前苏联解体后,经济形势日趋严峻的俄罗斯越来越不堪重负。早在1999年,维持“和平”号正常飞行的费用就已经让其捉襟见肘了。由于缺乏资金,“和平”号随时可能坠毁。怀着对“和平”号的深厚感情,俄罗斯国内上下开始了一场拯救“和平”号的运动。俄罗斯载人宇宙飞行计划总工程师委员会发出呼吁书,专家、院士、学者、媒体、普通百姓等纷纷向政府和社会求救,为挽救“和平”号做最后的努力。
当时有一位英国企业家卢埃林允诺为“和平”号投资1亿美元,并先期支付了2500万美元。他提出的条件是,在1999年8月随考察组飞往“和平”号并在太空逗留10天。由于资金未及时到位,这个计划最后宣告失败。1999年8月,在“和平”号空间站上工作的3名宇航员不得不离开“和平”号,返回地面。9月,随着站上计算机的停机,空间站进入漂移状态。这种状态持续了几个月之后,2000年2月1日,俄罗斯航天部门决定让“进步”M-43号货运飞船再次飞往“和平”号,为其送去两吨重的货物,其中包括燃料、饮用水、食品和氧气等物品,为即将重返“和平”号的宇航员做好准备。
2000年4月,已经人去楼空达7个月之久的“和平”号空间站终于又有了人气儿。4月3日,在位于哈萨克斯坦境内的拜科努尔发射场,俄罗斯发射了“联盟”TM飞船,把两名宇航员送上了“和平”号空间站,开始了对“和平”号的一次全面“体检”,以确定“和平”号最终的使用期限。有报道称,此举是为“和平”号实现“夕阳红”的太空之旅。
遗憾的是,一切努力都已无法挽回“和平”号告别人间的命运了。尽管大家都希望“和平”号能再获新生,但资金问题始终得不到有效解决,寻找私人资金的计划也无果而终。
难以为继之下,俄罗斯航天局一位高级官员说:“与其让‘和平’号真的发生大问题后再放弃,不如现在就让它荣归而退。这样也不会坏了俄罗斯航天技术的最好纪录。”
2001年3月20日,“和平”号空间站飞过了距地220千米的太空轨道。俄罗斯地面飞行控制中心的专家在对“和平”号的轨道参数、飞行姿态等信息进行综合分析之后,接连发出了两个制动信号,启动了与“和平”号对接的“进步”M1-5号货运飞船的发动机。在发动机的反推制动下,“和平”号的飞行速度陡然下降,巨大的空间站开始快速向下飘落,并逐渐进入了预定的坠落轨道。在“和平”号绕地球飞行的最后两圈内,地面专家发出了最后一个制动信号。刹那间,重达137吨的庞然大物脱离地球轨道,向着南太平洋轰然坠落……这便是俄罗斯航天专家为“和平”号精心设计的结局。
可以说,“和平”号空间站是至今最为成功的空间站,它为人类的载人太空飞行、探测和试验立下了汗马功劳,虽然其间有坎坷、有失败,但是,风风雨雨之中,它创造了许许多多的奇迹,为人类立下了赫赫战功,也为今后不断发展的空间站技术奠定了基础。“和平”号空间站为人类探索生命、宇宙和科学之谜提供了独一无二的场所,为世界科学事业做出了巨大贡献。它的“继任者”——“国际空间站”正在紧张的建设当中,可望在不久的将来全面投入使用。虽然“和平”号已经永别,但人类探索太空的步伐不会停止。
知识点蛋白质晶体
蛋白质晶体是生物体内细胞产生的一种生物催化剂,由蛋白质组成,能在机体十分温和的条件下,高效率地催化各种生物化学反应,促进生物体的新陈代谢。生命活动中的消化、吸收、呼吸、运动和生殖过程都是酶促反应过程。多国打造“国际空间站”
“国际空间站”是由众多国家合作打造的,是以美国和俄罗斯牵头,包括加拿大、日本、巴西(1997年加入)和欧空局(11个成员国,正式成员国有比利时、丹麦、法国、德国、英国、意大利、荷兰、西班牙、瑞典、瑞士和爱尔兰)共16个国家共同建造和运行的。“国际空间站”成为迄今最大的航天合作计划。
20世纪80年代初,美国逐渐意识到它在空间站领域已大大落后于前苏联,并且得知前苏联准备发射多模块积木式构型空间站——“和平”号,于是便下决心在空间站技术上赶超前苏联。
1984年1月25日,里根总统批准建造一个以美国为主、多国合作的长久性空间站计划——“自由”号。这个方案比“和平”号先进,属第2代多模块空间站,采用桁架式构型,总质量达几百吨。如果研制成功,则可跨越几个台阶,像载人登月一样再次超过苏联。
然而,美国长久性空间站计划一波三折。来自国会的批评使该计划的规模一再缩小。克林顿上台后,又几次要求对空间站进行修改,缩小规模。几年的时间共进行了多达8次的修改,其中最主要的改进是吸收俄罗斯为正式合作伙伴。直到1993年11月,空间站计划才最终定型。
这个名为“国际空间站”的修改方案,包括俄罗斯“曙光”号功能货舱。它是国际空间站的第一部分,包括推进、指挥以及控制系统;美国“团结”号连接舱,这是第一个由美国建造的舱段,该部分是“国际空间站”上负责联接6个舱体的主要连接舱;俄罗斯“星辰”号服务舱,包括为第一批定居于“国际空间站”内的宇航员提供的居住舱、电力控制和维生系统设备舱;欧空局“哥伦布”轨道设备舱,它是“国际空间站”上的一个实验室,它还将为国际空间站的宇航员提供被称为自动迁移飞行器的往返工具;日本实验舱,日本宇宙事业开发团研制,主要用途是为国际空间站提供一个实验室以及一个可以进行10次实验的外部平台;小型硬件设备,共6种,主要用于为国际空间站运输物资,由巴西国家航天局制造;微型增压后勤供应舱,由意大利空间局研制。
由于“国际空间站”是含有积木式和桁架挂舱式2种构型的“混血儿”,所以它既有继承性,又有创新性。
建成后的“国际空间站”将是一个总重量达423吨、长108米、宽88米、密封舱容积达1202立方米的大型空间设施,近似于2架波音-747喷气式客机的客舱体积。
“国际空间站”上的6个实验研究舱将运用当代最先进的试验手段进行生物学、化学、物理学及其他学科的研究。这些舱是首次按微重力试验要求设计的,它们都十分靠近质心,以保证重力接近于零,从而成为一个能提供零重力的实验场所,以揭开重力对我们这个世界的影响之谜。在基础科学和生物医学等方面将会扩展全人类的知识,为以后可能出现的突破性进展奠定理论和技术基础。
同时,“国际空间站”也提供了人们直接参与长期在轨对地观测和天文观测的机会,为研究地球环境、探索宇宙世界作出贡献。
此外,作为人类在太空进行的首次大规模装配活动,建造“国际空间站”也将为今后建造太阳能电站、进行火星探测等航天活动积累经验。人类的长远目标是在月球和火星上建立居住区,为此,美国航空航天局已打算把“国际空间站”作为验证火星探索技术的场所。
“国际空间站”计划分三阶段进行:
1994~1998年为第一阶段——准备阶段。目前已顺利完成第一阶段的任务,主要进行了9次美国航天飞机与俄罗斯“和平”号空间站的交会对接,取得了宝贵的经验。
1998年11月20日,“国际空间站”的第一个组件——“曙光”号功能货舱(美国出资,俄罗斯制造)发射成功,标志着“国际空间站”正式进入第二阶段——初期装配阶段(1998~2001年),主要内容是建立“国际空间站”的核心部分,使空间站拥有初始的载人能力。
第三阶段(2000~2005年)为最终装配和应用阶段。“国际空间站”建成后,可载6人,工作寿命为15~20年。
1998年11月20日,俄罗斯在拜科努尔航天发射场用一枚“质子”号重型运载火箭,成功地把国际空间站的第一个组件“曙光”号功能舱送上了太空。12月4日,美国“奋进”号航天飞机又把“团结”号节点舱送入轨道,并对接到“曙光”号功能舱上。宇航员于12月10日首次进入新站,在站内安放了通信设备和备用服装等器材。1999年5月27日,“发现”号航天飞机执行STS-96任务,为空间站输送了2吨补给品,完成太空行走任务,继续安装外部太阳能电池板。
2000年5月21日,“阿特兰蒂斯”号航天飞机与“国际空间站”实现对接,为空间站送去约1吨重的货物。2000年7月12日,俄罗斯成功发射了“国际空间站”的服务舱“星辰”号,并与空间站联合体顺利对接。这个舱段是空间站的重要组件,是一个生活起居室,为宇航员提供居住、电力控制和生保系统。2000年9月8日上午8时,“阿特兰蒂斯”号航天飞机发射,为空间站带去3吨补给品,为国际空间站迎来第一批“居民”做好后勤准备。2000年10月11日,“发现”号航天飞机执行STS-92号任务,这也是航天飞机总第100次飞行,主要任务是安装桁架结构,为“团结”舱安装增压适配器。
2000年10月31日,美俄3名宇航员搭乘“联盟”TM-31号飞船从拜科努尔航天发射场升空,飞向“国际空间站”。他们将成为国际空间站的首批长期住户。参加这次飞行的宇航员分别是美国宇航员威廉·谢泼德,俄罗斯宇航员尤里·吉德津科和谢尔盖·克里卡廖夫,其中谢泼德是站上指令长。11月2日,他们正式进驻国际空间站,标志着“国际空间站”开始进入有人照料阶段。这是国际空间站建造以来的一个里程碑式的重要事件。2000年11月30日,“奋进”号航天飞机执行STS-97任务,为空间站安装了大型太阳能电池板。2001年3月8日,“发现”号航天飞机执行STS-102任务,运送安装了“命运”号实验舱。3月9日航天飞机与空间站对接后,第二批宇航员正式进驻“国际空间站”。他们是指令长俄罗斯宇航员乌萨乔夫、美国女宇航员赫尔姆斯和男宇航员沃斯。
2001年4月19日,“奋进”号执行STS-103任务,即为空间站安装一个加拿大研制的机械臂。对接后,“奋进”号宇航员与国际空间站上的第二批长住居民先利用空间站外的一个太空舱交换工具和其他物资。2001年4月28日,俄罗斯“联盟”号飞船发射,载有第一位太空游客蒂托。他被称作航天史上第一位真正的太空游客,产生了极大的影响。他在空间站上停留8天后,于5月5日返回地面。2001年8月10日,航天飞机“发现”号执行STS-105任务,为国际空间站送去了第三批长驻宇航员,他们是指令长库尔伯森、驾驶员德祖罗夫和空间站工程师米哈伊尔·图鲁林。
截至2001年,“国际空间站”的质量约为73吨,运行在近地点379.7千米、远地点403.8千米的轨道上,绕地一圈用90分钟。该站定于2005~2006年建成,它将由12个舱段组成,总质量达450吨左右,使用空间达1100立方米,平均运行高度为350千米(组装后升至460千米高的轨道),寿命15年。它将成为人类在太空中长期逗留的一个前哨,可用于试验新型能源、运输技术、自动化技术和下一代遥感器,推动流体力学、燃烧学、生命保障系统、反辐射危害等研究的发展,并对未来的太空探索产生重要影响。各国在国际空间站的建设和开发上的总支出约为1140亿美元,其中光建站就需花费600亿美元。
“国际空间站”的建设标志着航天发展的一个新时期——航天技术应用化发展时期的真正开始。它的建成将对空间产品的商业化、空间科研的纵深化以及天地往来的例行化产生重要意义。“国际空间站”将大大推进新世纪航天技术与航天应用的发展。届时,航天技术对社会产生的影响将更加广泛而深远。
知识点运载火箭
运载火箭是由多级火箭组成的航天运输工具。用途是把人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。它是在导弹的基础上发展而来的,一般由2~4级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。末级有仪器舱,内置制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。级与级之间靠级间段连接。有效载荷装在仪器舱的上面,外面套有整流罩。