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宇宙飛船
宇宙飛船概念
宇宙飛船(宇宙飛船概念)
宇宙飛船(英語名為 space craft,spaceship )，是一種運送航天員、貨物到達太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保證航天員在太空短期生活并進行一定的工作。它的運行時間一般是幾天到半個月，一般乘2到3名航天員。
宇宙飛船(英語名為 spaceship )，是一種運送航天員、貨物到達太空并安全返回的一次性使用的航天器。它能基本保證航天員在太空短期生活并進行一定的工作。它的運行時間一般是幾天到半個月，一般搭乘2到3名航天員。 世界上第一艘載人飛船是前蘇聯(lián)的"東方"1號宇宙飛船，于1961年4月12日發(fā)射。它由兩個艙組成，上面的是密封載人艙，又稱航天員座艙。這是一個直徑為2.3米的球體。艙內(nèi)設(shè)有能保障航天員生活的水、供氣的生命保障系統(tǒng)，以及控制飛船姿態(tài)的姿態(tài)控制系統(tǒng)、測量飛船飛行軌道的信標(biāo)系統(tǒng)、著陸用的降落傘回收系統(tǒng)和應(yīng)急救生用的彈射座椅系統(tǒng)。另一個艙是設(shè)備艙，它長3.1米，直徑為2.58米。設(shè)備艙內(nèi)有使載人艙脫離飛行軌道而返回地面的制動火箭系統(tǒng)，供應(yīng)電能的電池、儲氣的氣瓶、噴嘴等系統(tǒng)。“東方”1號宇宙飛船總質(zhì)量約為4700千克。它和運載火箭都是一次性的，只能執(zhí)行一次任務(wù)。 1966年3月17日，"雙子星座"8號的宇航員進行了首次太空對接。之后不久，由于飛船損傷系統(tǒng)突然失靈，宇航員們不得不進行緊急著陸處理。宇航員尼爾-A-阿姆斯特朗和戴維-R-斯考特在計劃為期3天的飛行使命中的第5圈飛行時，操縱其雙子星座封艙與阿根納號宇宙飛船對接成功。半小時后，雙子星號密封艙開始旋轉(zhuǎn)并失去控制。接著，宇宙飛船上12只小型助推火箭中的一只原因不明地起火。宇航員隨即將其飛行器與阿根納號分離，并成功地在太平洋上降落。質(zhì)量約為4700千克。
分類至今，人類已先后研究制出三種構(gòu)型的宇宙飛船，即單艙型、雙艙型和三艙型。其中單艙式最為簡單，只有宇航員的座艙，美國第1個宇航員格倫就是乘單艙型的“水星號”飛船上天的；雙艙型飛船是由座艙和提供動力、電源、氧氣和水的服務(wù)艙組成，它改善了宇航員的工作和生活環(huán)境，世界第1個男女宇航員乘坐的前蘇聯(lián)“東方號”飛船、世界第1個出艙宇航員乘坐的前蘇聯(lián)“上升號”飛船以及美國的“雙子星座號”飛船均屬于雙艙型；最復(fù)雜的就是三艙型飛船，它是在雙艙型飛船基礎(chǔ)上或增加1個軌道艙（衛(wèi)星或飛船），用于增加活動空間、進行科學(xué)實驗等，或增加1個登月艙（登月式飛船），用于在月面著陸或離開月面，前蘇聯(lián)/俄羅斯的聯(lián)盟系列和美國“阿波羅號”飛船是典型的三艙型。聯(lián)盟系列飛船至今還在使用。
技術(shù)要求雖然宇宙飛船是最簡單的一種載人航天器，但它還是比無人航天器（例如衛(wèi)星等）復(fù)雜得多。麻雀雖小，五臟俱全。宇宙飛船與返回式衛(wèi)星有相似之處，但要載人，故增加了許多特設(shè)系統(tǒng)，以滿足宇航員在太空工作和生活的多種需要。例如，用于空氣更新、廢水處理和再生、通風(fēng)、溫度和濕度控制等的環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)、報話通信系統(tǒng)、儀表和照明系統(tǒng)、航天服、載人機動裝置和逃逸生系統(tǒng)等。 當(dāng)然，掌握航天器再入大氣層和安全返回技術(shù)也至關(guān)重要。尤其是宇宙飛船，除了要使飛船在返回過程中的制動過載限制在人的.耐受范圍內(nèi)，還應(yīng)使其落點精度比返回式衛(wèi)星要高，從而及時發(fā)現(xiàn)和營救宇航員。前蘇聯(lián)載人宇宙飛船就曾因落點精度差，結(jié)果使宇航員困在了冰天雪地的森林中差點被凍死。人上天有三個條件，除要研制出載人航天器外，還必須擁有運載力大、可靠性高的運載工具；應(yīng)弄清高空環(huán)境和飛行環(huán)境對人體的影響，并找到有效的防護措施。 天高任船飛。未來的宇宙飛船將朝三個方向發(fā)展：有多種功能和用途；返回落點的控制精度提高到百米級的范圍以內(nèi)；返回地面的座艙經(jīng)適當(dāng)修理后可重復(fù)使用。
前蘇聯(lián)宇宙飛船1、東方號宇宙飛船 東方1號宇宙飛船，它由乘員艙和設(shè)備艙及末級火箭組成，總重6.17噸，長7.35米。 乘員艙呈球形，直徑2.3米，重2.4噸，外側(cè)覆蓋有耐高溫材料，能承受再入大氣層時因摩擦產(chǎn)生的攝氏5000℃左右的高溫。乘員艙只能載一人，有三個艙口，一個是宇航員出入艙口，另一個是與設(shè)備艙連接的艙口，再一個是返回時乘降落傘的艙口，宇航員可通過舷窗觀察或拍攝艙外情景。宇航員的座椅裝有彈射裝置，在發(fā)生意外事故時可緊急彈出脫險。同時在飛船下降到距離地面7000米的地方，宇航員連同座椅一起彈出艙外，并張開降落傘下降，在達到4000米高度時，宇航員與座椅分離，只身乘降落傘返回地面。設(shè)備艙為頂錐圓筒形，長2.25米，重2.27噸，在飛船返回大氣層之前，與乘員分離，棄留太空成為無用之物。東方1號宇宙飛船打開了人類通往太空的道路。 2、上升號宇宙飛船 上升號宇宙飛船重5.32噸，球形乘員艙直徑與東方號飛船大體相同，改進之處是提高了艙體的密封性和可靠性。宇航員在座艙內(nèi)可以不穿宇航服,返回時不再采用彈射方式,而是隨乘員艙一起軟著陸。上升 1號載三名宇航員，在太空飛行 24小時17分鐘；上升2號載兩名宇航員，在太空飛行26小時2分鐘。 3、聯(lián)盟號宇宙飛船 聯(lián)盟號飛船由軌道艙、指令艙和設(shè)備艙三部分組成，總重量約6.5噸，全長約7米，宇航員在軌道艙中工作和生活；設(shè)備艙呈圓柱形，長2.3米，直徑2.3米，重約2.6 噸，裝有遙測、通信、能源、溫控等設(shè)備；指令艙呈鐘形，底部直徑3米，長約2.3米，重約2.8噸。飛船在返回大氣層之前，將軌道艙和設(shè)備艙拋掉，指令艙裝載著宇航員返回地面。從聯(lián)盟10號飛船開始，前蘇聯(lián)的宇宙飛船轉(zhuǎn)到與空間站對接載人飛行，把載人航天活動推向了更高的階段。 4、聯(lián)盟號載人飛船和進步號貨運飛船 前蘇聯(lián)的空間站上天以來，一直與聯(lián)盟號系列載人飛船和進步號系列貨運飛船一起，共同組成軌道聯(lián)合體執(zhí)行載入航天飛行任務(wù)。 聯(lián)盟號系列載人飛船已更換三代，作為空間站的載人工具。從聯(lián)盟10號開始，到1993年底共有 30艘聯(lián)盟號，14艘聯(lián)盟T號，17艘聯(lián)盟TM號飛船載人到空間站上開展太空科學(xué)考察活動。第一代聯(lián)盟號，主要用于試驗載人飛船與空間站的交會，對接和機動飛行，為載人到空間站活動打下了堅實基礎(chǔ)；第二代聯(lián)盟T號，改進了座艙設(shè)施，提高了生命保障系統(tǒng)的可靠性和生活環(huán)境的舒適性；第三代聯(lián)盟TM號，又改進了會合，對接，通信，緊急救援和降落傘系統(tǒng)，增加了有效載荷。經(jīng)過改進的聯(lián)盟TM號飛船總重7噸，長約7米，翼展10.6米，載3名宇航員和250千克貨物最大改進是對接系統(tǒng)，可以在任何姿態(tài)下與和平號空間站對接，無需空間站做機動飛行和調(diào)整姿態(tài)。 “進步號”系列貨運飛船執(zhí)行向空間站定期補給食品、貨物、燃料和儀器設(shè)備等任務(wù)。到1993年底，已發(fā)展兩代，共發(fā)射進步號42艘，進步M號20艘。它與空間站對接完成裝卸任務(wù)后即自行進入大氣層燒毀。這種飛船由儀器艙，燃料艙和貨艙組成，貨艙容積 6.6立方米，可運送1.3噸貨物，燃料艙帶1噸燃料。它可自行飛行4天，與空間站對接飛行可達2個月。
前蘇聯(lián)宇宙飛船
宇宙飛船(前蘇聯(lián)宇宙飛船)
美國宇宙飛船
宇宙飛船(美國宇宙飛船)
中國神舟系列宇宙飛船
宇宙飛船(中國神舟系列宇宙飛船)
目錄 神舟一號 神舟二號 神舟三號 神舟四號 收縮展開 神舟一號發(fā)射時間：1999年11月20日6時30分7秒 發(fā)射火箭： 新型長征二號F捆綁式火箭，這次發(fā)射，是長征系列運載火箭的第59次飛行，也是最近3年連續(xù)17次獲得成功。 飛船進入軌道所需飛行時間：火箭起飛約10分鐘，飛船與火箭分離，進入預(yù)定軌道。 返回時間：1999年11月21日3時41分 發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū) 飛行時間/圈數(shù)：21小時11分/14圈 搭載物品： 一是旗類，中華人民共和國國旗、香港特別行政區(qū)區(qū)旗、澳門特別行政區(qū)區(qū)旗、奧運會會旗等；二是各種郵票及紀(jì)念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥等農(nóng)作物種子，此外還有甘草、板藍根等中藥材。 技術(shù)應(yīng)用： 首次采用了在技術(shù)廠房對飛船、火箭聯(lián)合體垂直總裝與測試，整體垂直運輸至發(fā)射場，進行遠距離測試發(fā)射控制的新模式。我國在原有的航天測控網(wǎng)基礎(chǔ)上新建的符合國際標(biāo)準(zhǔn)體制的陸�；教鞙y控網(wǎng)，也在這次發(fā)射試驗中首次投入使用。飛船在軌運行期間，地面測控系統(tǒng)和分布于公海的4艘“遠望號”測量船對其進行了跟蹤與測控，成功進行了一系列科學(xué)試驗。 評論反應(yīng): 此間評論高度評價中國實施載人航天工程的第一次飛行試驗，稱其標(biāo)志著中國航天事業(yè)邁出重要步伐，對突破載人航 天技術(shù)具有重要意義，是中國航天史上的重要里程碑。
神舟二號發(fā)射時間：2001年1月10日1時0分3秒 發(fā)射火箭： 新型長征二號F捆綁式火箭，此次發(fā)射是長征系列運載火箭第六十五次飛行，也是繼一九九六年十月以來中國航天發(fā)射連續(xù)第二十三次獲得成功。 飛船進入軌道所需飛行時間：飛船起飛十三分鐘后，進入預(yù)定軌道 返回時間：2001年1月16日晚上7時22分 發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū) 飛行時間/圈數(shù)：6天零18小時/108圈 試驗項目： 我國第一艘正樣無人飛船。飛船由軌道艙、返回艙和推進艙三個艙段組成。與“神舟”一號試驗飛船相比，“神舟”二號飛船的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有了新的擴展，技術(shù)性能有了新的提高，飛船技術(shù)狀態(tài)與載人飛船基本一致。據(jù)介紹，我國首次在飛船上進行了微重力環(huán)境下空間生命科學(xué)、空間材料、空間天文和物理等領(lǐng)域的實驗，其中包括：進行半導(dǎo)體光電子材料、氧化物晶體、金屬合金等多種材料的晶體生長；進行了蛋白質(zhì)和其他生物大分子的空間晶體生長；開展了植物、動物、水生生物、微生物及離體細胞和細胞組織的空間環(huán)境效應(yīng)實驗等。 評論反應(yīng): 此次航天飛船發(fā)射，是中國載人航天工程的第二次飛行試驗，標(biāo)志著中國載人航天事業(yè)取得了新的進展，向?qū)崿F(xiàn)載人航天飛行邁出了可喜的一步。
神舟三號發(fā)射時間：2002年3月25日22時15分 發(fā)射火箭： 新型長征二號F捆綁式火箭，這次發(fā)射是長征系列運載火箭第66次飛行，自1996年10月以來，我國運載火箭發(fā)射已經(jīng)連續(xù)24次獲得成功。 飛船進入軌道所需飛行時間：火箭點火升空10分鐘后，飛船成功進入預(yù)定軌道 . 返回時間：2002年4月1日 . 發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 . 著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū) . 飛行時間/圈數(shù)：6天零18小時/108圈. 搭載物品： 處于休眠狀態(tài)的.烏雞蛋；進行空間試驗的有效載荷公用設(shè)備十項，四十四件之多，包括：卷云探測儀、中分辨率成像光譜儀、地球輻射收支儀、太陽紫外線光譜監(jiān)視儀器、太陽常數(shù)監(jiān)測器、大氣密度探測器、大氣成分探測器、飛船軌道艙窗口組件、細胞生物反應(yīng)器、多任務(wù)位空間晶體生長爐、空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置、固體徑跡探測器、微重力測量儀、有效載荷公用設(shè)備。據(jù)介紹，微重力測量儀、返回艙有效載荷公用設(shè)備是第三次參加飛船試驗；空間蛋白質(zhì)結(jié)晶裝置、多任務(wù)位空間晶體生長爐和軌道艙有效載荷公用設(shè)備是第二次參加飛船試驗；其余設(shè)備均是首次在太空作試驗。 試驗項目： “神舟”三號是一艘正樣無人飛船，飛船技術(shù)狀態(tài)與載人狀態(tài)完全一致。這次發(fā)射試驗，運載火箭、飛船和測控發(fā)射系統(tǒng)進一步完善，提高了載人航天的安全性和可靠性。飛船上裝有人體代謝模擬裝置、擬人生理信號設(shè)備以及形體假人，能夠定量模擬航天員在太空中的重要生理活動參數(shù)。這次發(fā)射，逃逸救生系統(tǒng)也進行了工作。這個系統(tǒng)是在應(yīng)急情況下確保航天員安全的主要措施。飛船擬人載荷提供的生理信號和代謝指標(biāo)正常，驗證了與載人航天直接相關(guān)的座艙內(nèi)環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)。
神舟四號發(fā)射時間：2002年12月30日0時40分 發(fā)射火箭： 新型長征二號F捆綁式火箭，此次是長征系列運載火箭的第69次飛行，也是自1996年10月以來，我國航天發(fā)射連續(xù)第 27次獲得成功。 飛船進入軌道所需飛行時間：火箭點火升空十幾分鐘后，飛船成功進入預(yù)定軌道 返回時間：2003年1月5日19時16分 發(fā)射地點：酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心 著陸地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)中部地區(qū) 飛行時間/圈數(shù)：6天零18小時/108圈 搭載物品： 除了大氣成分探測器等19件設(shè)備已經(jīng)參加過此前的飛行試驗外，還有一面北京航空航天大學(xué)校旗，和其他的空間細胞電融合儀等33件科研設(shè)備都將是首次“上天”。一場籌備了10年之久的兩對“細胞太空婚禮”也將在飛船上舉行，一對動物細胞“新人”是B淋巴細胞和骨髓瘤細胞，另一對是植物細胞“新人” ———黃花煙草原生質(zhì)體和革新一號煙草原生質(zhì)體。專家介紹說，在微重力條件下，細胞在融合液中的重力沉降現(xiàn)象將消失，更有利于細胞間進行配對與融合這些“親熱舉動”，此項研究將為空間制藥探索新方法。
歐洲太空局宇宙飛船
宇宙飛船(歐洲太空局宇宙飛船)
目錄 簡介 發(fā)射記錄 簡介自動運送載具（Automated Transfer Vehicle，縮寫為ATV）是國際太空站的實驗性設(shè)備以及向空間站運輸食物、空氣和水的貨運飛船。自動運載飛船由歐洲空間局建造。自動運載飛船將運載貨物從位于法屬圭亞那的開云發(fā)射場起飛前往距離地球400公里的軌道。一個高精度導(dǎo)航系統(tǒng)將引導(dǎo)自動運載飛船沿正確的軌道飛行。飛船到達國際空間站后它將自動與俄國服務(wù)艙對接。作為駐地的艙組，自動運載飛船將在國際空間站停靠六個月，并在回程中完成它最后的任務(wù)：利用地球的大氣燃燒6.4噸國際太空站廢物。 ATV全長約10.3米，最大直徑約4.5米，由推進艙、電子設(shè)備艙和加壓艙3部分構(gòu)成。它的外部有4個“太陽翼”，每個“太陽翼”由4塊太陽能電池板構(gòu)成，翼展可達22米。其研發(fā)費用為13億歐元，每艘造價4億歐元，發(fā)射費用1億美元，計劃每隔12月在法屬圭亞那庫魯航天中心發(fā)射一次。20噸重的ATV每次可將7.5噸的載荷送往ISS。ATV飛船具有先進的高精度導(dǎo)航能力，可在較少地面控制的情況下自動與國際空間站對接。
發(fā)射記錄首艘自動貨運飛船（ATV-1）“儒勒·凡爾納”號（Jules Verne）于2008年3月8日由亞利安五號火箭于圭亞那太空中心發(fā)射升空，于4月3日與國際太空站星辰號服務(wù)艙銜接。這是全自動太空船首次與國際太空站完成自動銜接動作，無地面航控人員或太空站太空人以手動補助操作介入。 第二艘自動貨運飛船（ATV-2）“約翰內(nèi)斯·開普勒”已準(zhǔn)備就緒，于2011年2月15日從歐洲航天港發(fā)射升空。這將是阿麗亞娜-5型火箭迄今為止運送有效載荷最重的一次任務(wù)，也是阿里安火箭的'200次發(fā)射。 第三艘自動貨運飛船（ATV-3）已經(jīng)命名"愛德華多·阿瑪爾迪"，他是二戰(zhàn)后意大利物理學(xué)領(lǐng)軍人物，航天領(lǐng)域的先驅(qū)。 第四艘自動貨運飛船（ATV-4）已經(jīng)命名"阿爾伯特·愛因斯坦"，現(xiàn)代物理學(xué)的開創(chuàng)者和奠基人，相對論的提出者。
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