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95后的ISS,今天20岁了~

95后的ISS,今天20岁了~

国际空间站(下文简称ISS)是人类历史上第九个载人空间站,前八个分别是前苏联的「礼炮」系列空间站(1号,3~7号),和平号空间站,以及美国的天空实验室。今天ISS 20岁了,我就和各位聊聊与国际空间站有关的20个冷知识。

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我们知道「International Space Station」是这个大家伙的正式名称,但在无线电通讯中,大家都称呼它为「Alpha」,这是因为第一批进驻空间站的宇航员William Shepherd和Sergei Krikalev都觉得「Alpha」这个称谓更加简洁。

其实在空间站正式定名以前,就有人提议把「Alpha」作为空间站的正式名称,但显然俄罗斯人是不乐意的。俄罗斯航天公司Energia的时任总裁Yuri Semenov就公开反对这个称呼,他认为和平号空间站才是真正的「Alpha」空间站,ISS充其量就是「Beta」。

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不过呢,ISS在某种意义上确实是前无古人的第一次:这是第一座由不同国家通力合作建造起来的空间站。美国航天局、欧洲空间局、俄罗斯航天局、日本航天局以及加拿大宇航局都参与了这一庞大的项目,参与国家的数量更是多达16个。

ISS项目的初始成员国就有15个 图|NASA

比较遗憾的是,由于一些你懂的原因,中国一直无法参与ISS的相关项目,但谁又敢说这不是塞翁失马呢。

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国际空间站还有另一项第一:它可能是历史上最昂贵的人造物体,截至2010年,各个国家在ISS上的花费共计1500亿美元,到2018年,这个数字可能已经超过了2000亿(这是我不负责任的瞎猜,仅供参考)。

《异星觉醒》的编剧也觉得有那么贵 图|电影《异星觉醒》

不难想象为啥美国没打算自己单干,而是找来各位盟(xiǎo)友(dì),乃至昔日死敌合作。毕竟没有谁的钱是大风吹来的,地主家也没余粮啊~

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罗马不是一天建成的,ISS也不是。我们把今天当作ISS的生日,是因为ISS的第一个部件——由俄罗斯负责建造的「曙光号」功能舱于20年前的今天搭载质子号火箭升空。

曙光号 图|NASA
2001年8月的ISS 图|NASA

1998年到2002年是ISS建设的第一个高峰,大部分ISS部件由美国的航天飞机运送。而当2003年哥伦比亚号航天飞机失事后,美国航天局决定暂时停飞所有航天飞机,ISS的搭建工作不得不停下脚步。

2005年,随着航天飞机复飞,ISS的建设重新走上正轨。到2011年,ISS的建设工作算是基本完成,我们目前看到的ISS规模和2011年相比并无明显差异。ISS最近一次部件更新是2016年,按照计划,未来2年内ISS还会迎来5个新部件。

2008年6月的ISS 图|NASA
2011年5月的ISS 图|NASA
2018年10月的ISS 图|NASA

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都说90后已经开始养生了,而更年轻的95后ISS也在考虑如何延长自己的寿命。在最开始的设想中,ISS的寿命大概是20年,也就是在2020年前后,ISS就会结束自己的使命。就我目前搜集到的信息来看,这个时间至少已经顺延到了2024年,理论上甚至可以到2028年,这样一来ISS还有机会迎来自己的而立之年。

不过这一切还得看ISS各成员国的态度,比如俄罗斯航天局就曾在2015年表示,会在2024年以前继续作为国际空间站的一份子。在此之后,国际空间站当中由俄罗斯建造的模块会被移除,这些模块将会用来搭建属于俄罗斯自己的新空间站。

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目前ISS的轨道近乎为正圆,近地点为403千米,远地点408千米,轨道倾角为51.64°。

ISS的轨道高度变化 图|phoenix7777@Wikipedia

观察图中数据不难发现,早期ISS的轨道高度相对较低,这是因为当时ISS还处在热火朝天的建设期,有大量的新部件需要安装,较低的轨道使得航天飞机可以运送更多物资前往空间站。当航天飞机在2011年退役后,ISS将轨道提升至400千米左右并维持至今。

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ISS的轨道距离地面较近,因此其轨道速度与第一宇宙速度速度相去不远,约为每秒7.66千米(第一宇宙速度为每秒7.9千米),换算成时速即为每小时2.76万千米,这使得ISS可以在一场足球赛左右的时间内环绕地球一圈(约93分钟)。

我们可以做一个粗略的估算,每一天ISS可以绕地球转15圈半,一年就是大概5600多圈。整整20年下来,ISS已经围绕地球转了超过11万圈。

ISS从2018年9月14日至11月14日的轨道模拟 图|phoenix7777@Wikipedia

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完全体的ISS有多大?根据美国航天局给出的数据,ISS上的桁架长107米,太阳能电池板的长度为73米,加压舱的总长度也是73米。

这是什么意思呢?就投影面积而言,一个长107米宽73米的长方形就可以框住ISS。或者这么说吧,如果想要把ISS从天上搬下来,我们需要找一个合适的足球场安放。我看了看,广州恒大的主场——广州天河体育中心足球场就是一个不错的选择。

根据卫星地图,以天河体育中心足球场的规模,容纳ISS绰绰有余 图|百度地图

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ISS的大还有一个很直观的体现,那就是我们在地面可以很轻松地看见它,运用高倍率望远镜甚至可以分辨出细节。自前代铱星退役后,ISS就成了目前最亮的人造卫星。

如果我们在ISS的正下方,我们就可以看到头顶有一个亮度超过金星的亮点。不过这是最理想的情况,一般我们看到的ISS亮度会略逊于金星。

有兴趣的朋友可以访问这个网站(heavens-above.com)查询ISS什么时候会经过自己的头顶。

2018年8月于新疆吐鲁番拍摄的ISS过境 图|兹基派德

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别以为ISS的大只是通过太阳能电池板充场面,ISS的内部空间其实也颇为可观。美国航天局宣称ISS的内部加压容积与波音747的内部容积相当,而宇航员的起居空间则比一般的六居室房屋还要大。ISS上有六个独立睡眠区,两间浴室,一个健身房,以及一个360°全景窗。

数据显示ISS的可居住容积为388立方米,在地面上我们一般不用体积来描述居住空间,如果以一般地面房屋层高2.8米计算,388立方米相当于一间约140平方米的房子,这么看ISS也勉强算是个大户型了。如果按加压容积(932立方米)算,那就是333平方米。

但不管怎么算,ISS的「房价」肯定是这个星球上最贵的。

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目前ISS的质量接近420吨,这比2个自由女神像(204吨)还要重。和前辈对比更是完全的碾压:这是和平号空间站(约124吨)的3倍以上,天空实验室的5.5倍。

ISS上最重的舱体是最早升空的曙光号功能舱,质量接近20吨,紧随其后的是星辰号服务舱,质量同样接近20吨。

2000年9月的ISS,由上至下分别是进步号补给飞船、曙光号功能舱、星辰号服务舱以及团结号节点舱 图|NASA

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ISS拥有6个飞船接口,并且这6个接口可以同时使用。我看了看自己现在用的笔记本电脑(XPS 15),包括SD卡槽在内的可以输入数据的接口也就是4个而已。2016年4月13日,ISS的6个飞船接口第一次全部接上了飞船。

同时连接ISS的6艘飞船 图|Wikipedia

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自2000年11月2日起,ISS一直有宇航员驻扎,从未间断。第一批进驻ISS的宇航员分别是来自美国航天局的William Shepherd(下图中),以及俄罗斯航天局的Yuri Gidzenko(下图右)和Sergei Krikalev(下图左)。

三位宇航员合照 图|NASA

这种常驻ISS的队伍被称作「Expedition」,一般可译为「远征队」。像以上三位宇航员组成的就是ISS的第一远征队。如今在ISS上驻扎的是第57远征队。

第57远征队成员合照 图|NASA

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20年间,ISS接访了来自18个国家的232位访客,其中美国146位,俄罗斯47位,日本9位,加拿大7位,意大利5位,法国4位,德国3位,比利时、荷兰、瑞典、巴西、丹麦、哈萨克斯坦、马来西亚、南非、韩国、西班牙、英国各一位。

图|NASA

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以上232人中,美国宇航员Scott Kelly 和俄罗斯宇航员Mikhail Kornienko 在ISS上连续居住的时间最久,都超过了340天。

Scott Kelly 图|NASA
Mikhail Kornienko 图|NASA

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截至2018年9月,宇航员们在ISS上进行了212次太空行走。

图|NASA

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你觉得从地面发射飞船到ISS需要多长的时间?两天?一天?美国航天局告诉我们,最快六小时就可以到达。

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在太空中,水是非常宝贵的,而ISS上的水回收系统可以使得每天水资源的消耗量减少65%——比如原本每天要消耗掉3升水,现在只需消耗1升。

图|NASA

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ISS是一个在现代科技下诞生的高度电气化产物:

  • ISS上的电力系统中有整整13千米的电缆
  • ISS有大约35万个传感器,这些传感器用于保障空间站的正常运作以及在轨宇航员的安全健康
  • ISS上的飞行软件代码多达150万行,在地面上还有另外的300多万行支持代码
  • 整个ISS拥有大约100台计算机,作为对比,空间站的额定载客量是6人
图|NASA

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作为21世纪人类智慧的结晶之一,ISS「出演」了不少好莱坞大片。在《后天》,《地心引力》以及《异星觉醒》中,都有ISS的本色演出。

图|电影《后天》
图|电影《地心引力》
图|电影《异星觉醒》

另外在《全球风暴》中,电影出现的空间站名为ISS;而在《星际特工:千星之城》中,空间站的名字「Alpha」与ISS 的无线电呼号暗合。

图|电影《全球风暴》
图|电影《星际特工:千星之城》

此外还有一部以ISS为主题的纪录片,旁白是著名影星汤姆·克鲁斯。

图|豆瓣电影

参考&拓展

nasa.gov/mission_pages/

en.wikipedia.org/wiki/I

popsci.com/how-many-yea

en.wikipedia.org/wiki/I

en.wikipedia.org/wiki/A

spacenews.com/russia-an

techrepublic.com/articl

en.wikipedia.org/wiki/L

en.wikipedia.org/wiki/S

en.wikipedia.org/wiki/M

en.wikipedia.org/wiki/L

编辑于 2018-11-20 19:52