空間站（一種能夠在軌道長(zhǎng)期駐留的載人航天器）
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空間站（space station）又稱太空站、航天站，是一種在近地軌道長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、可供多名航天員巡訪、長(zhǎng)期工作和生活的載人航天器?？臻g站分為單模塊空間站和多模塊空間站兩種。單模塊空間站可由航天運(yùn)載器一次發(fā)射入軌，多模塊空間站則由航天運(yùn)載器分批將各模塊送入軌道，在太空中將各模塊組裝而成。在空間站中要有人能夠生活的一切設(shè)施，空間站不具備返回地球的能力。建成空間站是發(fā)展戰(zhàn)略的重要目標(biāo)。2021年4月29日11時(shí)，長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭搭載空間站天和核心艙，在海南文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空。北京時(shí)間2021年6月17日18時(shí)48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國(guó)人首次進(jìn)入自己的空間站。空間站
一種能夠在軌道長(zhǎng)期駐留的載人航天器
繞地球運(yùn)行的空間站
空間站又稱太空站、軌道站或航天站，是航天員在太空軌道上生活和工作的基礎(chǔ)。它是一種具備一定生產(chǎn)試驗(yàn)或條件的、可供航天員生活和工作的、能夠在軌道長(zhǎng)期運(yùn)行的航天器，根據(jù)結(jié)構(gòu)組成，可分為單一式和組合式兩種。單一式空間站由運(yùn)載器一次發(fā)射入軌，組合式空間站由多次運(yùn)送入軌的單元或組合件在軌道上組裝而成，又分為積木式和桁架掛艙兩種構(gòu)型。一般來(lái)說(shuō)，空間站大都在約400公里高度的軌道上運(yùn)行。
基本信息
中文名
空間站
英文名
Space Station
別名
航天站、軌道站、太空站
運(yùn)用領(lǐng)域
微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗(yàn)室
1971年，蘇聯(lián)發(fā)射了人類歷史上第一座空間站“禮炮”1號(hào)，從此載人太空飛行進(jìn)入了一個(gè)新的階段?！岸Y炮”1號(hào)在太空運(yùn)行了6個(gè)月，完成使命后在太平洋上空墜毀。此后蘇聯(lián)共發(fā)射了三代7座空間站，開(kāi)展了大量的空間試驗(yàn)與研究。
1993年，以美國(guó)和俄羅斯為首，包括歐洲空間局11個(gè)成員國(guó)、加拿大、日本、巴西等總計(jì)16個(gè)國(guó)家和地區(qū)共同參與研制了國(guó)際空間站，并于1998年開(kāi)始在軌建設(shè)，2011年，國(guó)際空間站完成在軌建造階段。國(guó)際空間站，是一個(gè)在近地軌道上運(yùn)行的科研設(shè)施，也是人類歷史上第九個(gè)載人的空間站，其主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗(yàn)室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等。
中國(guó)的空間站發(fā)展計(jì)劃于2010年批準(zhǔn)立項(xiàng)，分為空間實(shí)驗(yàn)室和空間站兩個(gè)階段：2016年前，研制并發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展一定規(guī)模的空間應(yīng)用；2020年前后，研制并發(fā)射核心艙和實(shí)驗(yàn)室，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運(yùn)營(yíng)技術(shù)、近地空間長(zhǎng)期載人飛行技術(shù)，并開(kāi)展較大規(guī)模的空間應(yīng)用研究。
北京時(shí)間2021年6月17日18時(shí)48分，航天員聶海勝、劉伯明、湯洪波先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國(guó)人首次進(jìn)入自己的空間站。2022年10月31日15時(shí)37分，中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步。
功能特點(diǎn)及系統(tǒng)組成
空間站是一種在太空中長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng)的人造結(jié)構(gòu)，相比一般的航天器，空間站具有有效容積大、可裝載復(fù)雜儀器的特點(diǎn)。由于空間站長(zhǎng)期載人，儀器可直接由人操作，可以避免機(jī)械動(dòng)作帶來(lái)的誤差，因此也可以完成比較復(fù)雜、非重復(fù)性的太空實(shí)驗(yàn)和設(shè)備維修等工作任務(wù)。空間站作為空間科研基地，其主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗(yàn)室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等，具體體現(xiàn)為：提供研究條件，測(cè)試航天技術(shù)，協(xié)助進(jìn)行太空科學(xué)實(shí)驗(yàn)，提供微重力環(huán)境，以及支持太空探索等。
空間站的意義在于可以提供一個(gè)在太空中長(zhǎng)期存在的平臺(tái)，為科學(xué)家和工程師提供一個(gè)進(jìn)行太空科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)的理想環(huán)境。同時(shí)，它還可以促進(jìn)國(guó)際合作，為不同國(guó)家的宇航員提供訓(xùn)練和合作機(jī)會(huì)，推動(dòng)人類在太空領(lǐng)域的探索和發(fā)展。
用途
空間站的主要用途包括以下方面：
- 對(duì)地觀測(cè)
- 科學(xué)研究
- 天文觀測(cè)
- 微重力材料加工及制藥
- 新技術(shù)試驗(yàn)
- 在軌服務(wù)
- 飛往月球和其他行星的中轉(zhuǎn)站
系統(tǒng)組成
為了實(shí)現(xiàn)以上用途，空間站必須具有以下系統(tǒng)及功能：
- 生命保障系統(tǒng)，包括空氣的控制、供給及循環(huán)系統(tǒng)，水循環(huán)系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)，食品供應(yīng)系統(tǒng)，廢物處理系統(tǒng)以及防火系統(tǒng)。
- 推進(jìn)系統(tǒng)，空間站在距地面約400km處運(yùn)行，雖然在這個(gè)高度上地球的大氣已經(jīng)十分的稀薄，但也足夠在長(zhǎng)期的運(yùn)行中逐漸降低空間站的速度，進(jìn)而使得高度隨之降低，所以空間站需要周期性的推進(jìn)以保持合適的運(yùn)行高度。
- 通信及跟蹤系統(tǒng)?？臻g站必須與地面指揮中心交流，航天員太空行走的時(shí)候也必須與其他人員進(jìn)行聯(lián)系?？臻g站上的通信系統(tǒng)可分為兩套，其一工作于S波段，進(jìn)行聲音、指令、自動(dòng)測(cè)量記錄及數(shù)據(jù)的傳輸，其二工作于Ku波段（高顏波段），進(jìn)行視頻及雙向數(shù)據(jù)傳輸?？臻g站使用內(nèi)部音頻系統(tǒng)來(lái)完成空間站內(nèi)部及空間站與太空行走人員的交流。
- 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它們將完成維持空間站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集及處理、保障警報(bào)系統(tǒng)的控制等工作。
- 再補(bǔ)給系統(tǒng)。補(bǔ)給船及航天飛機(jī)將會(huì)為空間站提供新的食物，水、藥品、氧氣、氮?dú)?/a>、燃料等，并把空間站上的廢物運(yùn)回地球。
- 緊急逃生通道。為了保證當(dāng)空間站出現(xiàn)突發(fā)事件后所有航天員能夠安全、迅速的撤離，在空間站上一般對(duì)接著一個(gè)飛船，以保證航天員能緊急撤離。美國(guó)航空航天局還設(shè)計(jì)并建造了一艘供緊急時(shí)刻使用的載人返回式“X-38”飛船，它能同時(shí)承載7名航天員。
概念起源和發(fā)展歷史
概念起源
早期設(shè)想
19世紀(jì)后半葉，少數(shù)思想自由的先驅(qū)就已經(jīng)開(kāi)始設(shè)想在太空建立空間站的可能，愛(ài)德華·就雷特·黑爾(Edward Everett Hale)描述了一顆人造地球衛(wèi)星，具備現(xiàn)代空站的大部分功能，如氣象觀測(cè)、導(dǎo)航和通信等。后來(lái)的作家等則認(rèn)為這樣的空間站或許會(huì)成為進(jìn)入太空更深處的墊彈石，比如，宇宙飛船添加燃料時(shí)可以去空間貼，或者乘客和機(jī)組人員也可以在這里換乘飛往某顆行星的字窗飛船。
航天之父——康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基是最早深入研究大型空間站設(shè)計(jì)的科學(xué)家之一。早在1894年，他就描述了環(huán)繞地球軌道的“太空小屋”，從各方面來(lái)看，“太空小屋”其實(shí)就是一座空間站，可以用來(lái)進(jìn)行天文觀測(cè)。1895年，齊奧爾科夫斯基又在《地球與天空之夢(mèng)》(Dreams of Earth and Sky)中描寫了一座繞地球運(yùn)行的空間站，距離地面有2000~3200千米，“逐漸出現(xiàn)了從地球自帶補(bǔ)給、材料、機(jī)器和建筑的聚居地”。后來(lái)到1929年時(shí)，他又在自己的著作《航天學(xué)目標(biāo)》(The Goals of Astronautics)中，寫道：“到目前為止，登上大型天體尚且屬于難以企及的夢(mèng)想…即便是登上像我們的月球這樣較小的天體，也要等到非常遙遠(yuǎn)的未來(lái)才能實(shí)現(xiàn)。我們可以實(shí)際探討的是去往某些較小的天體和衛(wèi)星，例如…”正是在這里，他提出了人類為了實(shí)現(xiàn)行星際航行必須設(shè)置空間站的這一重要論斷。
概念明確
1923年，德國(guó)著名的航天專家、宇航先驅(qū)赫爾曼·奧伯特（Hermann Oberth）出版著作《飛向星際空間的火箭》中，首次提出：讓載人空間站出現(xiàn)在科學(xué)文獻(xiàn)中，而非小說(shuō)中。他構(gòu)想的空間站內(nèi)有人永久居住，空間站在距地球1000千米的軌道上運(yùn)行，定期由來(lái)自地球的火箭提供補(bǔ)給，并通過(guò)旋轉(zhuǎn)為空間站內(nèi)的宇航員提供人工重力，宇航員將在此從事科學(xué)觀測(cè)，并為星際飛船補(bǔ)給燃料。正是在這本書(shū)中，奧伯特發(fā)明了“空間站”一詞。
工程化構(gòu)想
受赫爾曼·奧伯特的激勵(lì)，1929年，赫爾曼·諾丁在《太空旅行問(wèn)題》一書(shū)中，對(duì)空間站的建設(shè)工程問(wèn)題展開(kāi)了廣泛且詳盡的論述，他率先明確了將空間站付諸實(shí)際建造所需考慮的諸多細(xì)節(jié)，例如：他在空間站設(shè)置了氣閘、通過(guò)利用太陽(yáng)光的“鏡子”供應(yīng)電力，也提及通過(guò)空間站的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生人工重力。他描述了許多細(xì)節(jié)，比如內(nèi)部的照明問(wèn)題、水的循環(huán)利用問(wèn)題、再生凈化通風(fēng)系統(tǒng)、姿軌控制和推進(jìn)系統(tǒng)等，這些內(nèi)容都在幾十年后都被實(shí)際項(xiàng)目一一驗(yàn)證了。
他還提出：“整個(gè)結(jié)構(gòu)，包括上面的設(shè)備在內(nèi)，都必須先在地球上完成組裝，并進(jìn)行可靠性測(cè)試。此外，還必須以能輕松拆卸成各個(gè)部件的方式建造，如果有可能的話，還可以拆成裝備齊全的獨(dú)立‘單元'，這些單元可以通過(guò)宇宙飛船運(yùn)到外太空組裝起來(lái)?！?/span>
發(fā)展歷程
1958年10月，美國(guó)航空航天局（以下簡(jiǎn)稱NASA）成立，美國(guó)國(guó)會(huì)要求NASA明確出臺(tái)美國(guó)的民用載人航天計(jì)劃，在NASA提交的長(zhǎng)期目標(biāo)中，就包括了建設(shè)一座多人永久軌道空間站。在NASA早期的空間站概念中，大多是基于載人飛船開(kāi)發(fā)空間實(shí)驗(yàn)室。
最早進(jìn)入實(shí)際工程項(xiàng)目規(guī)劃的，是1963年公開(kāi)的美國(guó)的“載人軌道實(shí)驗(yàn)室”（以下簡(jiǎn)稱MOL）項(xiàng)目，項(xiàng)目計(jì)劃基于“雙子星座號(hào)”飛船建設(shè)一座軍用空間站，目的是在軌道開(kāi)展軍事實(shí)驗(yàn)，通過(guò)軍事人員手動(dòng)收集戰(zhàn)略偵察信息的方法克服早期無(wú)人間諜衛(wèi)星的局限。由于當(dāng)時(shí)美國(guó)尚未掌握交會(huì)對(duì)接技術(shù)，因此MOL設(shè)想對(duì)雙子星飛船進(jìn)行改進(jìn)，將航天員直接放入空間站內(nèi)發(fā)射到太空中，完成一個(gè)月的偵查任務(wù)后返回。隨著成本增加和預(yù)算削減以及間諜衛(wèi)星的技術(shù)發(fā)展，1969年，時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)尼克松取消了MOL項(xiàng)目。
與MOL項(xiàng)目同期，NASA還采納了一項(xiàng)研究由道格拉斯飛機(jī)公司開(kāi)展的“載人軌道研究實(shí)驗(yàn)室（以下簡(jiǎn)稱MORL）”研究，研究以泰坦2號(hào)或阿特拉斯號(hào)火箭為基礎(chǔ)，相比MOL，MORL采用了對(duì)接和人員物資在軌轉(zhuǎn)移的方法。該研究后改為由土星1B火箭發(fā)射空間站模塊，空間站上裝配了氣閘、對(duì)接適配器和離心機(jī)，以便幫助宇航員在返回地球前重新適應(yīng)地面環(huán)境。宇航員會(huì)乘坐阿波羅號(hào)飛船升空，飛船上還另外搭載了為特定功能設(shè)計(jì)的任務(wù)模塊。用于推進(jìn)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、通信和補(bǔ)給的模塊都已確定下來(lái)。MORL規(guī)劃長(zhǎng)度19米，運(yùn)行在400千米高的近地軌道上，飛行乘組由4名宇航員組成，艙內(nèi)氣壓保持在與海拔3000米相當(dāng)?shù)乃?/span>。
MOL和MORL項(xiàng)目一度得到迅速的推進(jìn)，1963年NASA還曾篩選出14名宇航員準(zhǔn)備參與其建設(shè)。雖然最后由于經(jīng)濟(jì)原因兩個(gè)項(xiàng)目都被取消，但后來(lái)的阿波羅計(jì)劃和天宮實(shí)驗(yàn)室都繼承了其中許多研究的成果和技術(shù)。
在同一歷史時(shí)期，時(shí)任蘇聯(lián)領(lǐng)導(dǎo)人赫魯曉夫為監(jiān)視美國(guó)核動(dòng)力航空母艦的動(dòng)向，計(jì)劃研究名為“阿爾馬茲”（阿拉伯語(yǔ)，意為鉆石，以下稱為“金剛石”）的小型軍用空間站計(jì)劃，使用質(zhì)子號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射，計(jì)劃由載人軌道空間站OPS和載人運(yùn)輸補(bǔ)給飛船TKS組成，每座空間站的運(yùn)行時(shí)間計(jì)劃為兩年。由于計(jì)劃中的重量持續(xù)增長(zhǎng)以至于難以實(shí)現(xiàn)，以及負(fù)責(zé)該研究的蘇聯(lián)宇航事業(yè)的總設(shè)計(jì)師與組織者——科羅廖夫意外逝世等多種因素的影響，1966年，“金剛石”計(jì)劃被取消，但該計(jì)劃后續(xù)研究的影響一直延續(xù)到國(guó)際空間站。
1969年，贏得月球競(jìng)賽勝利的美國(guó)宣布將于1973年建設(shè)美國(guó)的第一座空間站——天空實(shí)驗(yàn)室。為了在下一輪的競(jìng)賽中獲得主動(dòng)，決定全力以赴發(fā)展空間站計(jì)劃，并希望成為19世紀(jì)驚天動(dòng)地的壯舉。通過(guò)結(jié)合聯(lián)盟號(hào)飛船與阿爾馬茲空間站研究結(jié)果，蘇聯(lián)迅速制造了“長(zhǎng)期軌道空間站”（DOS），后更名為“禮炮-1號(hào)”。該空間站于1971年4月19日在蘇聯(lián)拜科努爾發(fā)射場(chǎng)成功發(fā)射，成為人類歷史上首個(gè)空間站，開(kāi)啟了近地軌道空間站新紀(jì)元。
此后，蘇聯(lián)又連續(xù)發(fā)射了“禮炮-2號(hào)”至“禮炮-7號(hào)”空間站，以及人類歷史上首個(gè)第三代空間站——“和平號(hào)”。
1973年5月14日，美國(guó)發(fā)射了自己的第一座空間站——天空實(shí)驗(yàn)室，用于太空探索與研究。天空實(shí)驗(yàn)室是利用阿波羅登月計(jì)劃的剩余部件建造的，1973~1979年間，天空實(shí)驗(yàn)室在地球軌道上運(yùn)行了6年時(shí)間，它是美國(guó)空間站技術(shù)的先驅(qū)，同樣為人類載人航天事業(yè)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。、
1993年，以美國(guó)和俄羅斯為首，包括歐洲空間局11個(gè)成員國(guó)、加拿大、日本、巴西等總計(jì)16個(gè)國(guó)家和地區(qū)共同參與研制了國(guó)際空間站，并于1998年開(kāi)始在軌建設(shè)，2011年，國(guó)際空間站完成在軌建造階段。國(guó)際空間站，是一個(gè)在近地軌道上運(yùn)行的科研設(shè)施，也是人類歷史上第九個(gè)載人的空間站，其主要功能是作為在微重力環(huán)境下的研究實(shí)驗(yàn)室，研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等。
中國(guó)的空間站發(fā)展計(jì)劃于2010年批準(zhǔn)立項(xiàng)，分為空間實(shí)驗(yàn)室和空間站兩個(gè)階段：2016年前，研制并發(fā)射空間實(shí)驗(yàn)室，突破和掌握航天員中期駐留等空間站關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)展一定規(guī)模的空間應(yīng)用；2020年前后，研制并發(fā)射核心艙和實(shí)驗(yàn)室，在軌組裝成載人空間站，突破和掌握近地空間站組合體的建造和運(yùn)營(yíng)技術(shù)、近地空間長(zhǎng)期載人飛行技術(shù)，并開(kāi)展較大規(guī)模的空間應(yīng)用研究。
2011年9月29日，天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射天宮一號(hào)成功發(fā)射，標(biāo)志著中國(guó)在太空有了首個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。
2016年6月24日，神舟9號(hào)與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器實(shí)現(xiàn)受控交會(huì)對(duì)接，表明中國(guó)已經(jīng)完全具備完成手控交會(huì)對(duì)接的能力，對(duì)未來(lái)空間站的建設(shè)意義重大。
2022年11月1日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，2022年11月3日，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位，標(biāo)志著中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成。
由于NASA已在2022年2月1日宣布將國(guó)際空間站的壽命延長(zhǎng)至2030年，此后國(guó)際空間站將受控墜毀于南太平洋，屆時(shí)，中國(guó)空間站將成為太空中最后一座在軌的空間站。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
空間站的總體結(jié)構(gòu)形式最初是艙段式的，后來(lái)改為多接口復(fù)合式，又向著桁架掛艙式發(fā)展。從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)上來(lái)說(shuō)，空間站可以分為單模塊、多模塊和一體化組合空間站三種。
單模塊空間站
單模塊空間站是指由運(yùn)載器一次發(fā)射入軌即可運(yùn)行的空間站，在早期的實(shí)驗(yàn)性的空間站都是單模塊空間站。蘇聯(lián) “禮炮 1 號(hào)” 至 “禮炮 7 號(hào)” 、美國(guó) “天空實(shí)驗(yàn)室” 、 中國(guó) “天宮一號(hào)” 和 “天宮二號(hào)” 都屬于單模塊空間站,一般只有 1 個(gè)艙段,可由火箭一次發(fā)射入軌, 其中 “禮炮 6 號(hào)” 和 “禮炮 7 號(hào)” 為第二代實(shí)用型 空間站,有兩個(gè)對(duì)接口,空間站壽命和航天員駐留時(shí)間較長(zhǎng)。
多模塊空間站
多模塊組合空間站是指由運(yùn)載器將各模塊逐個(gè)發(fā)射入軌并在軌組裝而成的空間站。如蘇聯(lián)的“和平”號(hào)空間站就是一個(gè)多模塊組合空間站，它由1個(gè)核心艙及5個(gè)有效載荷艙組成，分別是“量子”1號(hào)艙、“量子2號(hào)艙、“晶體”號(hào)艙、“自然”號(hào)艙、“光譜”號(hào)艙。該空間站的軸向可以對(duì)接載人飛船和貨運(yùn)飛船，載人飛船負(fù)責(zé)航天員的天地往返，貨運(yùn)飛船為空間站提供食物、水、氧氣、推進(jìn)劑等補(bǔ)給品?！昂推健碧?hào)空間站由“質(zhì)子”號(hào)運(yùn)載火箭每次發(fā)射1個(gè)艙段(即1個(gè)模塊)入軌。
一體化組合空間站
一體化組合空間站又稱一體化綜合軌道基地，其設(shè)想首先由美國(guó)提出，后來(lái)體現(xiàn)在國(guó)際空間站設(shè)計(jì)方案中。國(guó)際空間站由美國(guó)、俄羅斯、歐空局成員國(guó)、日本、加拿大、巴西等6方16個(gè)國(guó)家合作建造。其建造過(guò)程如下：先將“曙光”號(hào)功能能源艙送入軌道，然后將團(tuán)結(jié)號(hào)節(jié)點(diǎn)1艙送入軌道，并實(shí)現(xiàn)兩者組裝，再將氣閘艙、實(shí)驗(yàn)艙、居住艙、大桁架等構(gòu)件發(fā)射入軌并在軌道上裝配。全站有統(tǒng)一的姿控系統(tǒng)，有統(tǒng)一的服務(wù)設(shè)施，集中供電、供氣和溫度控制，以提高全站使用效率。
發(fā)展劃代與具體型號(hào)
第一代空間站
第一代空間站包括蘇聯(lián)發(fā)射的“禮炮”1號(hào)到5號(hào)五座實(shí)驗(yàn)性空間站和美國(guó)發(fā)射的“天空實(shí)驗(yàn)室” 實(shí)驗(yàn)性空間站。第一代空間站均為單模塊空間站，其特點(diǎn)是僅有一個(gè)對(duì)接口, 無(wú)法進(jìn)行貨運(yùn)補(bǔ)給, 也沒(méi)有在軌推進(jìn)系統(tǒng)，空間站內(nèi)所搭載的儀器設(shè)備和主要物品則均需要發(fā)射前裝入空間站內(nèi)。另外，第一代六座空間站均屬于實(shí)驗(yàn)性空間站，主要目的都是初步探索性質(zhì)的。
第一代空間站的在軌時(shí)間雖然短暫, 但相比其他航天器有了較大的進(jìn)步,而且這些試驗(yàn) 性空間站的建造與運(yùn)行為前蘇聯(lián)建造永久性空間站 積累了大量的寶貴經(jīng)驗(yàn),包括催生了空間微重力材料學(xué)學(xué)科、植物種植實(shí)驗(yàn)等。
需要注意的是，在第一代空間站中，“禮炮”2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)均為軍用空間站——隸屬于前文提到的“金剛石”計(jì)劃。
第二代空間站
第二代空間站包括“禮炮”6號(hào)和7號(hào)。這兩座空間站要解決的問(wèn)題除進(jìn)一步提高安全性和可靠性外，另兩項(xiàng)重大的變化是長(zhǎng)壽命和擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。
第二代空間站的特點(diǎn)是：以第一代空間站經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),通過(guò)改進(jìn)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度提高安全性和可靠性以及減輕航天員工作強(qiáng)度,同時(shí)增加飛船對(duì)接口以提高空間站在軌運(yùn)行壽命和擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。第二代空間站具有兩個(gè)對(duì)接口，一個(gè)用于與載人飛船對(duì)接，另一個(gè)用于與貨運(yùn)飛船對(duì)接，用于軌道加油和往返運(yùn)送試驗(yàn)設(shè)備、試驗(yàn)物品。
第二代空間站在延長(zhǎng)了空間站壽命和航天員在軌時(shí)間的同時(shí),也搭載了可確保生活和科研電源供應(yīng)的多塊太陽(yáng)能電池板、當(dāng)時(shí)先進(jìn)的多光譜望遠(yuǎn)鏡或 X 射線探測(cè)系統(tǒng),并增加了醫(yī)療設(shè)備和鍛煉器材，從此空間站從實(shí)驗(yàn)型向?qū)嵱眯娃D(zhuǎn)變。
第二代艙段式實(shí)用性空間站外形簡(jiǎn)單,不需復(fù)雜的在軌對(duì)接組合或裝配等過(guò)程,風(fēng)險(xiǎn)和難度較小,、安全性較高，但空間站規(guī)模小,各種載荷安裝十分緊湊,不僅限制了有效載荷規(guī)模,也增加了故障修理的難度。另外,不同艙段太陽(yáng)能電池的相互遮擋也十分嚴(yán)重?？偠灾?，第二代空間站為后續(xù)的 “和平號(hào)” 和 “國(guó)際空間站” 積累了建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。
第三代空間站
在 “禮炮” 系列第一代、第二代空間站成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,蘇聯(lián)建造了第三代空間站，即長(zhǎng)久性模塊化的 “和平號(hào)” 空間站,標(biāo)志著空間站的新階段,其目的就是在太空中提供一個(gè)大型且可居住的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室。
“和平號(hào)” 空間站采用組合式積木結(jié)構(gòu)，主體具有六個(gè)對(duì)接口，可以與多個(gè)艙體在空間實(shí)施模塊式對(duì)接，形成多次重復(fù)組合龐大的空間站體系，各艙體是相互獨(dú)立的。顯然，很容易按需擴(kuò)展，可對(duì)接上各種科研、資源、載人生活和貨運(yùn)飛船，從而也就彌補(bǔ)了第一、二代空間站的不足之處，使得空間站體系的功能和規(guī)模均有較大改善和提高，最終建成的“和平號(hào)”空間站具有五個(gè)試驗(yàn)艙以及一個(gè)機(jī)械臂，相比以往的空間站大為豐富。
第四代空間站
第四代空間站包括“國(guó)際空間站”，作為第四代和長(zhǎng)期載人空間站, 國(guó)際空間站采用桁架掛艙式構(gòu)型,擁有幾十個(gè)艙段和大型構(gòu)件,主要包括航天員居住艙、實(shí)驗(yàn)艙、服 務(wù)艙、對(duì)接過(guò)渡艙、桁架、太陽(yáng)能電池等部分,其中以組裝式桁架為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu),各種增壓艙和服務(wù)設(shè)施 掛靠在桁架上。這種結(jié)構(gòu)既可保證空間站剛度,又不影響各子系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等的工作性能,也便于設(shè)備裝配和維修。
中國(guó)空間站在建成后也將屬于第四代空間站。
“禮炮”系列空間站
正如上文所述，“禮炮”系列1-7號(hào)空間站，完成了從第一代到第二代的跨越，因此前五座與后兩座雖然同為“禮炮”系列，但也有著較大的差異。
長(zhǎng)度/米 | 直徑/米 | 質(zhì)量/噸 | 軌道高度/千米 近地點(diǎn) —— 遠(yuǎn)地點(diǎn) | 軌道傾角/度 | 軌道周期/分鐘 | 發(fā)射時(shí)間 | 墜毀時(shí)間 | 在軌時(shí)間 | 繞地飛行 | 對(duì)接飛船 | |
禮炮 1號(hào) | 13.6 | 4.15 | 18.4 | 200-222 | 51.6 | 88.5 | 1971 年 4 月 19 日 | 1971 年 10 月 11 日 | 175天 | 2929圈/1.19億千米 | “聯(lián)盟”11號(hào)，三名宇航員工作24天 |
禮炮 2號(hào) （金剛石-1號(hào)軍用空間站） | 14.55 | 18.5 | 261-296 | 89.8 | 1973 年 4 月 3 日 | 1973 年 5 月 28 日 | 54天 | 866圈/3500萬(wàn)千米 | 無(wú)（入軌后不久就發(fā)生了爆炸） | ||
禮炮 3號(hào) （金剛石-2號(hào)軍用空間站） | 18.9 | 219-270 | 89.1 | 1974 年 6 月 25 日 | 1975 年 1 月 24 日 | 213 天 | “聯(lián)盟” 14 號(hào)，一名宇航員工作15天 | ||||
禮炮 4號(hào) | 15.8 | 18.2 | 1974 年 12 月 26 日 | 1977 年 2 月 2 日 | 770 天 | 12444圈/3.14億千米 | 聯(lián)盟 17 號(hào)、聯(lián)盟 18 號(hào)、聯(lián)盟20號(hào)（無(wú)人） 2批四名宇航員工作92天 | ||||
禮炮 5 號(hào) （金剛石-3號(hào)軍用空間站） | 14.55 | 19.0 | 223-269 | 89 | 1976 年 6 月 22 日 | 1977 年 8 月 28 日 | 412 天 | 6666圈/2.7億千米 | 聯(lián)盟 23號(hào)、聯(lián)盟24 號(hào) 2批四名宇航員工作67天 | ||
禮炮 6號(hào) | 15.8 | 19.8 | 219-275 | 89.1 | 1977 年 9 月 29 日 | 1982 年 7 月 29 日 | 1764天 | 28024圈/11億千米 | 接 19 艘 “聯(lián)盟號(hào)” 飛船、4 艘 “聯(lián) 盟 T 號(hào)” 飛船和 12 艘 “進(jìn)步號(hào)” 貨運(yùn)飛船 蘇聯(lián)、波蘭、東德、古巴等 9 個(gè)國(guó)家 16 批 33 名 航天員進(jìn)站工作 683 天 | ||
禮炮 7號(hào) | 16 | 19.8 | 219-278 | 89.2 | 1982 年 4 月 19 日 | 1991 年 2 月 7 日 | 3216天 | 51917天/21億千米 | 9 艘 “聯(lián)盟號(hào) T” 飛船、12 艘 “進(jìn)步” 號(hào)貨運(yùn) 飛船和 2 個(gè)空間站艙體 蘇聯(lián)、法國(guó)和印度的 12 批 31 名航天員進(jìn)入站工作 816 天 |
第一代禮炮空間站
“禮炮”1號(hào)-5號(hào)的設(shè)計(jì)基本相似，由一系列不同直徑的圓柱體結(jié)構(gòu)組成?？臻g站主要包括四個(gè)部分：過(guò)渡艙、兩個(gè)工作艙和一段負(fù)責(zé)宇航員生理活動(dòng)的區(qū)域。禮炮1號(hào)內(nèi)的總可居住空間為82m3，大工作艙是宇航員在軌工作的主要區(qū)域，安放有主科學(xué)儀器包（ONA），同時(shí)也設(shè)置了睡袋、鍛煉設(shè)備（以防肌肉萎縮）和小型醫(yī)學(xué)工具箱；較小的工作艙位于大工作艙和過(guò)渡艙之間，是空間站飛行控制的主要區(qū)域，也是宇航員就餐的區(qū)域。為了幫助宇航員辨別方向，空間站工作艙的墻壁被涂成了不同顏色：
前后為淺灰色、地板為暗灰色、左右兩側(cè)墻為綠色和淺黃色。
“禮炮”空間站使用KTDU-66型推進(jìn)系統(tǒng)，包括32個(gè)小型調(diào)姿發(fā)動(dòng)機(jī)，可容納1490kg推進(jìn)劑，總計(jì)能夠使用1000s?？臻g站上的太陽(yáng)能帆板最大能輸出2kW的總功率，但因?yàn)榘惭b位置固定于一側(cè)，必須通過(guò)調(diào)整空間站來(lái)達(dá)到最大的發(fā)電功率，但是這一行為會(huì)使空間站肩負(fù)的天文觀測(cè)和對(duì)地觀測(cè)任務(wù)受到影響。而在飛行中的40%的時(shí)間，空間站處在地球的陰影之中，需要使用蓄電池供電。另外在對(duì)接狀態(tài)下時(shí)，空間站上的電力供應(yīng)由聯(lián)盟號(hào)飛船的太陽(yáng)能帆板提供。固定式太陽(yáng)能板發(fā)電效率不佳的問(wèn)題在后來(lái)的3號(hào)空間站上得以解決。
1971年4月19日，禮炮1號(hào)發(fā)射入軌，1971年4月23日，“聯(lián)盟十號(hào)”飛船發(fā)射升空，但由于對(duì)接失敗，被迫返航，一個(gè)多月后，6月7日，“聯(lián)盟十一號(hào)”飛船與“禮炮一號(hào)”空間站終于成功對(duì)接。在禮炮一號(hào)上駐留了23天18小時(shí)后，三名宇航員多勃羅沃利斯基，帕查耶夫和沃爾科夫回到聯(lián)盟十一號(hào)。由于連接器發(fā)生故障，宇航員不得不打開(kāi)電子柜，臨時(shí)搭載一根電線讓設(shè)備啟動(dòng)，另外的故障導(dǎo)致返回艙的平衡閥在分離時(shí)提前開(kāi)啟，三名宇航員返回時(shí)因缺氧而失去生命，之后，飛船內(nèi)“必須穿宇航服”以及“聯(lián)盟號(hào)飛船只能乘坐2個(gè)人”，在很長(zhǎng)一段時(shí)間成為前蘇聯(lián)航天員血的教訓(xùn)。但無(wú)論如何，“禮炮1號(hào)”的成功升空標(biāo)志著人類進(jìn)軍太空的步伐又進(jìn)了一步，也證明了人可以在太空長(zhǎng)期生存。
1972年，原本計(jì)劃中的DOS-2號(hào)空間站（DOS-1即禮炮1號(hào)的備份）發(fā)射失敗，蘇聯(lián)決定將原本為軍用計(jì)劃的OPS-1即“金剛石”-1號(hào)空間站發(fā)射入軌，并占用原本DOS-2號(hào)的名稱（即禮炮2號(hào)），從而隱藏其軍用的功能。在發(fā)射后不久，可能是由于受到火箭爆炸后產(chǎn)生的碎片撞擊（正在俄羅斯的通信盲區(qū)，但NASA則跟蹤到有五個(gè)碎片與其軌道發(fā)生了交叉，從而該原因最具有可能性），禮炮-2號(hào)失壓墜毀。
禮炮3號(hào)的大體經(jīng)歷與2號(hào)相似：OPS-1項(xiàng)目進(jìn)行的同時(shí)，由蘇聯(lián)科學(xué)院負(fù)責(zé)的DOS-3空間站也在進(jìn)行中，由于OPS-1爆炸，蘇聯(lián)中央要求盡一切努力趕在美國(guó)“天空實(shí)驗(yàn)室”前發(fā)射DOS-3。DOS-3相比禮炮一號(hào)，主要的改進(jìn)就是將固定安裝的太陽(yáng)能板改成能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的，從而使空間站能夠在不改變姿態(tài)的情況下獲得最大的發(fā)電效率。但不幸的是，由于DOS-3重量增加、控制技術(shù)的不成熟等眾多因素的影響，DOS-3在變軌時(shí)失敗，而蘇聯(lián)將其記錄為“宇宙”-557，最終，軍用空間站OPS-2再一次占用了原本定于民用的DOS-3的編號(hào)，成為了真正的“禮炮-3號(hào)”。
作為軍用空間站，禮炮 3 號(hào)裝備有 “ 瑪瑙 一 1” 型照相偵察系統(tǒng)和23毫米口徑的高速航空機(jī)關(guān)炮，航天員使用偵察系統(tǒng)上直徑1米、焦距最長(zhǎng)6.4米的望遠(yuǎn)鏡 ，不僅能夠看清地面上的機(jī)場(chǎng)、導(dǎo)彈發(fā)射場(chǎng)和海上的航空母艦，甚至還能看清航母甲板上飛機(jī)的數(shù)目和型號(hào)。禮炮三號(hào)原計(jì)劃先后與聯(lián)盟14號(hào)和15號(hào)兩艘飛船對(duì)接，但由于自動(dòng)對(duì)接系統(tǒng)失靈，“聯(lián)盟-15”號(hào)未能與禮炮3號(hào)空間站對(duì)接, 其搭載的2名航天員于發(fā)射后兩天返回地面。禮炮3號(hào)于1975年1月24日墜落在太平洋。
禮炮4號(hào)空間站是一座民用空間站，于1974年12月26日發(fā)射。1975年1月10日，聯(lián)盟17號(hào)飛船發(fā)射。在同禮炮4號(hào)對(duì)接后，宇航員開(kāi)始進(jìn)站工作，5月24日，聯(lián)盟18B載兩名宇航員進(jìn)入軌道。他們?cè)诙Y炮4號(hào)上工作了62天。這兩組宇航員在禮炮4號(hào)上工作生活共計(jì)90多天，進(jìn)行了大量研究和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，取得了很大成功。禮炮4號(hào)于1976年2月16日墜入大氣層。
禮炮4號(hào)墜毀4個(gè)月后，軍用型禮炮5號(hào)空間站于6月22日發(fā)射入軌。期間它只接納了兩批宇航員。2月26日，禮炮5號(hào)的回收艙分離并安全回收。它在軌道上進(jìn)行了多次調(diào)整，最后于1977年8月28日再次進(jìn)入大氣層。
第二代禮炮空間站
蘇聯(lián)第二代空間站包括禮炮6號(hào)和7號(hào)。這兩座空間站要解決的問(wèn)題除進(jìn)一步提高安全性和可靠性外，另兩項(xiàng)重大的變化是長(zhǎng)壽命和擴(kuò)展應(yīng)用領(lǐng)域。如果軌道高度保持在250千米，每年消耗推進(jìn)劑為4.75噸；如果軌道提高到350千米，則推進(jìn)劑消耗只有600千克。禮炮6號(hào)和7號(hào)正是采用這種較高的軌道。
另外，為更大限度地提高軌道運(yùn)行壽命，第二代空間站雖然仍為單模塊空間站，但具有兩個(gè)對(duì)接窗口，可與 “聯(lián)盟號(hào)” 系列載人飛船和 “進(jìn)步號(hào)” 無(wú)人貨運(yùn)飛船 同時(shí)對(duì)接，提高了燃料、水、食物和其他消耗品等物資的補(bǔ)給能力和實(shí)驗(yàn)設(shè)備與物品的運(yùn)輸能力，延長(zhǎng)了空間站壽命和航天員在軌時(shí)間。同時(shí),搭載了可確保生活和科研電源供應(yīng)的三塊太陽(yáng)能電池板、當(dāng)時(shí)先進(jìn)的多光譜望遠(yuǎn)鏡或 X 射線探測(cè)系統(tǒng),并增加了醫(yī)療設(shè)備和鍛煉器材。從此前蘇聯(lián)空間站從基本工程研制向?qū)嵱眯娃D(zhuǎn)變。
禮炮6號(hào)1977年9月29日由質(zhì)子號(hào)運(yùn)載火箭送入軌道。1982 年 7 月 29 日墜毀,在軌1764 天（58個(gè)月）。“禮炮6 號(hào)” 由過(guò)渡艙、工作艙和中間室等3個(gè)密封壓力艙以及科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器艙和兩個(gè)非密封艙組成,并具有2個(gè)對(duì)接口、變軌發(fā)動(dòng)機(jī)以及太空燃料補(bǔ)給能力等。在軌期間, “禮炮6號(hào)”先后成功對(duì)接19艘“聯(lián)盟號(hào)”飛船、4艘“聯(lián)盟T號(hào)”飛船和12艘“進(jìn)步號(hào)”貨運(yùn)飛船，共有前蘇聯(lián)、波蘭、東德、古巴等9個(gè)國(guó)家16批合計(jì)33名航天員進(jìn)站工作683天，出艙活動(dòng)3次，其中兩名航天員列奧尼德·波波夫(Leonid Popov)和瓦列里柳明(Valery Ryumin)創(chuàng)造185天飛行記錄。特別是，“禮炮6號(hào)”空間站成功對(duì)接“宇宙1267”(Kosmos1267)無(wú)人空間艙并對(duì)接飛行458天，為建設(shè)模塊式的“和平號(hào)”空間站提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
禮炮6號(hào)在軌運(yùn)行共達(dá)58個(gè)月。在宇航員進(jìn)站工作期間，完成了大量科學(xué)觀測(cè)、地球資源觀測(cè)、人體生物醫(yī)學(xué)研究和技術(shù)實(shí)驗(yàn)。更具有應(yīng)用意義的工作則是進(jìn)行了大量半導(dǎo)體、晶體生長(zhǎng)實(shí)驗(yàn)和用結(jié)晶爐及合金爐進(jìn)行了金屬冶煉實(shí)驗(yàn)。宇航員還首次熔化了玻璃，這使蘇聯(lián)科學(xué)家十分興奮。這項(xiàng)工作對(duì)于制造高性能的光導(dǎo)纖維有重大意義。
“禮炮7號(hào)”空間站是典型的第二代空間站，也是前蘇聯(lián)禮炮系列的最后一個(gè)空間站，1982年4月19日發(fā)射，1991年2月7日墜毀，在軌3216天繞地51917圈，飛行距離約21億公里。“禮炮7號(hào)”構(gòu)造和功能與“禮炮6號(hào)”基本類似，并配備了專用維修工具?！岸Y炮7號(hào)”先后成功對(duì)接9艘“聯(lián)盟號(hào)T飛船、12艘“進(jìn)步”號(hào)貨運(yùn)飛船和2個(gè)空間站艙體，前蘇聯(lián)、法國(guó)和印度的12批31名航天員進(jìn)入站工作816天，其中三名航天員列昂尼德?；R姆(Leonid Kizim)弗拉基米爾索洛維約夫(Vladimir Solovyov)和奧列格-阿特科夫(Oleg Atkov)創(chuàng)造了237天飛行記錄。在軌期間，航天員進(jìn)行了120多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，出艙活動(dòng)13次，對(duì)“禮炮7號(hào)”實(shí)施了部件更換和修復(fù)工作，提高了空間站的可靠性，延長(zhǎng)了飛行壽命。前蘇聯(lián)第二名女航天員斯韋特蘭娜-薩維茨卡婭(SvetlanaSavitskaya)兩次進(jìn)入“禮炮7號(hào)”，并于1984年7月成為人類第一個(gè)太空行走的女性。
天空實(shí)驗(yàn)室
天空實(shí)驗(yàn)室是美國(guó)第一個(gè)空間站，也是美國(guó)歷史上唯一一次完全運(yùn)營(yíng)的空間站，使用“土星5號(hào)”運(yùn)載火箭發(fā)射，它屬于第一代空間站，其基本參數(shù)如下：
長(zhǎng)度/米 | 直徑/米 | 質(zhì)量/噸 | 軌道高度/千米 | 軌道傾角/度 | 軌道周期/分鐘 | 發(fā)射時(shí)間 | 墜毀時(shí)間 | 在軌時(shí)間 | 運(yùn)行距離 | 對(duì)接飛船 |
35（與阿波羅飛船）/ 25（不參與對(duì)接） | 6.6 | 90（與阿波羅飛船）/ 76（不參與對(duì)接） | 434 近地點(diǎn) 442 遠(yuǎn)地點(diǎn) | 50 | 93 | 1973年 5月14日 | 1979年 7月11日 | 2246天 | 繞地34981圈/ 14億多千米 | 3艘阿波羅飛船（命名為天空實(shí)驗(yàn)室-2、3、4） 三批9名宇航員，工作717天 |
天空實(shí)驗(yàn)室是利用阿波羅登月計(jì)劃的剩余部件建造的，其主體軌道艙是由土星5號(hào)運(yùn)載火箭的第三級(jí)箭體改裝而成的，分為上、下兩層，上層為工作區(qū)，下層為生活區(qū)，包含廚房、洗浴設(shè)施、廁所、運(yùn)動(dòng)器材和許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。其他主要組成部分有：
- 氣閘模塊 （AM）： 有一個(gè)氣閘，用于出艙活動(dòng)，還裝備了主要的通信系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸、環(huán)境和熱控制系統(tǒng)，以及電力控制系統(tǒng)。
- 對(duì)接接合器 （MDA）： 提供與指令服務(wù)艙對(duì)接的接口，它還容納了阿波羅望遠(yuǎn)鏡支架 （ATM） 的控制臺(tái)以及用于查看地球資源的傳感器，還有其他一些傳感器和實(shí)驗(yàn)設(shè)施。
- 阿波羅天文望遠(yuǎn)鏡（ATM）：是一座多光譜太陽(yáng)天文臺(tái)，主要用來(lái)觀測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)和拍攝太陽(yáng)的照片，還配置了用于獲取額外供電的四個(gè)可展開(kāi)太陽(yáng)能帆板陣列。
以上四部分組成了“天空實(shí)驗(yàn)室”，但其指令艙位于載人的阿波羅號(hào)飛船，即與阿波羅飛船的指令服務(wù)艙共用，因此每艘與阿波羅飛船也被順次命名為“天空實(shí)驗(yàn)室2-4號(hào)”。
自1973年5月到1974年2月，“天空實(shí)驗(yàn)室”先后接納了3批宇航員員，每批3人，在站分別工作了28天、59天和84天，進(jìn)行了270多項(xiàng)研究實(shí)驗(yàn)，拍攝了18萬(wàn)張?zhí)?yáng)活動(dòng)的照片、4萬(wàn)多張地面照片，還進(jìn)行了長(zhǎng)期失重人體生理學(xué)試驗(yàn)和失重下材料加工的試驗(yàn)。1979年7月11日進(jìn)入大氣層燒毀。
“和平號(hào)”空間站
和平號(hào)空間站各艙段的設(shè)計(jì)壽命為6年，其總質(zhì)量（不包括與其對(duì)接的運(yùn)輸器）達(dá)130噸。和平號(hào)空間站是禮炮號(hào)空間站的改進(jìn)型，其規(guī)模并不太大，與禮炮號(hào)相仿。其長(zhǎng)度為13.13米，最大直徑為4.15米，密封容積90立方米。
和平號(hào)空間站核心具有六個(gè)對(duì)接口，可以與多個(gè)艙體在空間實(shí)施模塊式對(duì)接，形成多次重復(fù)組合龐大的空間站體系，各艙體是相互獨(dú)立的。顯然，很容易按需擴(kuò)展，可對(duì)接上各種科研、資源、載人生活和貨運(yùn)飛船，從而也就彌補(bǔ)了第一、二代空間站的不足之處，使得空間站體系的功能和規(guī)模均有較大改善和提高。
和平號(hào)空間站與禮炮號(hào)空間站的兩個(gè)不同點(diǎn)：對(duì)接過(guò)渡艙的存在是和平號(hào)技術(shù)改進(jìn)的重點(diǎn)，其上裝有新型的對(duì)接機(jī)構(gòu)，新型的“雌雄同體——周邊式”對(duì)接機(jī)構(gòu)在性能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于過(guò)去的對(duì)接機(jī)構(gòu)，它的外形尺寸較小，但具有很大的支撐能力，對(duì)接物體的重量可達(dá)1.8到100噸。此外，增加了機(jī)械臂是和平號(hào)空間站的另一個(gè)特點(diǎn)。
在和平號(hào)年久失修的情況下， 2001年3月23日，和平號(hào)成功墜毀于南太平洋指定海域。和平號(hào)空間站自發(fā)射以來(lái)，科學(xué)家用它進(jìn)行了內(nèi)容廣泛、成果豐碩的空間科學(xué)和技術(shù)試驗(yàn)，其中包括為建造國(guó)際空間站做準(zhǔn)備工作。
“和平”號(hào)空間站有5個(gè)試驗(yàn)艙：
（1） 天文物理艙
量子1號(hào)（Kvant-1）也稱為和平號(hào)空間站的天文物理艙，1987年3月31日發(fā)射，4月9日與和平號(hào)空間站對(duì)接，1988年8月25日拋掉了服務(wù)艙，使之再入返回。其主要功用是用于載人/自動(dòng)天文觀測(cè)，擴(kuò)展和平號(hào)實(shí)驗(yàn)設(shè)施。天文物理艙的組成包括了實(shí)驗(yàn)室艙和傳送艙，它們是密封艙，其容積為40立方米，還有非加壓后載荷艙。全長(zhǎng)為5.8米，最大直徑為4.5米。與和平號(hào)空間站對(duì)接飛行時(shí)，其重量為11050公斤（其中包括了1.5噸的科學(xué)儀器、2.6噸的和平號(hào)設(shè)備，如太陽(yáng)能電池板等）。
（2） 量子2號(hào)艙
量子2號(hào)（Kvant-2）是和平號(hào)空間站的第一個(gè)徑向艙。其主要功用是擴(kuò)展和平號(hào)空間站，并作為艙外活動(dòng)的通道和出入口。它于1989年11月26日從邱拉坦航天中心發(fā)射； 12月8日，在機(jī)械臂的幫助下，從前軸向?qū)涌谵D(zhuǎn)移到徑向?qū)涌谔幣c之對(duì)接。至此，和平號(hào)空間站復(fù)合體成了“L”形在軌道上運(yùn)行。量子2號(hào)艙由三個(gè)主要部分組成主體結(jié)構(gòu)：氣閘艙、科學(xué)設(shè)備艙和服務(wù)存貯艙。
（3） “晶體號(hào)”艙
晶體號(hào)于1990年5月31日從邱拉坦航天中心發(fā)射， 6月11日，在機(jī)械臂的幫助下，與量子2號(hào)相對(duì)應(yīng)的對(duì)接口處實(shí)現(xiàn)了對(duì)接。晶體艙由兩個(gè)密封艙組成：儀器載荷艙和儀表對(duì)接艙。全長(zhǎng)為11.9米，最大直徑為4.35米，艙內(nèi)的密封總?cè)莘e為60.8立方米，總重量為19.64噸（其中含有7噸貨載）。
晶體號(hào)是和平號(hào)空間站的第二個(gè)徑向艙，其主要功用是在空間飛行條件下，獲得特殊性能的結(jié)構(gòu)材料、電子器件、生物制劑和植物栽培工藝；增強(qiáng)地球資源勘察和天體物理實(shí)驗(yàn)的能力；作為航天飛機(jī)的?？康摹按a頭”。顯然，更增大了和平號(hào)空間站，為長(zhǎng)期性載人飛行帶來(lái)了更加有利的條件。
（4）光學(xué)艙
1995年5月20日，由SL-13“質(zhì)子”號(hào)火箭發(fā)射，總質(zhì)量約200噸。主要用于研究大氣物理，還可用于研究生物醫(yī)學(xué)等。1997年6月25日，俄“進(jìn)步”型貨運(yùn)飛船與“和平”號(hào)對(duì)接時(shí)發(fā)生碰撞，將光學(xué)艙撞壞并導(dǎo)致空間站外殼損傷，致使光學(xué)艙段被迫關(guān)閉，部分氧氣泄漏，動(dòng)力系統(tǒng)也受到影響。該艙的遙感設(shè)備專用于大氣研究，規(guī)劃有兩年的壽命期。光學(xué)艙還安裝有一個(gè)小型的外部操縱器，這個(gè)機(jī)械臂還可以用于部署小型衛(wèi)星。
（5）自然艙
1996年4月27日升空，長(zhǎng)約13米，總質(zhì)量19.7噸。自然艙又稱為環(huán)境監(jiān)測(cè)艙，其上裝有多光譜、微波和紅外掃描器、激光雷達(dá)、臭氧敏感器和其他環(huán)境監(jiān)測(cè)敏感器。主要用于陸地、海洋和大氣層遙感探測(cè)及材料科學(xué)、生命科學(xué)和生物技術(shù)研究。
隨著蘇聯(lián)的解體和太空競(jìng)賽的結(jié)束,擁有豐富載人航天和空間站建設(shè)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的俄羅斯和擁有強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)與科技實(shí)力的美國(guó)于 1993 年推出了 “和平號(hào)——航天飛機(jī)” 計(jì)劃 (Shuttle-MirProgram), “和平號(hào)” 空間站也成為兩國(guó)第一次大規(guī)模太空技術(shù)合作交流的舞臺(tái)。作為美俄國(guó)際空間站合作計(jì)劃的一部分，美國(guó)航天飛機(jī)與和平號(hào)空間站實(shí)施了九次交會(huì)對(duì)接，1995年2月6日發(fā)現(xiàn)號(hào)航天飛機(jī)與和平號(hào)在太空對(duì)接，期間進(jìn)行了設(shè)備和航天員的交換。在“和平號(hào)”的服役生涯中，除3次短期無(wú)人駐留外，前蘇聯(lián)/俄羅斯、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)、日本等12個(gè)國(guó)家、104名航天員(其中11人女性，1名日本太空記者)、137人次進(jìn)站，實(shí)施了80次太空行走，完成了24個(gè)國(guó)際性科研計(jì)劃和約22000次科學(xué)實(shí)驗(yàn)可俄羅斯航天員瓦列里波利雅科夫(Valeri Polyakov)創(chuàng)造了太空連續(xù)駐留438天的世界紀(jì)錄，謝爾蓋·阿夫杰耶夫(Sergei Avdeyev)先后3次進(jìn)入“和平號(hào)”累計(jì)駐留748天，美國(guó)女航天員香農(nóng)，露西德(Shannon Lucid)創(chuàng)造女性太空飛行188天的最高記錄。
俄羅斯和美國(guó)間以和平號(hào)為基礎(chǔ)展開(kāi)的太空合作為建造和運(yùn)營(yíng)國(guó)際空間站積累了經(jīng)驗(yàn)。和平號(hào)作為當(dāng)時(shí)體積最大、應(yīng)用技術(shù)最先進(jìn)、設(shè)施最完善、在軌時(shí)間最長(zhǎng)的空間站，在生物學(xué)、人類生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、氣象學(xué)和航天器系統(tǒng)等方面中進(jìn)行了大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)和許多有益探索，取得了大量數(shù)據(jù)和具有重大實(shí)用價(jià)值的成果，為太空探索積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。
國(guó)際空間站
20世紀(jì)90年代隨著太空競(jìng)賽的結(jié)束，1998年美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)、俄羅斯聯(lián)邦航天局(Roscosmos)、日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)、加拿大國(guó)家航天局(CSA)、歐洲航天局(ESA)和巴西航天局(AEB)等6家空間機(jī)構(gòu)啟動(dòng)“國(guó)際空間站”合作，美國(guó)、俄羅斯聯(lián)合歐洲航天局11個(gè)國(guó)家(德國(guó)、法國(guó)、意大利、西班牙、荷蘭、比利時(shí)、丹麥、挪威、瑞典、瑞士和英國(guó))以及日本、加拿大和巴西等16個(gè)國(guó)家聯(lián)合分工建設(shè)“國(guó)際空間站”。國(guó)際空間站有史以來(lái)規(guī)模最大、耗時(shí)最長(zhǎng)且涉及國(guó)家最多的空間國(guó)際合作項(xiàng)目。
“國(guó)際空間站” 設(shè)計(jì)壽命為10 至15 年,指揮和控制由美國(guó)和俄羅斯雙方分擔(dān),1998 年 11 月 20 日主體核心艙發(fā)射,2011 年12月完成所有組件安裝。該空間站是一個(gè)微重力和空間環(huán)境下的實(shí)驗(yàn)室，主要面向生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、地球與空間科學(xué)、材料科學(xué)、基礎(chǔ)物理等領(lǐng)域展開(kāi)科學(xué)研究。
國(guó)際空間站的總體設(shè)計(jì)采用桁架掛艙式結(jié)構(gòu)，以集成桁架結(jié)構(gòu)（ITS）為核心結(jié)構(gòu)，用來(lái)安裝各艙段、太陽(yáng)能電池板陣列、熱輻射器、移動(dòng)服務(wù)系統(tǒng)及站外暴露試驗(yàn)設(shè)施等。
其基本信息如下：
英文名稱 | 質(zhì)量 | 長(zhǎng)度 | 寬度（太陽(yáng)能電池板寬度） | 軌道周期 | 平均速度 | 軌道參數(shù) |
International Space Station（簡(jiǎn)稱ISS） | 419噸 | 73米 | 109米 | 93分鐘 | 約28000千米/小時(shí) | 近地點(diǎn)400.2千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)409.5千米， 軌道傾角51.64° |
組成國(guó)際空間站各艙段的發(fā)射時(shí)間、與空間站的對(duì)接時(shí)間，及其負(fù)責(zé)國(guó)家與發(fā)射工具如下表所示：
發(fā)射時(shí)間 | 在軌對(duì)接時(shí)間 | 制造國(guó)家 | 發(fā)射工具 | |
曙光號(hào)功能貨艙 | 1998-11-20 | - | 俄羅斯 | “質(zhì)子-K”運(yùn)載火箭 |
團(tuán)結(jié)號(hào)節(jié)點(diǎn)艙 | 1998-12-04 | 1998-12-07 | 美國(guó) | “奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī) |
星辰號(hào)服務(wù)艙 | 2000-07-12 | 2000-07-26 （至此完成初期建設(shè)） | 俄羅斯 | “質(zhì)子-K”運(yùn)載火箭 |
命運(yùn)號(hào)實(shí)驗(yàn)艙 | 2001-02-08 | 2001-02-10 | 美國(guó) | “亞特蘭蒂斯”航天飛機(jī) |
尋求號(hào)氣閘艙 | 2001-07-12 | 2001-07-15 | 美國(guó) | “亞特蘭蒂斯”航天飛機(jī) |
碼頭號(hào)對(duì)接艙 | 2001-09-15 | 2001-09-17 | 俄羅斯 | “聯(lián)盟M”運(yùn)載火箭 |
和諧號(hào)節(jié)點(diǎn)艙 | 2007-10-23 | 2007-10-26 | 意大利（歐空局） | “發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī) |
哥倫布號(hào)實(shí)驗(yàn)艙 | 2008-02-07 | 2008-02-12 | 意大利（歐空局） | “亞特蘭蒂斯”航天飛機(jī) |
希望號(hào)實(shí)驗(yàn)艙 | 2008-03-11（貨運(yùn)模塊） | 2008-03-14 | 日本 | “奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī) |
2008-06-01（加壓模塊） | 2008-06-03 | “發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī) | ||
2009-07-15（艙外平臺(tái)） | 2009-07-18 | “奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī) | ||
探索號(hào)小型研究模塊 | 2009-11-10 | 2009-11-12 | 俄羅斯 | “聯(lián)盟M”運(yùn)載火箭 |
寧?kù)o號(hào)節(jié)點(diǎn)艙 | 2010-02-08 | 2010-02-12 | 意大利（歐空局） | “奮進(jìn)號(hào)”航天飛機(jī) |
穹頂號(hào)觀測(cè)艙 | 2010-02-15 | |||
黎明號(hào)小型研究模塊 | 2010-05-14 | 2010-05-18 | 俄羅斯 | “亞特蘭蒂斯”航天飛機(jī) |
萊奧納爾多號(hào)多功能后勤艙 | 2011-02-24 | 2011-03-01（從此轉(zhuǎn)入在軌應(yīng)用與維護(hù)階段） | 意大利（歐空局） | “發(fā)現(xiàn)號(hào)”航天飛機(jī) |
”畢格羅“可拓展活動(dòng)模塊 | 2016-04-08 | 2016-04-16 | 美國(guó) | “龍”貨運(yùn)飛船 |
科學(xué)號(hào)無(wú)人多功能實(shí)驗(yàn)艙 | 2021-07-21 | 2021-07-29 | 俄羅斯 | “質(zhì)子M”運(yùn)載火箭 |
碼頭號(hào)節(jié)點(diǎn)艙（上文中碼頭號(hào)對(duì)接艙已退役并燒毀，這是新的同名艙段） | 2021-11-24 | 2021-11-26 | 俄羅斯 | “聯(lián)盟-2.1b”運(yùn)載火箭 |
自從2000年11月，宇航員首次抵達(dá)國(guó)際空間站時(shí)起，國(guó)際空間站內(nèi)始終保持有宇航員駐站，截至2022年底，國(guó)際空間站的累計(jì)在軌工作時(shí)間已經(jīng)超過(guò)8100天，有來(lái)自20個(gè)國(guó)家的263名宇航員抵達(dá)了國(guó)際空間站。
2022年2月1日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（以下簡(jiǎn)稱NASA）宣布，將國(guó)際空間站的壽命延長(zhǎng)至2030年，屆時(shí)國(guó)際空間站將受控重返大氣層，經(jīng)過(guò)燒蝕之后墜入南太平洋的尼莫點(diǎn)（是地表上距離各大陸最遠(yuǎn)的位置，又稱“衛(wèi)星墳?zāi)埂保?/span>
天宮空間站
2010年9月中國(guó)空間發(fā)展計(jì)劃一《載人空間站工程實(shí)施方案》正式獲批，中國(guó)空間站計(jì)劃(CimaSpace Station Plan)正式啟動(dòng)實(shí)施，其中明確中國(guó)空間站工程的戰(zhàn)略目標(biāo)是：在2020年前后，建成和運(yùn)營(yíng)近地空間站，使中國(guó)成為獨(dú)立掌握近地空間長(zhǎng)期載人飛行技術(shù)，具備長(zhǎng)期開(kāi)展近地空間有人參與科學(xué)技術(shù)實(shí)驗(yàn)和綜合開(kāi)發(fā)利用太空資源能力的國(guó)家。
“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器
2011年9月29日中國(guó)第一個(gè)目標(biāo)飛行器“天宮一號(hào)”發(fā)射，在軌飛行2376天，其中有人駐留20天，于2018年4月2日墜毀。
“天宮一號(hào)”是中國(guó)首個(gè)簡(jiǎn)易空間實(shí)驗(yàn)室，只有1個(gè)交會(huì)對(duì)接口，屬于第一代空間站。該站由實(shí)驗(yàn)艙和資源艙構(gòu)成，全長(zhǎng)10.4米，最大直徑3.35米，重約8.5噸。實(shí)驗(yàn)艙由密封艙和裝有對(duì)地遙感設(shè)備的非密封后錐段組成，其中密封艙是飛行器的控制艙，也是航天員的工作艙和生活艙，實(shí)驗(yàn)艙前端裝有可與載人飛船交會(huì)對(duì)接的裝置。資源艙為非密封艙，主要為軌道機(jī)動(dòng)提供動(dòng)力、燃料和電能等，艙外裝有一對(duì)太陽(yáng)電池翼及中繼衛(wèi)星天線，其尾部裝有2臺(tái)490N軌控發(fā)動(dòng)機(jī)。
在軌期間，“天宮一號(hào)”先后和1艘無(wú)人飛船(2011年11月1日“神舟八號(hào)”)、2艘載人飛船(2012年6月18日“神舟九號(hào)”、2013年6月13日“神舟十號(hào)”)完成了4次自動(dòng)和2次航天員手控交會(huì)對(duì)接，2批6名航天員進(jìn)入“天宮一號(hào)”，航天員短期在軌駐留，并開(kāi)展了對(duì)地遙感應(yīng)用、空間物理與環(huán)境探測(cè)和空間材料等實(shí)驗(yàn)，獲取了大量有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息和十分豐顧的應(yīng)用成果，作為中國(guó)首個(gè)試驗(yàn)空間實(shí)驗(yàn)室，“天宮一號(hào)”完成了航天器組合體控制與管理、航天員在軌駐留保障、航天員在軌維修操作等一系列技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證，為中國(guó)載人空間站研制建設(shè)和運(yùn)營(yíng)管理積累了十分寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
“天宮二號(hào)”空間實(shí)驗(yàn)室
2016年9月15日“天宮二號(hào)”發(fā)射，在軌飛行1037天，2019年7月19日以受控方式離軌重返大氣層。
“天宮二號(hào)”在外形、結(jié)構(gòu)、尺寸、質(zhì)量上與“天宮一號(hào)”基本一致，由實(shí)驗(yàn)艙和資源艙組成。在結(jié)構(gòu)上也屬于第一代空間站，只有1個(gè)交會(huì)對(duì)接口，但采用模塊化艙內(nèi)設(shè)備設(shè)計(jì)，增加了推進(jìn)劑補(bǔ)加系統(tǒng)，配備在軌維修技術(shù)驗(yàn)證和機(jī)械臂維修操作驗(yàn)證系統(tǒng)，從功能上看相比歷史上美、蘇的第一代空間站是有所超越的，介于一、二代之間。
在軌期間，“天宮二號(hào)”于2016年10月19日與“神舟十一號(hào)”載人飛船自動(dòng)交會(huì)對(duì)接形成組合體，航天員景海鵬和陳冬進(jìn)入空間實(shí)驗(yàn)室完成30天的中期在軌駐留任務(wù)，并進(jìn)行了較大規(guī)模的地球觀測(cè)、航天醫(yī)學(xué)、空間應(yīng)用新技術(shù)、植物培育、釋放伴飛小衛(wèi)星、首次太空腦機(jī)交互等實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)?！疤鞂m二號(hào)”于2017年與“天舟一號(hào)”無(wú)人貨運(yùn)飛船先后完成了3次自主快速交會(huì)對(duì)接試驗(yàn)(4月22日、6月19日、9月12日)、3次推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加試驗(yàn)(4月27日、6月15日、9月16日)，繞飛試驗(yàn)(6月19日)、在軌釋放立方星(8月1日)等實(shí)驗(yàn)或試驗(yàn)。
“天宮二號(hào)”完成了航天員中期駐留，考核和驗(yàn)證了面向長(zhǎng)期飛行的乘員生活、健康和工作保障等相關(guān)技術(shù)、推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù)等，為未來(lái)空間站建成并運(yùn)行奠定了重要基礎(chǔ)。因此，“天宮二號(hào)”是中國(guó)空間站建設(shè)的最后一次全面技術(shù)驗(yàn)證，標(biāo)志著中國(guó)全而進(jìn)入空間實(shí)驗(yàn)室任務(wù)實(shí)施階段。
中國(guó)空間站（天宮空間站）
2021年4月29日，中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)，長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭成功將天和號(hào)核心艙送入高度340-450公里的近地軌道，這是中國(guó)空間站第一個(gè)，也是最重要的一個(gè)艙段——核心艙，中國(guó)空間站的在軌組裝建造正式開(kāi)始。
中國(guó)載人航天工程總設(shè)計(jì)師周建平介紹，空間站基本構(gòu)型有3個(gè)艙段，1個(gè)核心艙，2個(gè)實(shí)驗(yàn)艙。每個(gè)艙都是20噸級(jí)，三艙組合體質(zhì)量約66噸?？臻g站整體呈T字構(gòu)型，核心艙居中，實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ和實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ分別連接于兩側(cè)。其中，核心艙用來(lái)控制整個(gè)空間站組合體，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙分別用于生物、材料、微重力流體、基礎(chǔ)物理等方面的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
2022年7月25日3時(shí)13分，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口，這是中國(guó)兩個(gè)20噸級(jí)航天器首次在軌實(shí)現(xiàn)交會(huì)對(duì)接，也是空間站有航天員在軌駐留期間首次進(jìn)行空間交會(huì)對(duì)接。2022年9月30日12時(shí)44分，經(jīng)過(guò)約1小時(shí)的天地協(xié)同，問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙完成轉(zhuǎn)位。
2022年11月1日4時(shí)27分，夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功對(duì)接于天和核心艙前向端口。2022年11月3日9時(shí)32分，空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙順利完成轉(zhuǎn)位，標(biāo)志著中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成，向著建成空間站的目標(biāo)邁出了關(guān)鍵一步。按計(jì)劃，后續(xù)將開(kāi)展空間站組合體基本功能測(cè)試和評(píng)估。
中國(guó)空間站核心艙命名為“天和”，全長(zhǎng)16.6米，最大直徑4.2米，發(fā)射質(zhì)量22.5噸，可支持3名航天員長(zhǎng)期在軌駐留。它既是空間站的管理和控制中心，也是航天員生活的主要場(chǎng)所，還能支持開(kāi)展少量的空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)。核心艙供航天員工作生活的空間約50立方米，加上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙后，航天員活動(dòng)空間整體達(dá)到110立方米。核心艙又包括節(jié)點(diǎn)艙、生活控制艙和資源艙三部分，有3個(gè)對(duì)接口和2個(gè)停泊口。停泊口用于連接兩個(gè)實(shí)驗(yàn)艙，一起與核心艙組裝形成空間站組合體。對(duì)接口用于載人飛船、貨運(yùn)飛船及其他飛行器訪問(wèn)空間站，另有一個(gè)出艙口供航天員出艙活動(dòng)。其中，核心艙前端的兩個(gè)對(duì)接口接納載人飛船對(duì)接?？浚蠖说囊粋€(gè)對(duì)接口接納貨運(yùn)飛船?？垦a(bǔ)給。對(duì)接口可以支持其它飛行器短期?？?，并接納新的艙段對(duì)接，擴(kuò)展空間站規(guī)模。
實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ名為“問(wèn)天”，主要任務(wù)是開(kāi)展艙內(nèi)和艙外空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)試驗(yàn)，也是航天員的工作生活場(chǎng)所和應(yīng)急避難場(chǎng)所。實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ配備了航天員出艙活動(dòng)專用氣閘艙，支持航天員出艙活動(dòng)，配置了小型機(jī)械臂，可進(jìn)行艙外載荷自動(dòng)安裝操作。實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ有著核心艙部分關(guān)鍵平臺(tái)功能，這意味著在需要的時(shí)候，它可以執(zhí)行對(duì)空間站的整個(gè)管理和控制。實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ名為“夢(mèng)天”，具備和實(shí)驗(yàn)艙Ⅰ類似的功能。實(shí)驗(yàn)艙Ⅱ還配置有貨物專用氣閘艙，在航天員和機(jī)械臂的輔助下，支持貨物、載荷自動(dòng)進(jìn)出艙。
空間站工程也包括天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)和貨物運(yùn)輸系統(tǒng)。天地往返運(yùn)輸系統(tǒng)由神舟載人飛船和長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭組成，用于航天員和部分物資往返空間站。神舟載人飛船可支持3名航天員實(shí)現(xiàn)天地往返，在空間站?？科陂g也作為救生船，用于航天員應(yīng)急救生和返回。貨物運(yùn)輸系統(tǒng)則由天舟貨運(yùn)飛船和長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭組成。貨運(yùn)飛船為空間站運(yùn)送航天員生活物資、推進(jìn)劑、載荷設(shè)備等補(bǔ)給物資。
中國(guó)的空間站未來(lái)還有一個(gè)重要計(jì)劃，在空間站建造完成后，會(huì)單獨(dú)發(fā)射一個(gè)十幾噸的光學(xué)艙，與空間站保持共軌飛行狀態(tài)。光學(xué)艙命名為“巡天”，具備自主飛行能力，正常任務(wù)時(shí)與空間站共軌飛行，進(jìn)行高分辨率天文觀測(cè)，開(kāi)展天體物理和空間天文學(xué)研究。需要燃料補(bǔ)給和設(shè)備維修時(shí)，光學(xué)艙可與空間站對(duì)接，進(jìn)行推進(jìn)劑補(bǔ)加和設(shè)備維修維護(hù)，提高自身壽命和工作性能。
未來(lái)發(fā)展
中國(guó)
根據(jù)中國(guó)第五部航天白皮書(shū)——《2021中國(guó)的航天》規(guī)劃，在未來(lái)五年內(nèi)，中國(guó)在載人航天方面將繼續(xù)實(shí)施載人航天工程，發(fā)射“問(wèn)天”實(shí)驗(yàn)艙（已發(fā)射，參上）、“夢(mèng)天”實(shí)驗(yàn)艙（已發(fā)射，參上）、“巡天”空間望遠(yuǎn)鏡以及“神舟”載人飛船和“天舟”貨運(yùn)飛船，全面建成并運(yùn)營(yíng)中國(guó)空間站，打造國(guó)家太空實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)展航天員長(zhǎng)期駐留、大規(guī)?？臻g科學(xué)實(shí)驗(yàn)、空間站平臺(tái)維護(hù)等工作。中國(guó)空間站完成在軌建造以后，將轉(zhuǎn)入為期10年以上的應(yīng)用與發(fā)展階段。航天員將長(zhǎng)期在軌駐留，開(kāi)展更加深入的空間科學(xué)研究和宇宙空間探索。
中國(guó)首個(gè)大型“巡天”空間望遠(yuǎn)鏡則計(jì)劃于2023年發(fā)射，開(kāi)展廣域巡天觀測(cè)，將在宇宙結(jié)構(gòu)形成和演化、暗物質(zhì)和暗能量、系外行星與太陽(yáng)系天體等方面開(kāi)展前沿科學(xué)研究。
首批國(guó)際合作項(xiàng)目載荷也將于2023年進(jìn)入中國(guó)空間站，這些載荷屬于中國(guó)載人航天工程辦公室與聯(lián)合國(guó)外空司、歐洲空間局共同遴選的多個(gè)空間科學(xué)應(yīng)用項(xiàng)目。其他國(guó)家的宇航員也將在未來(lái)進(jìn)入中國(guó)空間站。
此外，中俄還將牽頭聯(lián)合建設(shè)月球軌道空間站，未來(lái)邀請(qǐng)各國(guó)科學(xué)家開(kāi)展探測(cè)數(shù)據(jù)及月球樣品的聯(lián)合研究，推動(dòng)人類對(duì)月球及宇宙的認(rèn)知。計(jì)劃中的國(guó)際月球科研站將開(kāi)展多學(xué)科、多目標(biāo)的科研活動(dòng)，包括月球自身探索和利用、月基觀測(cè)、基礎(chǔ)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和技術(shù)驗(yàn)證等，長(zhǎng)期無(wú)人自主運(yùn)行，遠(yuǎn)景有人參與。
俄羅斯
俄羅斯副總理鮑里索夫18日宣稱，國(guó)際空間站已經(jīng)嚴(yán)重老化，俄方計(jì)劃在空間站運(yùn)營(yíng)合約2024年結(jié)束后退出該項(xiàng)目，并開(kāi)始建造自己的空間站。
新型俄羅斯軌道空間站計(jì)劃至少包括5個(gè)艙：核心艙；專用生產(chǎn)艙；后勤物流艙；用于組裝、發(fā)射、接收和維修航天器的平臺(tái)艙；一個(gè)可容納4名游客的商業(yè)艙。該站采用開(kāi)放式架構(gòu)設(shè)計(jì)，由于更換了模塊，因此使用壽命不受限制。按照該計(jì)劃，新的俄羅斯空間站的規(guī)模將比“和平”號(hào)更大，將在高度400公里、傾角98度的軌道上飛行，這將有可能監(jiān)測(cè)整個(gè)地球表面。
但俄方這次空間站規(guī)劃某種程度上是一種政治層面的表態(tài)，后續(xù)是否有足夠資金來(lái)研制新一代的空間站還存在較大變數(shù)。
美國(guó)
2022年2月1日，美國(guó)國(guó)家航空航天局（以下簡(jiǎn)稱NASA）宣布，將國(guó)際空間站的壽命延長(zhǎng)至2030年，屆時(shí)國(guó)際空間站將受控重返大氣層，經(jīng)過(guò)燒蝕之后墜入南太平洋的尼莫點(diǎn)（是地表上距離各大陸最遠(yuǎn)的位置，又稱“衛(wèi)星墳?zāi)埂保?/span>
美國(guó)的未來(lái)空間站發(fā)展將朝著深空化和商業(yè)化發(fā)展，其中近地軌道運(yùn)行的空間站可能交給商業(yè)航天公司，美國(guó)宇航局已經(jīng)將國(guó)際空間站物資補(bǔ)給和載人飛行交給了商業(yè)航天企業(yè)，經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)都滿足要求。
在商業(yè)化近地軌道空間站方面，NASA提出“商業(yè)近地軌道目的地”(CLD)項(xiàng)目，2021年12月2日，NASA向三個(gè)太空合同撥款4.156億美元，其中藍(lán)色起源公司獲得1.3億美元，納諾拉克斯公司獲得1.6億美元，諾斯羅普·格魯曼公司獲得1.256億美元。該項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)階段的第一階段，預(yù)計(jì)將于2025年結(jié)束。在第二階段，NASA將選擇其最喜歡的解決方案，供NASA宇航員使用，并購(gòu)買一套初始服務(wù)。
除了CLD項(xiàng)目外，NASA還向航天公司Axiom Space授予了價(jià)值1.4億美元的合同，為國(guó)際空間站建造艙段。當(dāng)國(guó)際空間站退役后，Axiom計(jì)劃將其模塊分離，將其改造為能夠獨(dú)立飛行的空間站。
深空方向，2020年9月21日，NASA正式發(fā)布“阿爾忒彌斯”月球探索計(jì)劃，其中計(jì)劃利用“門戶”月球軌道空間站作為月球表面探測(cè)器的通信中繼和物資中轉(zhuǎn)站?！伴T戶”空間站的規(guī)劃為：主要結(jié)構(gòu)包括居住艙、動(dòng)力與推進(jìn)單元、貨運(yùn)艙、氣閘艙、獵戶座飛船Orion等，除了動(dòng)力與推進(jìn)艙具有動(dòng)力系統(tǒng)可以由商業(yè)火箭發(fā)射，其它模塊將主要由SLS發(fā)射。
其他
印度計(jì)劃完成首次載人航天飛行任務(wù)后從2022年開(kāi)始著手建設(shè)該國(guó)首個(gè)空間站，建成后可供宇航員在其上停留工作15至20天。
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