和平号空间站

和平号空间站(,)是前蘇聯建造的一個模組轨道空间站,苏联解体后归属俄羅斯。和平号经过数年由多个模块在轨道上组装而成。它是人類首個可长期居住的空间研究中心,同时也是首个第三代空间站。

和平号空间站曾经保持着9年又358天的人类在太空最长连续逗留纪录,通过多国合作,和平号空间站曾经接待过多国的宇航员。太空梭-和平号计划期间,美国的三台航天飞机(亞特蘭提斯號、發現號、奮進號)共拜访空间站11次,带来补给以及乘员替换。和平號由多個模块在轨道上组装而成,首個模块於1986年2月19日發射升空,其後至1996年的十年時間之中,其他多個模块相繼升空,主艙包含太空人的休息站及研究設備,是人類史上最完善的太空站。

2000年底,俄罗斯联邦航天局因和平號部件老化且缺乏维修经费,决定将其坠毁。和平号最终于2001年3月23日墜入地球大氣層,碎片落入南太平洋海域中(尼莫點附近)。此后,和平号的研究任務由1998年升空的國際太空站所取代。在執行任務的15年間,12個國家、135名太空人在和平號上速行1.65萬次科學實驗,完成23項國際科學考察計畫。

結構
包含6个组件:核心舱,量子1号天文物理舱,量子2号气闸舱,“晶体”号实验舱,“光谱”号遥感舱,“自然”号地球观测舱;美国航天局为其提供了一个专门用于与航天飞机对接用的对接舱。

发展
以及位于前端的五个扩展接槽]]
和平号太空站是苏联在1976年2月17日决定研发的第三代空间系统,用以取代之前的礼炮计划DOS-17K空间站。其中四个礼炮太空站的部件自从1971年就开始发射升空,还有三个在研发和平号太空站的时候陆续发射升空。当时的计划是发射和平号(DOS-7)和星辰号(DOS-8)为礼炮太空站装配4个坞站接口。

1979年2月,和平号空间站计划综合了弗拉基米尔·切洛梅管理的金刚石计划。坞站的接口能力得到加强,以适应TKS宇宙飞船。能源科研生产联合公司负责空间站的整体设备,但是,整个计划分包给了礼炮KB,当时赫鲁尼契夫国家航天研制中心的研发部门正在忙于能源、礼炮7号、联盟号以及进步号的工作。礼炮KB从1979年末开始实施,和平号原先的图纸在1982至1983年左右被放弃。新的系统吸收了礼炮计划的数字电脑飞行控制以及回转陀螺仪(来自金刚石计划),新的自动对接系统,通信系统,氧气发生器以及。

在1984年初期,和平号空间站的计划几乎陷于停顿,所有的资金被转移至暴风雪计划,以支持暴风雪航天飞机的早日升空。不过资金也很快回到计划中,当年2月末3月初时,瓦朗坦·格盧什科在第27届党代表大会上表示,和平号空间站一定要在1986年初期升空。

5月6日他们经过一天的旅程来到了礼炮7号,当联盟号T-15位于礼炮7号时,无人驾驶的联盟TM-1号也于5月23日来到无人居住的和平号驻留了7天,5月29日离开。测试了无人控制飞行器独立飞行并且与和平号空间站接轨的试验。在礼炮7号工作了50天后,联盟号T-15于6月26日携带机组人员再次回到和平号并带来了来自礼炮7号400公斤科学仪器,其中包括一个光谱仪。EO-1任务的机组成员花了20天在和平号开展地球观测,并于1986年7月16日离开,使得新的空间站暂时又变成无人居住状态,至此再也没有船员回到过礼炮7号,不久之后科学家放弃对它的控制,让他坠落在了阿根廷附近。

空间站的第二次远征任务,EO-2任务组于1987年2月5日由联盟号发射升空,当他们在空间站时,量子1号于1987年3月30日升空,这个是一系列苏联37K实验计划中第一个与和平号空间站对接的模块。量子1号根据原先的计划应该与礼炮7号对接。然而,由于技术原因,该模块在设计发展过程中,被配置给了和平号空间站。该模块还携带了具备X光及紫外线功能的天体物理观测设备。

量子1号与和平号的第一次对接尝试与1987年4月5日进行,但是由于机载控制系统的问题对接失败。宇航员尤里·罗曼年科和进行了一次太空漫步,他们在舱外发现量子1号与空间站之间有一个垃圾袋,袋子可能是最近的一次货船留下的,他们清理了垃圾袋之后,量子1号于4月12日完成与空间站的对接。

量子2号给和平号带来了第二套陀螺仪、新的生命支持系统、水循环系统以及氧气发生器,减少了和平号对于地面的依赖。量子2号有一个1米直径的气密室与和平号相连,一个类似于美国的背包式装置位于这个气密室。

联盟TM-9带着EO-6机组成员:和亚历山大·巴兰金于1990年2月11日升空。在于和平号对接时,位于和平号的EO-5机组人员发现,联盟TM-98个热绝缘模块中的3个已经松动,这可能会在返航时引发事故。当时他们研究决定,这个事件是在一个可控制的范围内, 可以在稍后的舱外活动中修复。他们继续逗留在和平号等待晶体号。5月31日,晶体号升空,6月6日做第一次对接尝试时,由于姿态调整推力器的故障而失败。6月10日,实验舱在和平号的前端坞站与之对接。由于对接的延误,EO-6的机组人员延迟了10天才啟動了晶体号系统,并且于6月17日做了一次太空行走,修复了联盟TM-9热绝缘模块的松脱问题。 最主要的是,这个模块配备了一个专供航天飞机对接坞站,外围附加对接系统,原始计划是为暴風雪號准备的,虽然这个设备从来没有被暴風雪號使用过,不过,不久之后,该坞站还是用于美国航天飞机的对接。

国际合作及空间站故障
之后量子1号内拍摄的照片。]]
的太阳能电池板]]

和平号航天飞机计划是1993年由时任美国副总统阿尔·戈尔和当时的俄罗斯总理维克托·斯捷潘诺维奇·切尔诺梅尔金共同宣布的一项新的太空站计划,之后这个计划逐渐演变成现在的国际空间站。他们还一致同意,美国今后也将会参与到和平号太空站的计划中。航天飞机将参与运送物资以及宇航员到和平号,美国的宇航员将在和平号上生活若干個月,并且允许美国的宇航员和俄罗斯的宇航员分享航空飞行经验。

美国的参与,也为和平号空间站计划带来了新的资金来源,最显著的成果是之后发射了光谱号和自然号。而且,亚特兰蒂斯号运送的对接舱,也使得和平号与航天飞机的对接变得更为容易。

从1995年3月开始,美国的宇航员在和平号上生活了28个月,在和平号上逗留的期间,处理了很多紧急突发事件,包括1997年2月23日的一场小火灾,空间站上的两台基本电解生氧装置连续出现故障,站上的3名宇航员只好使用高氯酸锂装置来生产氧。宇航员拉佐特金在量子1号舱内用高氯酸锂製氧时,製氧设备突然破裂,引起火灾,明火燃烧了90秒,烟雾蔓延到整个空间站,太空人们都带上了防毒面具,浓烟持续了5-7分钟。幸好站上的空气过滤系统性能很好,没有给太空人带来更大危害。

1997年6月25日与无人驾驶的進步號太空船在一个对接实验中,撞上和平号,造成太空史上最严重的碰撞事故。撞击造成了严重空气泄露。幸亏两名宇航员准确定位,立刻拔除了連接光谱号的纜線,並及时關門堵上漏洞,避免了过多氧气泄露。

和平号空间站原始的后续计划是和平2,现在新计划成为了国际空间站的一部分,包括核心服务舱星辰号。

和平号的生活
成员所拍摄的地球的两个卫星,当时地球上空密布着浓密的暴风雨云层。和平号在距离地球200英里的地方每90分钟围绕地球一圈,月亮在距离地球240,000英里的地方每28天围绕地球一圈。]]

重约100吨的和平号内部仿佛变成了一个狭小的迷宫,里面充斥着缆线、科学仪器,以及一些私人物品,比如说照片、儿童的绘画、书以及吉他。通常和平号会有3名宇航员,最拥挤的时候,会有6名宇航员同时待在空间站长达一个月。和平号总是不断有太空人来访,一直到1999年8月28日。

美国航天局的宇航员John Blaha说空间站的空气非常健康,不乾也不湿,没什么味道。他还介绍说,新增加的光谱号和自然号看上去可以一直在上面居住10年而不用带回家清扫。

在和平号航天飞机计划实行期间,俄罗斯宇航员负责维修和保养太空站,美国的宇航员在空间站主要进行人体生理学、生物学、微生物学以及材料科学实验。

曾有机会在1999年登上空间站,他愿意为这次访问支付了1亿美金,这几乎说服了俄罗斯联邦航天局,但是后来因为在众多国家他都受到舞弊指控而失去了这次机会。(包括美国、英国、香港、越南以及澳大利亚这些国家及地区)

脱轨以及最后的日子
在和平号最后的日子里,曾有人想购买和平号,计划让它作为第一个在轨的电影及电视工作室,在太空中完成电影电视的制作过程。由私人赞助的联盟TM-30在2000年4月4日带着和亚历山大·卡莱利升空,对和平站进行了两个月的修复工作,希望证明空间站仍然可以胜任今后的工作。但是这仍然成为空间站的最后一次任务,之后俄罗斯联邦航天局由于需要支持国际空间站计划,再也没有经济能力维持空间站庞大的财政开销。

和平号的脱轨分三个阶段完成。第一阶段是依靠一个修改版本的进步号太空船(M1-5),携带着2.5倍的燃料将空间站维持在220公里的衰减轨道上。第二阶段由M1-5分两阶段点燃引擎,分别是2001年3月23日00:32UTC和02:01UTC,在这两个阶段后,空间站维持在165×220公里的轨道面上。第三阶段开始於05:08 UTC,M1-5开始控制空间站向地球大气层冲去,大约22分钟之后,空间站进入大气层;05:44UTC,空间站在完成了历时15年的太空任务后,位于斐济上空;05:52UTC,空间站开始燃烧並隨即解体;06:00UTC,未燃烧殆尽的空间站残骸,落入了南太平洋冰冷的海水中。为此,NASA制作了[http://history.nasa.gov/SP-4225/imagery/videos/mirdeorbit.mpg 相关动画]模拟和平号最后的时光。

15年来,和平号空间站总共绕地球飞行了8万多圈,行程35亿公里,共有31艘联盟号载人飞船、62艘进步号货运飞船与空间站实现对接,宇航员在空间站上进行了78次太空行走,在舱外逗留的时间长达359小时12分钟。先后有28个长期考察组和16个短期考察组在空间站从事考察活动,共有俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本、叙利亚、保加利亚、阿富汗、奥地利、加拿大、斯洛伐克12个国家的135名宇航员在空间站上工作。这些宇航员共进行了1.65万次科学实验,完成了23项国际科学考察计划。

支援载具
窗内拍摄的联盟号与空间站]]
空间站的支援载具主要依靠联盟号和进步号。联盟号主要负责运送宇航员,轮换机组人员。联盟号还充当救生艇的角色,在发生紧急情况时,可以相对快速的将宇航员送回地球。无人操控的进步号主要负责货运任务,补给空间站。

晶体号所携带的两个外围附加对接系统原本是为暴风雪号准备的,但是计划随后被遗弃,该设备后来用于美国的航天飞机。在和平号航天飞机计划期间,航天飞机也作为空间站的支持系统充当运送宇航员及货物的角色,允许美国及其他西方国家的宇航员访问或长期停留在空间站。航天飞机为空间站带来了大量的货物,延长了空间站的给养时间。当航天飞机与空间站对接时,空间站临时性扩大了生活和工作空间,继而成为了当时人类历史上最大的航天器。总共249吨。

和平号模块
和平号建造和连接着7个不同的模块,分批由质子-K运载火箭发射升空。除了对接舱,这个是由亚特兰蒂斯号带上天空的。

遠征隊
延伸阅读
的核心模块,星辰号成为其计划的第二个组件。]]
布赖恩.伯勒(Bryan Burrough)在他的著作《Dragonfly:NASA and the Crisis Aboard Mir》一书中详细阐述了空间站早期发展的过程。

波利亞科夫(Polyakov, Valery V.)在他的著作滯留太空679天一書中記載了在空間站的生活。

大众文化

  • 空间站在1998年电影《世界末日》中扮演了重要的中继加油站角色。在该片中,空间站仅仅被称为俄罗斯空间站,并且由于燃油泄露而爆炸。
  • 1997年的电影《超時空接觸》中,和平站作为一个名叫Hadden Suit的人物的避难所。
  • 彼得·罗德尼·李維琳曾经有机会支付1亿美金后登上空间站。
  • 1991年出版的科幻小说《》中,和平号和美国的自由号空间站对接,成为一个巨大的宇航员在太空中的栖息地。
  • 罗伯特·J·索耶所撰写的短篇小说《在所有的上面》中提到,美国宇航员登上空间站带回俄罗斯宇航员的尸体。
  • 2002年小說《Q版特工 6 太空殺人真菌》中,主角特工阿Wing要阻止和平號上培植的殺人真菌落入壞人手中。
  • 2012年電影《鋼鐵蒼穹》中,俄羅斯與一眾國家違反了協定,將太空站改裝為太空戰艦,並協助攻擊月球的納粹基地。

地面訓練模型
和平號太空站的核心艙模組與曾製作多個地面訓練模型,作為緊急應變時的對策而加以保存,同時也被用於宇航員的地面訓練以及國際展覽等用途。一座全尺寸模型現位於加加林宇航员培训中心。另一個則帶有其最後一任指揮官谢尔盖·扎廖京簽名的模型,位於德國。模型上停靠幾個科學艙和一個著陸艙。,另一個複製品於法國展示。

一座地面訓練模型於1989年於日本名古屋市舉辦的展出,之後於10月27日由堀江企劃購得,並於1990年轉售予岩倉建設公司。1992年,該機再次於札幌市舉辦的「」展覽中亮相,最終於1998年捐贈予北海道苫小牧市(值得一提的是,前苫小牧市長岩倉博文曾任岩倉建設公司高層)。該機自10月12日起對外展出,而曾在和平號停留188天的美國太空人珊农·露茜德也於16日親自到訪。

最初該機在苫小牧市科學中心旁的戶外展出,僅能從外部透過金屬圍欄觀看,且冬季期間並不對外開放。然而,這種展示方式遭到地方媒體與太空工程專家的批評。為此,市政府投入約1.1億日圓建設展示館,其中三分之二經費來自產業重配置促進設施整備補助金。1999年,「和平號展示館」正式動工,並於12月12日竣工,自此轉為室內展示,並開放內部供民眾參觀。到了2001年,該備用機面臨報廢時,亦曾有專家前來進行分析調查,以評估其潛在風險。

Gagarin_Cosmonaut_Training_Center_(14320417325).jpg|位於俄羅斯加加林宇航员培训中心的地面訓練模型
Центр_Космонавтики_и_Авиации,_Москва_54_-_Cosmonautics_and_Aviation_Center,_Moscow.jpg|位於俄羅斯國家經濟成就展宇宙館的地面訓練模型
Europa-Park_Rusio_kosmostacio_Mir_1.jpg|位於德國的地面訓練模型
Mir_and_Kvant_Spare_Model_in_Tomakomai.jpg|位於日本苫小牧市和平號太空站展示館的地面訓練模型

参考资料
外部連結

*[https://www.youtube.com/playlist?list=PLH5r1YKR5wvZwMRMcfEqn1qIQA8OThFja YouTube] 中 Kelvin Gevinston 利用航太模擬遊戲 Kerbal Space Programme 中模擬了整個和平號太空站的歷史

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