和平号空间站
苏联建造的一个轨道空间站
和平号空间站(俄语:Мир,英语:Mir,兼有“和平”与“世界”之意)是苏联建造的一个轨道空间站苏联解体后归俄罗斯。它是人类可长期居住的空间研究中心,同时也是首个第三代空间站,经过数年由多个模块在轨道上组装而成。
“和平”号空间站是人类首个可长期居住的空间研究中心,经过数年由多个模块在轨道上组装而成。空间站全长32.9米,体积约400立方米,重约137吨,其中科研仪器重约11.5吨。它是在太空工作时间最长、超期服役时间最长、工作效率最高、接待各国宇航员最多的太空站,俄罗斯宇航员瓦列里·波利亚科夫创造了单人连续在太空飞行438天的最高纪录。“和平号空间站”核心舱共有6个对接口,可同时与多个舱段对接,和平号运行15年,绕地球8万多圈,完成24个国际科研计划,进行了1700多项、16500个科学实验,帮助15个国家完成了空间研究;接待过44个考察组,135位宇航员,分别来自俄罗斯美国、法国、德国、叙利亚等12个国家。
它于1986年2月20日升空,原本设计寿命是5年,后来因为俄罗斯资金匮乏,从1999年8月28日起,它就进入无人自动飞行状态,2001年3月20日最终坠入大气层焚毁,完成其历史使命。
结构模块
结构
包含6个经常在轨的组件: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;美国航空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。
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航天飞机带上天空的。
核心模块
1986年2月20日发射,搭载质子-K运载火箭。20,100公斤(44,313磅)。功能为主要生活区,和所有其他模块对接的核心站。它提供了生活设施、生命支持系统、指挥控制系统以及通信系统。
这是一个舱段结构,总长13.13米,最大直径4.2米,总重20.4吨。它由4个基本部分组成:球形增压转移舱,直径2.2米,上面装有5个直径0.8米的对接窗口;增压工作舱,总长为7.67米,两个柱形段的直径分别为2.9米和4.2米;不增压服务-动力舱,位于空间站尾部,除装有主发动机推进剂外,还装有天线、探照灯、无线电通信天线等;增压转移对接器,长1.67米,直径2米,位于服务-动力舱中央,提供第6个对接通道。
量子1号
“量子”1号舱也称为和平号空间站的天文物理舱,1987年3月31日发射,4月9日与和平号空间站对接,1988年8月25日抛掉了服务舱,使之再入返回。其主要功用是用于载人/自动天文观测,扩展和平号实验设施。天文物理舱的组成包括实验室舱、传送舱和非加压后载荷舱。
量子2号
“量子”2号舱是和平号空间站的第一个径向舱。其主要功用是扩展和平号空间站,并作为舱外活动的通道和出入口。它于1989年11月26日从邱拉坦航天中心发射;12月8日,在机械臂的帮助下,从前轴向对接口转移到径向对接口处与之对接。至此,和平号空间站复合体成了“L”形在轨道上运行。量子2号舱由三个主要部分组成主体结构:气闸舱、科学设备舱和服务存贮舱。
晶体号
晶体号于1990年5月31日从邱拉坦航天中心发射,6月11日,在机械臂的帮助下,与量子2号相对应的对接口处实现了对接。晶体号是和平号空间站的第二个径向舱,其作为航天飞机的停靠的“码头”。显然,更增大了和平号空间站,为长期性载人飞行带来了更加有利的条件。
光谱号
1995年5月20日,由SL-13“质子”号火箭发射,总质量约200吨。主要用于研究大气物理,还可用于研究生物医学等。1997年6月25日,俄“进步”型货运飞船与“和平”号对接时发生碰撞,将光学舱撞坏并导致空间站外壳损伤,致使光学舱段被迫关闭,部分氧气泄漏,动力系统也受到影响。光学舱还安装有一个小型的外部操纵器,这个机械臂还可以用于部署小型卫星。
对接舱号
1995年1月12日发射,搭载亚特兰蒂斯号航天飞机(STS-74)。1995年1月15日对接。6,134公斤(13523磅)联盟计划为联盟TM-22号。功能为美国航天飞机安装扩展坞槽以适应和平号航天飞机计划。
自然号
1996年4月27日升空,长约13米,总质量19.7吨。自然舱又称为环境监测舱,其上装有多光谱、微波和红外扫描器、激光雷达、臭氧敏感器和其他环境监测敏感器。主要用于陆地、海洋和大气层遥感探测及材料科学、生命科学和生物技术研究。
支援载具
空间站的支援载具主要依靠联盟号和进步号。联盟号飞船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。
历史沿革
立项研制
立项背景
第二次世界大战后,苏美两国在太空展开了一场史无前例的竞赛。50年代有一种观点,认为哪一个国家第一个成功地建立永久性的宇宙空间站,它就迟早要控制整个地球。当时的兰德军事研究所还断言,第一个发射人造卫星的国家将“在军事和科学方面都成为领袖国家”。
在这场竞争中,苏联从一开始就处于领先地位。1957年10月4日,苏联成功发射“卫星一号”。1961年4月12日苏联宇航员尤里·加加林首次乘飞船环绕地球成功。美国人也不甘示弱,1958年成立了国家航空和航天局,并于当年发射了第一颗卫星“探险者号”。“和平号”空间站就是在这场竞争中诞生的。“和平号”已经是第三代空间站了。
苏联先后发射了两代7艘“礼炮”空间站,具有了现代空间站的基本特点,即采用舱段式结构,由几个不同形状和尺寸的舱段组成,所有的仪器设备只能装在舱段内和舱段外表面。这种空间站外形简单,硬件少,造价低,可以用“质子”号运载火箭一次发射入轨。但有效载荷低,空间狭小,扩展性差,于是从上世纪70年代末期开始了第三代“和平”号空间站的设计建造。
第一代是1971年4月发射升空的“礼炮号”空间站。第一代“礼炮”系列空间站共有5个,即“礼炮”1号、2号、3号、4号和5号。每个空间站重量约19吨,长16米,有一个对接口,可与“联盟”号对接。在“礼炮”系列空间站上,宇航员连续停留的最长时间为63天。
第二代空间站包括“礼炮”6号和7号,其对接口增加到2个,可分别接纳载人的和载货的“进步”号飞船。宇航员在“联盟”7号上持续逗留的时间最长达211天。
“和平”号作为第三代,在各方面都超过了前两代空间站。“和平”号空间站是1986年2月20日发射升空的,它由工作舱、过渡舱和服务舱组成,共有6个对接口,其中两个主要对接口位于轴线的两端,用来与载人和货运的飞船对接。与“和平”号连接的舱体有“量子”1号、“量子”2号、“晶体”舱、“光谱”舱和“自然”舱。“和平”号重123吨,工作容积达400立方米,空间站上装备着由27个国家生产的11.5吨重的科研仪器设备。“和平”号发射升空以来,人们一直称它为“人造天宫”。
立项批准
和平号空间站方案于1976年得到苏联批准。
研制
和平号空间站设计工作始于1976年,“和平”号空间站是集前苏联第一代、第二代太空站的经验建造的第三代“空间”站,是世界上第一个多舱“空间”站。和平号空间站采用组合式积木结构进行建造,在1996年完全建成时,和平号主要包括7个舱段,是当时地球轨道上最大的空间组合体。
DOS-7核心舱是航天员主要生活区以及与其他核心模块对接的核心站。1987年3月31日发射的量子1号实验舱,与核心舱对接的模块,上面载有科学实验以及天体物理观测设备;1989年11月26日发射的量子2号实验舱,是给空间站提供新的科学实验仪器、更好的生命支持系统以及一个气密室;1990年6月10日升空的晶体号实验舱,主要用于材料加工试验和生物技术试验,以及在航天员操作下利用微重力环境生产高纯度工业元件;1995年5月20日发射升空的光谱号实验舱,主要用于研究大气物理、生物医学等,并为美俄共同实施的“航天飞机和平号”计划做准备;1995年1月12日发射的对接舱,主要用于为美国航天飞机安装扩展坞槽,以适应“航天飞机-和平号”计划。1996年4月23日发射的自然号实验舱,给和平号提供远程地球遥感模块,主要用来对地球陆地、海洋和大气进行综合研究。
发射
1986年2月20日,发射了第三代永久型空间站和平号。它有6个对接口,可作为和其它专业舱停靠的太空基地。和平号总长13米,最大直径4.2米,轨道重约21吨。3月13日,苏联发射联盟T15号飞船。15日飞船与和平号空间站对接,航天员列奥尼德·奇兹米和弗拉基米尔·索罗沃夫成为和平号的第一批乘员。(备注:7月16日,联盟T15号返回。)
3月19日,苏联发射联盟25号运货飞船升空,与和平号空间站对接。到1989年2月11日,共有16艘进步号飞船与和平号空间站对接。5月5日,苏联航天员索洛维约夫、基齐姆从和平号空间站乘联盟T15号飞船飞往礼炮7号空间站。5月6日与礼炮7号对接,进入礼炮7号进行了最后一批科学技术实验,然后卸下仪器,进行了封舱处理。
5月21日,苏联发射第三代联盟TM飞船,进行首次无人飞行试验成功。飞船于23日与和平号空间站对接。此时,正逢联盟T15号飞船去礼炮7号运货返回之前。6月25日,苏联航天员索洛维约夫、基齐姆驾驶的联盟T15号飞船与礼炮7号空间站分离,携带400公斤重的科学仪器飞向和平号,26日再次与和平号对接。这是人类航天史上第一次太空转移飞行。飞船于7月16日返回地面。
1987年2月6日,发射了联盟TM2号载人飞船。2月8日,飞船与和平号对接成功。航天员为罗曼年科和拉维金。他们3次到舱外工作。第一次是排除量子号与和平号对接故障,两人在舱外工作3小时40分钟,从对接处取了一个塑料袋。后面2次出舱主要是完成的安装工作。
1987年3月31日,苏联发射第一个与和平号对接的天文专业舱量子1号。4月9日与和平号对接。量子1号重20吨,由服务舱和天文观测舱组成,主要用于载人和自动天文观测,扩展和平号的实验设施。7月22日,苏联发射联盟TM3号飞船成功。飞船航天员是维克多连科、阿纳托利·亚历山德罗夫叙利亚法里斯。7月24日飞船与和平号对接,他们与先期在站里的罗曼年科、拉维金会合。这是和平号空间站第一次接待外国航天员。7月30日,拉维金、维克多连科、法里斯乘坐联盟TM2号飞船返回地面。
1987年12月21日,苏联联盟TM4号飞船载着季托夫、马纳罗夫、列夫钦科飞上太空。飞船于23日与和平号空间站对接成功。29日,在太空飞行了326天气罗曼年科和飞行了160天的亚历山德罗夫与临时来站的列夫钦科一起,乘坐联盟TM3号飞船返回地球。季托夫和马纳罗夫留在和平号空间站继续工作。罗曼年科创造了在太空飞行326天、绕地球5200多圈的记录。他先后与拉维金、阿纳托利·亚历山德罗夫一起,进行了600多次天体物理学实验、170次医学生物学实验,为国民经济部门作了80次目视观测,还和拉维金两次出舱工作共5小时33分钟。他们在空间站上的这些工作,创造了经济效益数千万俄罗斯卢布
1988年6月7日,苏联发射联盟TM5号飞船上天。6月9日,飞船与和平号对接。飞行中,飞船在和空间站进行对接、航天员出舱活动以及返回时,都曾出现过故障,但最后总算完成了任务。这次飞行的乘员为索洛维约夫、萨文内赫和亚历山德罗夫,他们于6月17日乘联盟TM14号返回。
1989年8月29日,苏联发射联盟TM6号飞船成功。船上的乘员为利亚霍夫、波利亚科夫和阿富汗的穆罕默德。进入和平号后,医生利亚霍夫为季托夫和马纳罗夫检查了身体。9月6日,穆罕默德和利亚霍夫乘联盟TM5号返回时,因计算机自动提前中止了降落程序,船上减速火箭两次提前关闭,飞船无法进入大气层。一天后,地面指挥系统为飞船选择了新的返回着陆途径,并为船上计算机设计了新的返回程序。9月7日,飞船按新的程序实现制动,才获得了成功。两名航天员在整整1昼夜的返回途中,经受了没吃、没喝、没有便桶的煎熬。最后飞船在哈萨克苏维埃社会主义共和国的杰兹甘东南160公里处实现软着陆。
1989年11月26日,苏联发射联盟TM7号飞船。飞船乘员为沃尔科夫、谢尔盖·克里卡廖夫法国航天员克雷蒂安。法国总统密特朗及其随员200人观看了这次发射。飞船28日与和平号对接。12月21日,苏联航天员季托夫和马纳罗夫乘联盟TM6号飞船返回地面。返回时,由于计算机程序出现故障,改用备份计算机启动制动火箭。因为这一延误,使着陆点比原定的向南移了约300公里。他们是1987年12月21日乘联盟TM4号飞船进入太空,23日转入和平号空间站,在太空飞行了366天,创造了在轨飞行整整1年的新记录。他们先后接待3艘联盟TM号飞船,共与另外12名航天员一起工作过。
1989年8月23日,苏联发射新型运货飞船进步M1号。到1998年10月25日共有40艘该型号飞船与和平号空间站对接。9月6日,苏联发射联盟TM8号飞船。8日与和平号对接,结束了1989年4月27日以来和平号无人照料的状态。航天员维科多连科和谢列布罗夫于1990年1月8日至2月5日先后5次走出船舱,骑"太空自行车"在宇宙空间进行各种试验。两人于1990年1月19日乘联盟TM8号飞船安全返回地面。
1989年11月26日,苏联将量子2号专业舱发射上天。该舱在与和平号空间站对接中,发生了预想不到的问题。最初对接很顺利,但到了还剩下不到20厘米时,再也不能接近了。为此地面组成了一个对接抢救委员会,用一比一实物进行模拟分析,也未找出故障原因和对策。指挥员只好让航天员出舱观察,发现对接面上有一块异物,用手无法去掉。地面根据情况,又在深水池中造成失重状态,用一比一实物进行模拟排除故障,再经过地面仿真试验,才制订出操作程序。按照所制订方案,航天员将异物排除。这次对接,原计划用6天时间,实际上用了11天,直到12月7日,该舱才与和平号轴向对接口对接上,8日将它移到和平号径向对接口。该舱长12米,直径4.1米,重19.5吨。其主要功能是扩展和平号空间站,作为航天员活动通道和出入口。1991年1月26日首次启用该舱口进行舱外活动。
中期
1990年2月11日,苏联发射联盟TM9号飞船上天。飞船于13日同和平号空间站对接。在飞船发射中,整流罩分离时损坏了飞船舱外的3块绝热毡,后经航天员2次出舱才修理好。该飞船的乘员为索洛维约夫和巴兰金,他们替换1989年9月6日进入空间站的维科多连科和谢列布罗夫乘坐联盟TM8号返回。索洛维约夫和巴兰金在轨工作了166天,于8月29日乘联盟TM9号返回。5月5日,苏联发射最后一艘老式进步42号货船。5月7日与和平号空间站对接。
1990年5月31日,苏联将20吨重的晶体号专业舱送入轨道。6月10日,晶体舱与和平号对接。这是与和平号对接的第三个专业舱。晶体号专业舱主要用于在太空失重条件下,生产优质半导体材料,进行生物工艺实验。晶体舱全长13.73米,最大直径4.35米,内有4个半导体炉,7个月内生产了价值1000万美元的空间材料。晶体舱原定于3月30日发射,但因为该舱控制系统中存在故障,中途宣布推迟到5月4日。后来,又决定增加更先进的舱体计算机。最后不得不将发射推迟到5月31日。8月1日,苏联发射联盟TM10号飞船上天。飞船的乘员为马纳科夫和斯特列卡洛夫。12月2日,苏联发射联盟TM11号飞船升空。飞船乘员为马纳罗夫、阿法纳西耶夫和日本记者丰广秋山。飞船于1991年5月26日返回地面。
1991年3月19日,苏联发射进步M7号载货飞船,前往和平号空间站对接送货。3月21日与和平号对接两次都失败了。空间站上的2名航天员于3月26日乘坐联盟TM11号前去检查故障原因,发现是量子舱上的一个天线不停地摆动而造成的。他们将天线修好后,于3月28日再次对接时成功了。5月18日,苏联发射联盟TM12号飞船升空。飞船于19日与和平号对接,但由于自动系统出现故障,改用手动对接成功。这次发射原定于5月12日,因为空间站上对接着的进步M7有故障未排除而推迟。这次飞船的乘员有英国的第一位女航天员沙曼和谢尔盖·克里卡廖夫、阿尔巴尔斯基。沙曼研究了失重条件下植物的生长发育情况,考察了地球的自然资源和生态环境,并通过无线电向英国学生作了太空飞行讲座。沙、阿在轨工作了6天后乘联盟TM11号返回。
1991年6月17日,苏联航天员从联盟TM12号飞船的密封舱口释放一颗小型卫星,但由于星上故障,卫星未能启动。10月2日,苏联发射联盟TM13号飞船。飞船乘员为沃尔科夫、奥巴基罗夫和奥地利航天员菲别克。飞船于10月4日与和平号对接。沃尔科夫留在和平号长期工作,后因苏联解体,他成为苏联最后两名从太空返回的航天员之一。另两名航天员10日乘联TM12号返回地面。
1992年3月17日,独立国家联合体在拜科努尔发射场发射联盟TM14号飞船。飞船乘员有维克多连科、卡列里和德国的费拉德。飞船于3月19日与和平号对接,同原苏联最后两名航天员谢尔盖·克里卡廖夫和沃尔科夫会合。25日费和克、沃乘联盟TM13号返回。克、沃分别于1991年5月18日、10月2日进入太空。这期间正逢苏联解体,他们成为在太空的最后两名苏联航天员。为此,他们分别获得了俄罗斯政府的15万、7.5万俄罗斯卢布的奖金和1辆伏尔加车轿车。鲍里斯·叶利钦还授予他俩人民友谊勋章。6月30日,苏联发射进步M13号货船。7月2日与和平号空间站对接时,因控制软件出现故障而未能对接成功。7月27日,俄罗斯发射联盟TM15号上天。飞船的航天员为索洛维约夫、阿夫杰耶夫和法国的托洛尼尼。飞船于7月29日与和平号对接。对接时,因为自动系统出现故障,改用手动对接成功。飞船上的法国航天员与在轨的维克多连科、卡列里乘联盟TM14号返回。
1993年1月24日,俄罗斯马纳科夫和波利维克乘联盟TM16号飞船升空。飞船于26日与和平号空间站对接。他们替换了正在那里工作的索洛维约夫和阿夫杰耶夫。2月1日索洛维约夫和阿夫杰耶夫乘联盟TM15号飞船返回。2月5日,俄罗斯总统鲍里斯·叶利钦分别为这两名航天员颁发了人民友谊勋章和金星勋章,阿夫杰耶夫又一次获得俄罗斯英雄称号。
1993年2月4日,俄罗斯首次在太空试验人造月亮。人造月亮也叫太空镜。进步M15号飞船与和平号分离后,以高速旋转,使安装在飞船顶部的薄片展开,形成直径为20米的圆盘,借以反射强烈的阳光。人造月亮射向地球背阳面长达6分钟,扫过地面是一条宽4公里的区域,其亮度是月亮的2-3倍。这次试验时,欧洲里昂日内瓦伯尔尼慕尼黑等地都看到了这一壮观景象。7月1日,俄罗斯发射联盟TM17号飞船。飞船于7月3日与和平号对接,航天员齐布列耶夫、谢列布罗夫和法国的埃纳尔进入和平号,与原先在站里工作半年的马纳罗夫和波利维克一起进行11项重要太空实验。这是俄法第四次联合太空飞行。7月22日,法航天员与被替换的马、波乘联盟TM16号飞船返回地面。在这次发射飞船前的1个小时,发射场突然断电,搞得相当紧张。当火箭即将点火时,又在电视摄像机里发现一群孩子跑进了发射场,影响了发射工作的正常进行。
1994年1月8日,俄罗斯发射联盟TM18号飞船升空。飞船于10日与和平号空间站对接。船上乘员有阿法纳西耶夫、乌萨切夫和波利亚科夫。他们同已在站的齐布列耶夫、谢列布罗夫共同工作了3天。14日,齐、谢乘坐联盟TM17号飞船返回。7月1日,俄罗斯发射联盟TM19号飞船升空。船上乘员为俄罗斯的马连琴科、哈萨克斯坦的穆沙巴耶夫。飞船于3日与和平号对接,2名航天员同已在空间站的阿法纳西耶夫、乌萨切夫和波利亚科夫会合。7月9日,阿、乌乘坐联盟TM18号返回。11月4日,马、穆乘坐联盟TM19号返回。
1994年8月25日,俄罗斯发射进步M24号货船。28日与和平号空间站对接失败。30日再次对接时又不成功。9月2日利用人工控制,才对接成功。10月4日,俄罗斯发射联盟TM20号飞船。船上乘员有维克多连科、俄罗斯第三位上天的女航天员康达科娃、德国的默博尔德。这次飞行的主要任务是研究长期失重条件下对妇女身体的影响,同时还要试验和研究空间站上的新设备。默博尔德于1994年11月4日乘联盟TM19号返回。瓦列里·波利亚科夫、维克多连科和康达科娃一直工作到1995年3月22日,才乘联盟TM20号返回地面。
与美国合作
1995年2月3日,美国发现号航天飞机载5名美国人和1名俄罗斯人升空。这次任务要释放并回收一颗天文观测卫星斯巴达号,并与和平号空间站实现首次交会飞行。发现号航天飞机经过3天的追逐,于2月6日接近了和平号,从和平号的下方绕到上方120米处,然后向和平号慢慢靠拢,最近距离达到11.3米。13分钟后,航天飞机曾出现了推进剂泄漏,但未影响飞行。2月11日,发现号在肯尼迪航天中心着陆。这次航天飞机原定于2月1日发射,但因为有1个惯性测量仪表测试时不合格。这是航天飞机第67次飞行。3月14日,俄罗斯发射联盟TM21号载人飞船升空。船上载有2名俄罗斯航天员和1名美国航天员。16日与和平号对接成功。3月22日,俄罗斯在和平号空间站上工作的瓦列里·波利亚科夫、维克多连科和康达科娃,乘联盟TM20号飞船返回地面。波利亚科夫于1994年1月8日乘联盟TM18号上天,他创造了太空飞行438天的最新记录。康达科娃于1994年10月4日乘联盟TM20上天,也创造了女航天员太空飞行174天的新记录。5月20日,俄罗斯发射光谱号实验舱。6月1日光谱号与和平号空间站对接。至此,整个和平号复合体的重量接近120吨,它共包括了空间站本体、晶体号、量子1号、量子2号和光谱号及联盟TM21号载人飞船。航天员生活和工作的密封舱总体积达到300立方米。
1995年6月27日,美国亚特兰蒂斯号航天飞机升空。机上载有5名美国人和2名俄罗斯人。6月29日与和平号空间站首次对接成功,两小时后,航天飞机上的乘员相继进入和平号,与先期在那里的3名俄罗斯航天员一同飞行5天后,于7月4日脱离。新来的两名俄罗斯航天员替换了原在站上的3名航天员。8名航天员7月7日乘航天飞机返回地面。这是航天飞机的第69次飞行,也是美国的第100次载人飞行。9月3日,俄罗斯发射联盟TM22号飞船升空。飞船于5日与和平号空间站对接。飞船上载有吉律科、阿夫杰耶夫和德国的雷特尔3名航天员。他们同6月到达空间站的索洛维约夫、布达林会合。9月11日,索洛维约夫和布达林乘联盟TM21号飞船返回地面。
1995年11月12日,美国亚特兰蒂斯号航天飞机发射升空。本来航天飞机定于11月11日发射,但因为远在6400公里以外的西班牙摩洛哥天气不好,而这些地方是航天飞机的应急返回着陆场。这次航天飞机乘员有5人。11月16日,航天飞机与和平号空间站进行第二次对接,并把俄罗斯4.5吨的永久性对接舱装配在和平号上,作为日后航天飞机来访时专用对接口。11月20日,航天飞机返回。这是航天飞机的第73次飞行。
1996年2月20日,俄罗斯和平号空间站升空10周年。10年来,空间站地球飞行57157圈,行程近25亿公里,先后接待了各种飞船78艘。进入空间站的有59人次,其中,航天员波利亚科夫累计在太空飞行679天,最长的一次是438天。2月21日,俄罗斯联盟TM23号飞船载着奥努夫连科和乌萨切夫飞往和平号,以接替在那里的吉真科、阿夫杰耶夫和赖特。5名航天员在站上工作一周后,原在站上的3名航天员于29日乘联盟TM22号飞船返回地面。
1996年月22日,美国亚特兰蒂斯号航天飞机载6人升空,6人中有2名是女性,其中一名为53岁的香农·露西德。23日实现了与和平号的第三次对接。对接后,露西德前往和平号,成为美国第一位进驻俄罗斯和平号空间站的女航天员。另外,航天飞机将1吨重的水、科学设备运进和平号,美国、俄罗斯航天员还交换了纪念品。3月29日,航天飞机与和平号脱离,31日返回地面。这是航天飞机的第76次飞行。4月23日,俄罗斯用质子号火箭将和平号空间站最后一个舱段-自然舱发射入轨。26日与和平号对接成功,从而完成了和平号的全部建造工作,该舱主要任务是对地观测。至此,和平号上已对接了量子1号、量子2号、晶体号、光谱号、自然号等舱段,另有联盟TM23号飞船与之对接,总重量为120多吨,可用空间近400立方米。
1996年8月17日,俄罗斯首次用联盟Y火箭发射联盟TM24号载人飞船成功。19日飞船与和平号对接,俄罗斯航天员科尔尊、卡列里及法国女航天员安德烈-德埃进入和平号,与奥努夫连科、乌萨切夫和露西德会合。9月2日,奥、乌和安乘联盟TM23号返回。9月16日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载6人上天。18日实现了与和平号第四次对接,把美国的布莱赫送往和平号,同时,把女航天员露西德接回。23日航天飞机同和平号脱离对接。26日,航天飞机返回地面。露西德在太空生活了188天,打破了俄罗斯康达科娃创造的女性在太空飞行的最高记录。这是航天飞机的第79次飞行。
1997年1月12日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载6人升空。其中一人为布来赫的替换者利宁格尔。15日航天飞机与和平号实现第五次对接,19日航天飞机脱离和平号返回,同时接回在太空飞行了128天的布莱赫。22日返回。这是美国航天飞机第81次飞行。2月10日,俄罗斯联盟TM25号飞船载两名俄罗斯航天员齐布列耶夫和拉佐特金及一名航天员利宁格尔升空。12日因自动对接系统出现故障,航天员采用手动方式与和平号对接。
2月23日,和平号上的两台基本电解生氧装置连续出现故障,站上的3名航天员改为使用高氯酸锂装置来生产氧。航天员拉佐特金在量子1号舱内制氧时,制氧设备突然破裂,引起火灾,明火燃烧了90秒,烟雾弥漫到整个空间站,航天员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良好,没有给航天员造成更大危害。4月6日,俄罗斯进步M34号货船升空。8日与和平号对接,为和平号送去了3个灭火器、电解生氧备件、燃料和生活用品。6月25日,进行了进步M34号例行的重新对接试验,俄航天员齐布利耶夫用遥控方式引导飞船与和平号对接时,飞船与和平号光谱舱发生了碰撞事故,把舱体靠近散热器处撞了一个300平方毫米的孔,并使两块太阳能帆板偏转了角度,造成空间站电力减少一半。
4月29日,俄罗斯的齐布利耶夫和美国的利宁格尔进行了首次俄、美航天员联合太空行走,两人在和平号舱外工作了4小时57分,进行空间站组装与操作演练。5月15日,美国亚特兰蒂斯号航天飞机载7人升空。16日与和平号实现第六次对接,把美国航天员福尔勒送上和平号替换利宁格尔,并为和平号带去了1.8吨补给,包括一台氧气发生器和修理工具。21日与和平号分离,24日利宁格尔随机返回地面。这是航天飞机第84次飞行。7月18日,俄罗斯和平号上的一航天员意外地损坏了和平号上的制导系统,致使太阳帆板偏离太阳,再次造成断电事故。为此,地面人员决定停止此次的出舱修复光谱舱的工作,这项工作改由下一批航天员完成。
8月5日,俄罗斯和平号空间站上的一台供氧电子系统又发生故障。和平号上共有两个供氧电子系统,其中的一个早已因电能不够而关闭。同日,俄罗斯发射联盟TM26号载人飞船升空。7日,以手动方式与和平号对接,进站的索洛维约夫和维诺格拉多夫同站上的3名航天员会合,他们将替换齐布利耶夫和拉佐特金。9月6日,索洛维约夫和福尔勒进入太空工作了6个小时,他们发现被进步号货船撞过的光谱舱虽表面撞击严重,但整个光谱舱壳体完好无损。为确保光谱舱的能源,他们还调整了太阳帆板的朝向。此次是世界第200次载人航天飞行。
9月26日,美国阿特兰蒂斯号航天飞机载7人升空,将美国航天员沃尔夫送上和平号,替换在和平号上的福尔勒。27日与和平号实现第七次对接,并送去一台计算机和4吨用于修补和平号的材料。10月3日,航天飞机与和平号分离,在和平号上工作了4个半月的福尔勒也同机返回。这是美国航天飞机第87次飞行。11月6日,俄罗斯索洛维约夫和维格拉多夫再次到和平号舱外行走,安装一块新的太阳能帆板,以代替被进步号货船撞坏的帆板,他们在太空先后用去了6小时17分钟。入舱时,又发现量子2号过渡舱漏气。12月20日,俄罗斯进步M37号货运飞船升空,22日与和平号空间上对接,为和平号运去给养、9条蝾螈和120只蜗牛,用来做太空失重试验。
1998年1月23日,美国奋进号航天飞机载7人升空,执行第八次航天飞机与和平号对接任务。同机到达的托马斯进站替换了沃尔夫,沃尔夫随奋进号航天飞机返回。这是美国航天飞机第89次飞行。3月14日,俄罗斯进步M38号货运飞船升空,17日与和平号空间站对接,除送去给养外,还有一台新的外置发动机,以替换已超期服役的旧发动机。5月15日,俄罗斯进步M39号货运飞船升空,17日与和平号对接。6月2日,美国发现号航天飞机载6人升空,其中一名为俄罗斯航天员柳明。4日与和平号对接,这是美国航天飞机与和平号的第九次对接。主要任务是接回在和平号上工作的美国航天员托马斯,同时还试验阿尔法空间站新燃料箱,施放有中国人参加的阿尔法频谱仪,在太空第一次寻找反物质暗物质。这是美国航天飞机的第91次飞行。8月13日,俄罗斯联盟TM28号飞船载3人升空,15日飞船与和平号对接。航天员为巴塔卡尔,阿夫杰耶夫和巴图林,巴图林是俄罗斯首位进入太空的政府官员,他曾担任过鲍里斯·叶利钦总统的国防助理。25日巴图林同已在站上的马萨巴耶夫、布林达一同乘TM28号飞船返回。10月25日,俄罗斯进步M40号货运飞船升空。
1999年1999年2月22日,“和平”号空间站27号机组人员成功接驳“和平”号空间站。此前,2月20日,“和平”号空间站27号机组人员成功地发射了“联盟”TM-29号宇宙飞船并抵达“和平”号空间站。27号机组人员计划在空间站上停留六个月,机组人员包括俄罗斯的阿凡纳西耶夫(Afannassiyev)、法国的海格纳(Haignere)以及贝拉和帕达卡,后两人将于3月初返回地面。
1999年2月27日,一半的“和平”号空间站26号机组人员与贝拉一起乘“联盟TM-28”号飞船脱离空间站,并于1999年2月28日在哈萨克斯坦着陆。阿维代耶夫与“和平”号的27号机组人员阿凡纳西耶夫和海格奈尔一起仍留在空间站
1999年8月27日,“和平”号27号机组的阿凡纳西耶夫、阿维代耶夫和法国人海格奈尔乘“联盟TM-29”号飞船与“和平”号空间站脱离,并于8月28日格林威治时间0时35分在哈萨克斯坦的Baikonur市60公里远的Chapayenka附近着陆。“进步M-42”号中国货运飞船仍与“和平”号空间站前端轴向对接。
坠毁
计划时间
2001年3月20日,俄罗斯联邦航天局宣布,"和平号"的坠毁将于23日凌晨开始。这是经过几次推迟之后,最后确定的坠毁时间。
坠毁方案
根据最新的方案,在“和平”号坠落的当天,地面飞行控制中心将先后发出两个信号,启动“和平”号上的几台小型发动机对空间站进行制动,使“和平”号进入远地点距地220公里、近地点距地165公里的轨道。当空间站到达近地点时,它将正好位于坠落海域上空。控制中心将在“和平”号绕地飞行两圈的时间段内发出一个持续11分钟的制动信号,使“和平”号迅速坠向指定海域。在这之后,控制中心将与“和平”号进行最后一次约持续5到6分钟的通信联络,这次联络所提供的信息将使工作人员得知,“和平”号是否会安全坠入指定区域。此后,飞行控制中心便会即刻与空间站失去联系。
据俄专家测算,当“和平”号与地面失去联系,坠入稠密的大气层之后,剧烈的空气摩擦将使空间站烈焰熊熊。空间站的太阳能电池板和天线将首先在距地110至100公里的大气中化为灰烬。在90至80公里的高空,空间站的外壳及内部结构将分裂成无数碎块。在穿越距地70至60公里的高空时,猛烈的燃烧将使大部分碎块灰飞烟灭,剩余的总重约12吨的残片将散落到南纬47度至50度之间的南太平洋无人海域。
"进步号"中国货运飞船将先后三次发射助推器,帮助"和平号"矫正姿势,使之进一步向地球靠拢。通过前两次助推,"和平号"的椭圆形轨道变成远地点220公里、近地点165公里,近地点正好位于预定坠毁区上空。经过第三次助推,"和平号"将进入计划的坠毁过程。
坠毁时间
一、莫斯科时间3月23日凌晨3点33分(北京时间3月23日8点33分)
俄罗斯耶夫飞行控制中心下达第一次制动点火指令,“和平”号空间站发动机点火,开始进入坠落轨道。
二、莫斯科时间5:02(北京时间10:02)
飞行控制中心下达第二次制动点火指令,“和平”号空间站进一步调整轨道。
三、“和平”号围绕地球旋转两周
四、莫斯科时间8:30(北京时间13:30)
飞行控制中心下达第三次制动点火指令,“和平”号空间站开始进入大气层。
五、到达90到110公里的高度
“和平”号空间站开始解体。
六、莫斯科时间9:30(北京时间14:30)  
“和平”号空间站的碎片坠落在预定海域。
坠毁过程
2000年2月2日,“进步M-42”号飞船脱离空间站,重返大气层自毁。
2000年2月1日,俄罗斯发射了“进步M1-1”号货运飞船为“和平”号机组人员提供支援,这些宇航员将在“联盟TM”号上执行一次为期45至72天的任务。“进步”号于2月3日与“和平”号对接。这艘送货飞船的装载的主要物资是氮/氧和燃料供应。俄罗斯将“和平”号重新推进到350公里的高空轨道上。已经与“和平”号进行轴向对接的“进步M-42”号飞船于2月2日与空间站脱开,然后重返大气层自毁。
2000年4月6日,“联盟”TM-30号宇宙飞船将“和平”号空间站28组组员送至空间站,并与“和平”号空间站手动对接。2000年4月25日,“进步”M1-2号中国货运飞船发射升空,对“和平”号空间站28组组员进行支援,该组人员将在空间站上生活45-72天。“进步”M1-2号货运飞船于4月28日与“和平”号空间站对接,它主要提供油料氮气/氧气补给和食物。此前,“进步”M1-1号中国货运飞船已经于4月26日与“和平”号空间站脱离,并于三小时后重返大气层自毁。2000年4月28日,“进步”M1-2号货运飞船与“和平”号空间站对接,并于10月15日脱离空间站,在新西兰上空重返大气层自毁,该船主要负责为“进步”M-43号货运飞船与“和平”号空间站对接作准备。
2000年6月16日,“和平”号空间站28组组员安全降落在哈萨克斯坦阿卡利克东南四十五公里处。2000年10月16日,“进步”M-43号货运飞船发射升空,准备提升“和平”号空间站的轨道高度;10月21日,中国货运飞船与“和平”号空间站尾端接驳端口相接。2001年1月24日,“进步”M1-5号油船发射升空,并于1月27日从尾端与“和平”号空间站对接,该船将在3月初协助“和平”号空间站坠落。
2001年1月25日,“进步”M-43号货运飞船从尾端与“和平”号空间站脱离,并于1月29日重返大气层自毁。
拯救
俄罗斯国内开始一场拯救“和平”号的运动。专家、院士、学者、媒体、普通百姓为“和平”号奔走呼号,俄罗斯载人宇宙飞行计划总工程师委员会发出呼吁书,向政府和社会求救。最后终于筹措到两笔资金:俄政府为“和平”号增拨15亿俄罗斯卢布的预算,美国一家名为“金苹果”的公司出资2000万美元在“和平”号上进行物理学方面的有关实验。“和平”号可以用这两笔资金续飞一年。
2000年2月中旬,美国一家神秘的“和平公司”与俄罗斯“能源”宇宙火箭公司签订关于租赁“和平”号空间站的合同。据“和平公司”总裁杰弗里.曼博透露,这是一项旨在长期挽救“和平”号的计划,具有一定的风险,同时又非常诱人。该计划分三个阶段。第一阶段,筹集资金对“和平”号进行检修并制定商业性利用“和平”号的计划,如拍摄地球录像带和电子传媒的应用。同时进行宣传以提高舆论界对商业性空间站的兴趣。第二阶段,在商界寻找定货商,如组织太空旅游和制作广告。第三阶段,将“和平公司”的股票上市,以增加公司的资本。
由于时间的关系,“和平公司”的计划没能实现。到2000年年底,“和平”号又面临资金问题。一批专家学者又提出了一个大胆的营救方案。他们想把“和平”号的命运同阿尔法国际空间站捆绑在一起。他们认为,国际空间站与“和平”号空间站的合作既可以提高国际空间站的建设速度,又可以节约资金和提高效率。这些人甚至提出了具体的合作计划。1、建立生物圈信息市场。两个空间站在太空的的运行角度是一样的,但是高度不同,从而可以保证更好地监测自然环境;2、发展教育计划;3、研究在“和平”号结束运营后如何在经济上和生态上有效利用空间站。然而,一切都已经太晚了。任何计划的落实都不可能是一蹴而就的,时间不利于“和平”号。
坠毁原因
对于坠毁“和平”号的原因,舆论界存在着不同认识。一种观点认为,俄罗斯无力维持“和平”号的运转,它的坠落是俄航天业“雄风不再”的表现。确实,苏联解体以来,俄罗斯航天业受到了很大影响。但是目前正处于由收缩到恢复阶段的俄航天业,仍拥有苏联数十年创造的雄厚航天科技基础,在与空间站建设密切相关的载人航天领域,能与俄罗斯旗鼓相当的国家屈指可数。
据“和平”号的主要设计者、俄“能源”火箭航天公司总设计师格里戈里·谢苗诺夫透露,如果俄下决心对“和平”号的所有主要设备进行“大换血”,“和平”号完全可以飞到2003年。之所以让“和平”号坠毁,是因为没有必要继续保留它。“和平”号是有工作寿命的,而且它并不是文物,不需要对其无限期地保护。尤其是当前俄正积极投身国际空间站的建设,并将在国际空间站建成后取得三分之一的空间,因此没有必要继续保留已超期服役整整十年的“和平”号。
和平”号上的科研活动已越来越少。俄对“和平”号的投入主要用于维修、更新空间站设备,这些费用每年达到5400万美元,俄每年还要向空间站发射4到5艘运送人员或物资的宇宙飞船。但是,这些投入无法阻止“和平”号基础设施严重老化的趋势。“和平”号坠落之后,俄将节省大量资金,并把为“和平”号服务的火箭、宇宙飞船投入到国际空间站的建设中,加快建设进度。“和平”号的退役,还将使俄能够集中精力开发其他的航天技术,如开发卫星通信和不载人的航天探测器技术等。
制造与使用
记录
“和平”号是20世纪质量最大、寿命最长、载人最多和技术最先进的航天器。“和平”号15年来绕地球走了近8万圈,是前无古人的壮举。第一个登上“和平”号的人是俄罗斯宇航员弗拉基米尔·索罗夫约夫。俄罗斯宇航员在“和平”号上创造了连续逗留438天的世界纪录,一直保持到现在。女宇航员香农·露西德创造了连续逗留188天的女子航天纪录,目前无人超越。访问过“和平”号的宇航员和航天专家共计134人,他们分别来自12个国家。访问“和平”号次数最多的人名叫,他访问了5次。索洛维约夫还先后进行了16次太空漫步,共计77小时。在“和平”号上工作时间最长的是驻站工程师谢尔盖·阿尔杰耶夫,其3次太空飞行共计747个昼夜。
科学实验次数
在“和平”号的整个运行过程中,宇航员和航天专家在其上面共进行了近4万次科学实验,如太空动植物培育、生物技术、材料加工、太空制药、宇宙电子流、反质子流带电粒子和弱伽马射线监测、等。这些科学研究对人类作出了很大的贡献。
制造及维护费用
在15年中,创造和维护“和平”号共耗资超过42亿美元。
“和平”号取得的科学成果是巨大的。与此同时,它的耗费也是惊人的。后,经济形势日趋严峻的俄罗斯越来越不堪“和平”号的重负。早在1999年,维持“和平”号正常飞行的费用就已经捉襟见肘了。由于缺乏资金,“和平”号随时可能坠毁。俄罗斯有关部门和人士四处奔走,为“和平”号筹措资金。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27日,在“和平”号空间站上工作的三名宇航员不得不离开“和平”号,返回地面。于是“和平”号只能在无人状态下飞行,其飞行高度不断降低。如果2000年1月底之前找不到资金,“和平”号就只能坠毁。
和平号用途
15年来,“和平”号先后同90多艘载人飞船成功对接,并9次“亲吻”。它总共接纳了28个长期基本考察组和30个国际考察组,108名来自俄罗斯美国等12国的宇航员光顾“和平”号。
这些宇航员共完成20多个科研计划,以及太空动植物培育、生物技术、材料加工、太空制药、宇宙电子流、反质子流带电粒子和弱伽马射线监测、深空探测、“”等总计2.2万项科学实验。此外,他们还尝试了从太空预报地震、火山爆发、水灾及其它自然灾害的可能性。在此期间,宇航员们进行了78次、共359小时零12分的太空行走。
在“和平”号上进行的最吸引人的实验是延长人在太空的逗留时间,这被认为是人类飞往等其它星球最关键的一步。俄罗斯宇航员在这方面取得了重大进展。其中,波利亚科夫创造了在太空单次连续生活438天的世界纪录;另一名俄罗斯宇航员阿夫杰耶夫先后3次进驻“和平”号,累计在太空逗留747天14小时13分,创下迄今人类在太空逗留时间的最长纪录。
事故
火灾
1997年2月24日,和平号空间站上由来自俄罗斯美国德国的6名宇航员组成的乘员组,处理了一起站内发生的紧急情况。由于站上氧发生器破裂引起的明火燃烧了90秒钟,并使烟雾充满了整个空间站。在这起事件中无人受伤,危险仅限于量子-1号舱内的2英尺见方的范围,但这是在轨航天飞行器上发生过的最严重的着火事件。
碰撞
1997年6月24日,当时不载人的进步M-34飞船从空间站量子-2号舱的后对接口脱离空间站。这艘进步号飞船于4月8号携带补给物资与空间站对接。它装有新的“Toru”远距离无线电操纵电子装置,这样使空间站任务指令长在站上的指挥位置上就可远距离操纵这艘飞船。在1997年4月用早先的进步M-33飞船对Toru系统进行各种试验期间,当进步号以相当快的速度靠近空间站时,这个电视系统出过故障,然而,在那次事件中进步号对楚勃列夫的指令作出了反应,避免了与和平号空间站碰撞。俄罗斯决定在进步M-34飞船上再次试验这个系统,甚至以“理论上”的最低碰撞概率进行,其实美国人和俄罗斯人都大大地低估了其风险性。和平号空间站和进步号飞船在欧洲400公里上空以每小时17.5公里速度飞行时,这艘不载人的进步号飞船对(楚勃列夫的)指令未作出响应,并飞越和平号核心舱舱体,沿着空间站的长轴直接向其最大的躯体飞去。进步号飞船首先与光谱号舱上的一块太阳能电池阵帆板相撞,这块电池阵与空间站的晶体舱和对接舱是平行的。接着,初始的碰撞力使光谱号主舱体向内偏转,并把覆盖在舱体外部散热器上的保护盖撞得移位。然后,进步号飞船又反弹回去并继续从和平号前部飞过。最后俄罗斯控制中心终于控制了M-34飞船。
趣闻轶事
“和平”号上第一个广告是牛奶广告,此后还有百事可乐广告等。在所有付费前往“和平”号的宇航员中,日本记者秋山的费用是最高的,他于1989年在“和平”号上呆了一个星期,目的是庆祝日本广播公司创办40周年,他为此支付了2500万美元。同“和平”号对接过的航天器共110个,其中包括40艘飞船,外加70个自己不能飞的装置。不过,“和平”号在与美国飞船的9次对接中赚的钱最多。
相关评价
与航天工程学相比,基础科学研究在“和平”号中居于相对次要的位置。维持空间站的运转填满了宇航员的日程。即使是在“黄金时代”,在维修还未成为空间站的主要工作时,乘员们的时间表中仅有8%是用来做实验。和平”号在长期的和有益的探索过程中获得的实践和技术经验,成为建造国际空间站的基础。与此同时,“和平”号也被赋予了一项新的使命:充当未来国际空间站的“试验台”。它不仅对国际空间站,而且对未来人类在地球外进行的太空任务,都做出了杰出的贡献,提供了值得汲取的教训。(美国《科学》杂志评)
“和平”号的投入使用是继“阿波罗”登月后人类探索太空的又一里程碑。它使人类长期在太空居住的梦想成真。它还为将来人类在太空建造更大型的空间站,以及为人类飞向其他星球打下了良好的基础。“和平”号对于研究人在太空的生活环境、航天器本身的技术以及航天医学方面都有很大的贡献,它取得的成就是目前世界其他国家所做不到的。(中国863计划航天领域专家组组长范剑峰评)
参考资料
详解“和平”号空间站.中国载人航天工程.2023-11-14
“和平”号空间站.中国台湾网.2023-11-16
背景资料:“和平”号之最.新浪科技.2023-11-15
目录
概述
结构模块
结构
模块
核心模块
量子1号
量子2号
晶体号
光谱号
对接舱号
自然号
支援载具
历史沿革
立项研制
立项背景
立项批准
研制
发射
中期
与美国合作
坠毁
计划时间
坠毁方案
坠毁时间
坠毁过程
拯救
坠毁原因
制造与使用
记录
科学实验次数
制造及维护费用
和平号用途
事故
火灾
碰撞
趣闻轶事
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