，不需考虑人员的安全和救生问题。在航天器的交会对接技术方面，未来的发展趋势是人工控制和自动控制相结合，以提高交会对接的灵活性、可靠性和成功率。

9、中国载人航天工程“分三步走”是什么意思?

中国载人航天工程共分“三步走”：第一步载人飞船阶段，通过神舟五号和六号已圆满完成，把中国航天员送上天，完成了多人多天飞行，而且能准确回到预定地点;第二步是空间实验室阶段，这一阶段要攻破四项技术关键，为第三步的空间站建设做技术准备。我国将在2011年发射目标飞行器“天宫一号”，并在2年时间内逐步实现与神舟八号、神舟九号、神舟十号的三次交会对接试验。此后“天宫一号”将被改造为一个短期有人照料的空间实验室。空间实验室阶段是目前正在进行的阶段。它的第一项技术关键是出舱活动，神舟七号完成了这个任务;第二个技术关键是交会对接，通过“天宫一号”在太空飞行2年左右的时间里，先后完成与神舟八号、神舟九号、神舟十号的太空对接，突破并基本掌握航天器交会对接技术。第三个技术关键是补加，为飞行器补给推进剂、空气、水、食品等;第四个关键则是再生式生命保障系统。

10、什么是“天空实验室”?

“天空实验室”是美国第一个试验性空间站。1973年5月14日发射，进入离地面 435公里的近圆轨道。同年还先后发射了 3艘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接。这 3艘飞船分别称为“天空实验室”2、3、4号。1979年 7月 11日“天空实验室”进入大气层烧毁。“天空实验室”用“土星”5号运载火箭发射。在上升飞行过程中，高速气流冲掉了轨道舱的防护罩和一个太阳电池翼，另一个太阳电池翼被防护罩碎片缠住而没有打开，以致“天空实验室”入轨后严重缺电，舱内温度上升到50左右。1973年 5月25日，三名航天员乘“阿波罗”号飞船与“天空实验室”对接。航天员用一顶遮阳伞伸出舱外，挡住阳光，使工作舱温度下降。他们切去缠绕的防护罩碎片，使剩下的一个太阳电池翼展开发电，终于使“天空实验室”开始工作，接纳航天员。“天空实验室”共接待三批航天员，这三批航天员在空间站内分别工作和生活了 28天、59天和84天。用58种仪器进行了 270多项天文、地理、遥感、宇宙生物学和航天医学试验研究。重要的项目有：用太阳望远镜观测太阳并拍摄了18万张太阳活动的照片;用6种遥感仪器对地球进行了观测，共拍摄4万多张地面照片;用7种仪器研究太阳系和银河系的情况;用自行车功量计和下身负压装置等医疗器械研究长期失重对人体生理的影响;还进行了失重下的材料加工试验。

“天空实验室”由轨道舱、过渡舱、多用途对接舱、太阳望远镜和“阿波罗”号飞船 5个部分组成。全长36米，直径6.7米，重82吨。轨道舱是“天空实验室”的主体，用“土星”5号运载火箭第三级箭体改装而成，分上下两层，上层为工作区，下层为生活区。生活区又由隔板分成卧室、餐室、观测室和盥洗室。轨道舱内充纯氧，保持33千帕大气压和20°C左右的温度。

“天空实验室”计划持续6年，耗资26亿美元。美国宇航界、政界和科学界都给予极高的评价。