为什么美国要建立“天空实验室”空间站？

美国“天空实验室”是怎样的？~

1979年盛夏，时值国门刚刚打开，神州大地一时盛传这样的紧急通知：有一个离轨的外国航天器将于几日内坠毁，并有可能坠落在我国境内，要求大家密切注意情况，并协助保护好现场云云。好奇与担忧的心情一时遍于国中。没过几日，这位不速之客终于在南印度洋和澳大利亚西部地区人烟稀少的地带坠落，时间是7月12日。它就是名噪一时的“天空实验室”。“天空实验室”是美国建造的大型载人轨道空间站，它于1973年5月14日发射，曾先后接待了3批9名宇航员，考察了长时间的空间飞行对人体心理和生理的影响，探测了太阳、彗星的种种奥秘，拍摄了2000多张地球资源照片，在取得累累硕果后，于1974年2月关闭停用。由于它位于空气十分稀薄的435千米的高空，预计可运行到1983年，而结果却提前4年坠毁了。这是为什么呢？原来是太阳黑子作的怪。设计者也许疏忽了一点：1983年前要遇到一次太阳黑子高峰年。此时，由于太阳黑子活动的加剧，导致整个地球大气层上涨，这样，“天空实验室”的轨道就陷入较稠密的大气之中，它很快就因精力衰竭而“夭折”。

60年代开始，美国集中力量从发展载人飞船到积极进行载人登月活动，并于60年代末，发射“阿波罗11”号终于登月成功。虽震动全球，红极一时，但耗资巨大，实效不丰，在70年代初发射7艘登月飞船后草草鸣金收兵，“阿波罗”计划就算结束了。至今美国还有人有怨言：为什么不再继续下去？!以致没有在月球上留下一座基地，白白花了大把的美元!

下一步干什么？除了抓紧研制航天飞机外，看到前苏联人的“礼炮”号空间站腾空而起，直上云霄。这样一个“人类第一”又被前苏联人抢走了。因此，决定把登月计划中剩余的物资，拼凑一个名叫“天空实验室”(SkyLaboratory)的空间站，于1973年5月14日用“土星5”号火箭发射上了天，进入近地轨道运行。

“(天空实验室”号总长36.12米、直径5.58米、重约90吨、工作空间为361.4立方米，由“土星”工场和“阿波罗”指令服务舱两大部分组成。“土星”工场包括轨道工场、气闸舱、仪器舱、多用途对接舱和太阳望远镜。

“天空实验室”是一种试验型的空间站，到1974年2月，共进行过4次发射。其中只有一座发射成功，在太空先后接待了乘“阿波罗”飞船的3批共9名宇航员驻站工作和生活，分别以28天、59天和84天共计171天进行较长期的太空飞行，共完成了270多项科学实验工作，取得了明显的科研成果，还进行了与军事有关的任务，主要是考察军人在太空长期生活和工作盲幼，证明宇航员完全适应在太空执行某些军事任务，同时还进行了一些军事秘密任务。这座空间站在太空的10个月中接待3批宇航员之后便废弃不用了。6年后的1979年7月11日进入大气层烧毁陨落。

现在看来，美国实际上走的是一条载人飞船-载人登月-航天飞机，最后再发展大型航天站的道路。目前正在研究发展永久性100吨级以上的大型空间站计划。

“天空实验室”像一架巨大的直升飞机。它由轨道工作舱、空气锁、多用途对接舱和太阳望远镜等四大部分组成，连同“阿波罗”飞船，总重82吨，最大直径6.6米，总长36米。

轨道工作舱是“天空实验室”的主体。它是宇航员在轨道上的生活区和办公室。轨道工作舱由“土星5”号火箭的第三级改制而成，原来的液氢容器当作宇航员的试验室和住房。住房又分隔成餐室、卧室和厕所三部分。

轨道工作舱里充有氧气和氮气的混合气体，舱里气压保持1／3大气压标准上，温度保持在21℃左右。宇航员呼出的二氧化碳和其他臭气等有害气体，都用特殊的化学物品吸收掉。在这样舒适的环境中，宇航员一般不用穿宇宙服，只穿普通的衣服就可以了。

轨道工作舱外面有两块翼状太阳能电池帆板，平均可以送出3700瓦电力，供轨道工作舱里的各种仪器设备用电。

空气锁是“天空实验室”里的一种特殊装置。它是轨道工作舱通向宇宙空间的咽喉。空气锁上装有内外几道门。宇航员要出舱的时候，先打开和轨道工作舱相连的门。宇航员进入空气锁后，关闭这道门，然后打开通往宇宙空间的门，走出舱外。这样，轨道工作舱里的气体不会大量漏走。空气锁正好像是一把用来锁住轨道工作舱里气体不得外跑的锁。空气锁装在轨道工作舱和多用途对接舱之间。轨道工作舱的生命保障系统的主要设备都放在空气锁里。

多用途对接舱有两个对接舱口，用来跟“阿波罗”飞船对接，一个在它的纵轴方向，另一个装在侧边，因此，“天空实验室”可以同时停靠两艘“阿波罗”飞船。宇航员通过对接舱口进入“天空实验室”。多用途对接舱里装有控制太阳望远镜的设备，舱壁上开有两个窗口，其中一个面对太阳望远镜，宇航员通过这个窗口可以一边操作，一边观看太阳望远镜的转动情况。

10吨重的太阳望远镜用来观测太阳。它的结构类似于“阿波罗”飞船的登月舱，用支架固定在多用途对接舱上面。太阳望远镜所需要的电源，由它上面的4块风车状太阳能电池帆板供给。4块太阳能电池帆板平均可以发出2500瓦电力。

1973年5月14日，“土星5”号火箭载着“天空实验室”从地面起飞了。可是，不幸得很，刚飞了63秒，轨道工作舱的防护罩就提前打开了，高速气流立即把防护罩撕掉。两个翼状太阳能电池帆板中的一块也被气流带走，幸存的一块却被防护罩的碎片缠住无法打开。因此，“天空实验室”到达轨道以后，全部电力靠太阳望远镜上的电池帆板提供，使“天空实验室”的电力减少了大半。“天空实验室”处于严重缺电状态，许多仪器设备无法工作，许多科学试验看来就要告吹。另外，轨道工作舱防护罩撕掉后，轨道工作舱外壁直接暴露在太阳光之下，舱里温度急剧上升，平均温度高达50℃左右。这样高的温度，宇航员无法生活和工作。“天空实验室”发生了这样的故障，使得第一批宇航员的起飞被迫推迟了10天。在这10天中，为了抢修“天空实验室”，地面进行了紧张的准备。到5月25日，3名宇航员担负着艰巨的使命乘坐“阿波罗”飞船飞往“天空实验室”。“阿波罗”飞船跟“天空实验室”对接以后，宇航员进入“天空实验室”，宇航员从多用途对接舱的窗口，把一顶10米直径的遮阳伞伸到宇宙空间，遮住了太阳光，使轨道工作舱里的温度很快下降到了27℃左右。此后，两名宇航员穿着宇宙服，爬出“天空实验室”，花了3个小时，用切割工具切去了缠住太阳能电池板的防护罩碎片，终于使幸存的一块翼状太阳能电池帆板打开了，解决了“天空实验室”的用电问题。第一批宇航员完成“天空实验室”的修复任务后，在“天空实验室”里工作和生活了28天，顺利地返回地面。

从“天空实验室”的修复可以看出人在空间的作用是多么重大。如果没有宇航员去修理，那么价值25亿美元的“天空实验室”就将付之东流，成为空间的一堆垃圾。

“天空实验室”先后接待了3批宇航员，共9人。9名宇航员在“天空实验室”里用58种仪器进行了天文、地理和医学等270多项科学研究。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观测，勘探地球资源，侦察军事目标，共拍摄了40000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等装置研究长期失重对人体生理的影响；此外，还进行了一些失重条件下的金属加工试验。

“天空实验室”由于轨道不断降低，仪器失灵，无法控制，于1979年7月11日进入大气层烧毁，碎片散落在澳大利亚西南的印度洋近岸地区。

这次“天空实验室”完全由国防部控制进行飞行，圆满结束了美国最长的载人空间飞行。

由于“天空实验室”飞行由国防部负责，获取的许多方面成果未公布于世，只把一般不甚重要的内容公布。而国防部执行军用飞行任务、技术实验，并为未来空间站进行的专门试验，载人机动飞行器手控改进型的试飞，均属于保密范围。“天空实验室”一个主要目的是为载人空间站设计提供飞行依据，也就是说，是美国未来空间站的小规模预演飞行。

初期的“水星”、“双子星”以及“阿波罗”飞船内的宇航员，住在狭窄而有限的舱内，过着幽禁孤独的生活，吃的是膏状食物及塑料袋里的流质，使宇航员失去了在地面上所吃的美味佳肴。“天空实验室”住室比前几类型宇宙飞船要舒适得多，有368立方米的空间供宇航员活动和工作，还有沐浴和个人卫生设备，有约907千克的食品储藏在11个食品储存器和5个食品冷冻器内，调换花样的冷热餐装在金属餐盒内。在空间站没有什么可洗的衣物，因为宇航员换下的衣服都投到垃圾筒里处理掉。在住室的柜内存放着印件夹克、短衬衣和工装，30件外衣，15双鞋袜和手套，以及210条衬裤，还有其他衣服放在应急舱内。高级盥洗室里有55块香皂、90千克毛巾、1.8万个大小便袋。实际上，盥洗室内也备有医药品，似一个小小医务室，对宇航员进行矿物质和体液平衡的研究。科学家感兴趣的是，在无重力环境下，人体化学变化的准确机制，并研究宇航员返回地面后对正常重力环境的适应能力。

2020年，美国要开始建月球空间站？目的却不是探索月球！

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