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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。艙內設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系統(tǒng)、著陸用的降落傘回收系統(tǒng)和應急救生用的彈射座椅系統(tǒng)。另一個艙是設備艙，它長3.1米，直徑為2.58米。設備艙內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。 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。質量約為4700千克。
分類至今，人類已先后研究制出三種構型的宇宙飛船，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；最復雜的就是三艙型飛船，它是在雙艙型飛船基礎上或增加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、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。 當然，掌握航天器再入大氣層和安全返回技術也至關重要。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，還應使其落點精度比返回式衛(wèi)星要高，從而及時發(fā)現和營救宇航員。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；返回地面的座艙經適當修理后可重復使用。
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，外側覆蓋有耐高溫材料，能承受再入大氣層時因摩擦產生的攝氏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。 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；第二代聯(lián)盟T號，改進了座艙設施，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、燃料和儀器設備等任務。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：內蒙古自治區(qū)中部地區(qū) 飛行時間/圈數：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；二是各種郵票及紀念封；三是各10克左右的青椒、西瓜、玉米、大麥等農作物種子，此外還有甘草、板藍根等中藥材。 技術應用： 首次采用了在技術廠房對飛船、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基礎上新建的符合國際標準體制的陸海基航天測控網，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試驗。 評論反應: 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，稱其標志著中國航天事業(yè)邁出重要步伐，對突破載人航 天技術具有重要意義，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：內蒙古自治區(qū)中部地區(qū) 飛行時間/圈數：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)結構有了新的擴展，技術性能有了新的提高，飛船技術狀態(tài)與載人飛船基本一致。據介紹，我國首次在飛船上進行了微重力環(huán)境下空間生命科學、空間材料、空間天文和物理等領域的實驗，其中包括：進行半導體光電子材料、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)境效應實驗等。 評論反應: 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，標志著中國載人航天事業(yè)取得了新的進展，向實現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：內蒙古自治區(qū)中部地區(qū) . 飛行時間/圈數：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、細胞生物反應器、多任務位空間晶體生長爐、空間蛋白質結晶裝置、固體徑跡探測器、微重力測量儀、有效載荷公用設備。據介紹，微重力測量儀、返回艙有效載荷公用設備是第三次參加飛船試驗；空間蛋白質結晶裝置、多任務位空間晶體生長爐和軌道艙有效載荷公用設備是第二次參加飛船試驗；其余設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。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正常，驗證了與載人航天直接相關的座艙內環(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：內蒙古自治區(qū)中部地區(qū) 飛行時間/圈數：6天零18小時/108圈 搭載物品： 除了大氣成分探測器等19件設備已經參加過此前的飛行試驗外，還有一面北京航空航天大學校旗，和其他的空間細胞電融合儀等33件科研設備都將是首次“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” ———黃花煙草原生質體和革新一號煙草原生質體。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。一個高精度導航系統(tǒng)將引導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艙對接。作為駐地的艙組，自動運載飛船將在國際空間站�？苛鶄�月，并在回程中完成它最后的任務：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、電子設備艙和加壓艙3部分構成。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）“約翰內斯·開普勒”已準備就緒，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，也是阿里安火箭的'200次發(fā)射。 第三艘自動貨運飛船（ATV-3）已經命名"愛德華多·阿瑪爾迪"，他是二戰(zhàn)后意大利物理學領軍人物，航天領域的先驅。 第四艘自動貨運飛船（ATV-4）已經命名"阿爾伯特·愛因斯坦"，現代物理學的開創(chuàng)者和奠基人，相對論的提出者。
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