「航天史话」35年前的人类最强空间站-和平号

2023-12-09 16:31 点击：来源：踏青网

摘要：「航天史话」35年前的人类最强空间站-和平号原作者冬天的一D锅跆拳道大灰狼来源航天爱好者网 2000年星辰号核心舱发射瞬间，14年前和平号核心舱也是同样构型的质子K火箭发射 20

「航天史话」35年前的人类最强空间站-和平号

原作者冬天的一D锅跆拳道大灰狼

来源航天爱好者网

2000年星辰号核心舱发射瞬间，14年前和平号核心舱也是同样构型的质子K火箭发射

2021年2月20日是和平号（Mir）空间站核心舱发射35周年纪念日，35年前的1986年2月20日北京时间早上5点28分23秒，苏联在其本土的拜科努尔航天发射中心使用质子K火箭将DOS-7核心舱舱段送入预定轨道。

完整状态的和平号空间站

和平号载人轨道空间站，作为苏联-俄罗斯载人航天技术的最高成就之一，在严重超期服役15年之后（原计划寿命仅5年），于2001年3月23日再入大气层解体，由当时正在组建并服役至今的国际空间站接过接力棒。

当时拍摄到的和平号再入解体视频

在拜科努尔254场区总装测试的DOS-7和平号空间站核心舱，如今“科学号”实验舱与所有的联盟、进步飞船都集中于这个厂房内总装测试

DOS-7，这也是“和平号”的核心舱段。但是在设计之初，核心舱（DOS-7）和DOS-8是作为“礼炮7号”的一部分。而后者一直到2000年才作为国际空间站的一部分发射升空，也就是国际空间站的漏气核心舱“星辰号”。和平号空间站是苏联在2代礼炮空间站的基础上发展的第三代空间站，其包括DOS系列的核心舱，独立平台的量子1号实验舱，FGB系列的量子2号实验舱、晶体号实验舱、光谱号实验舱、自然号实验舱，美国航天飞机对接节点舱。到1996年04月26日和平号增加美国出资的实验舱段与节点舱后，包括对接的一艘联盟与一艘进步飞船其最大在轨重量超过140吨，其中科研仪器设备超过11.5吨。相较于礼炮号空间站其具备多实验模块的组合，可满足航天员的多科目实验与长期驻留。

和平号空间站舱段基本介绍

“和平号”空间站采用组合式积木结构。核心舱是基于“礼炮6号”以及“礼炮7号”的设计。设计过程中，也出现了很多变革，包括更好的计算机设备以及太阳能电池队列。“和平号”核心舱所采用的是镓太阳能电池阵列，它比“礼炮7号”的硅阵列多出30%的电量（到120瓦每平方米）。

与联盟T-14飞船对接的礼炮-7号空间站

自从1978年起，苏联在“礼炮6号”以及“礼炮7号”做了很多镓太阳能电池阵列的实验。核心舱所采用的阵列，是“礼炮7号”阵列跨度的近2倍。DOS-7的设计目标被设定为可以为两名宇航员提供舒适的独立工作舱室，并且有六个接驳坞站。其中四个，位于核心舱的前端辐射状的节点上，一个被称为停泊的地方。另外两个接口一个位于舱室的后部，一个位于侧翼，这两个是计划为“联盟号”以及“进步号”对接时预留的。核心舱装备有两台发动机，都被设置在船尾，这些发动机是为了做轨道调整而准备的，每台发动机可以提供300千克的推力。

联盟TM-3号飞船拍摄的和平号空间站核心舱与量子一号实验舱组合体，图片的飞船为联盟TM-2（TM-1为无人试验船，因此TM-2为第一艘载人的联盟TM型号飞船）

1987年3月31日00:06:16，前苏联发射了“和平号”上第二个舱段——“量子1号”。“量子1号”代表苏联第一次使用了一种全新的空间站设计模块，上面载有科学实验以及天体物理观测设备。“量子1号”对活跃星系、类星体和中子星进行研究，该模块还支持抗病毒药剂的筹备的生物技术实验，原计划该模块会与“礼炮7号”对接。“量子1号”与“和平号”对接后，核心舱尾部的两台发动机就停用了。

联盟TM-8飞船成员组拍摄和平号空间站组合体，此时量子-2号实验舱已经与和平号空间站对接，图片飞船为联盟TM-7

1989年11月26日，前苏联又发射了“量子2号”。其主要目的是给空间站提供新的科学实验仪器，更好的生命支持系统，及一个气密室。

联盟TM-9号成员组于飞船内拍摄的和平号空间站组合体，此时晶体号实验舱已经与和平号空间站组合，图片内飞船为联盟TM-8号。

1990年5月31日10:33:20，前苏联发射了“晶体号”，这是第3个与核心舱对接的模块。“晶体号”和以往的模块一样，是基于77K（TKS）模块设计的，最初的名字叫“量子3号”。“晶体号”主要功用是在空间飞行条件下，获得特殊性能的结构材料、电子器件、生物制剂和植物栽培工艺；增强地球资源勘察和天体物理实验的能力，增大了空间站的空间，为长期性载人飞行带来了更加有利的条件。

“亚特兰蒂斯”号航天飞机STS-74任务将航天飞机对接舱运抵和平号空间站

“亚特兰蒂斯”号航天飞机STS-79任务拍摄的光谱号实验舱

1995年5月20日、1995年11月12日、1996年4月23日分别把美国出资制造的“光谱号”、对接舱、“自然号”带上太空。“光谱号”是为“和平号”航天飞机计划做准备，对接舱是为美国的航天飞机安装扩展坞槽以适应“和平号”航天飞机计划。

“亚特兰蒂斯”号航天飞机STS-79任务拍摄的自然号实验舱

而“自然号”的主要任务是给空间站提供远程地球遥感模块。此外，“和平号”还有Lyappa机械臂、APAS-89对接系统。“和平号”空间站于1996年建造完成，完整的“和平号”空间站全长达87米，质量达123吨（最高140吨），有效容积470立方米，它是世界上第一个长期载人空间站。

与美国合作扩建前的和平号空间站，图片为进步M飞船对接和平号空间站，图片特别的是其为和平号空间站时期罕见的3艘飞船对接情况，因为晶体舱的APAS-89系统对接口对接着联盟TM-16载人飞船，其原计划为暴风雪号航天飞机的在轨救援飞船，其对接口也是原定的暴风雪号航天飞机对接口，因为苏联解体而下马，作为遗产其完成建造的救援飞船转变为为美国航天飞机对接晶体舱的探路先锋。

表格：和平号空间站各舱段的具体情况

晶体舱的太阳帆板后续改装到量子一号处

联盟T-15飞船成员组拍摄的和平号空间站核心舱，其为首艘驻留和平号空间站的载人飞船

1986年3月13日12:33:09，苏联发射了“联盟T-15”飞船。宇航员基齐姆和索洛维耶夫驾驶飞船于15日同“和平号”对接，并成为新空间站的第一批乘员，他们的主要任务是对空间站进行全面检查。这是“联盟T”系列飞船的最后一次飞行。空间站的支援载具主要依靠“联盟号”和“进步号”。

和平号对接飞船效果图，晶体一号对接口对接进步飞船，联盟号飞船对接节点段处对接口。

“联盟号”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。航天飞机也作为空间站的支持系统充当运送宇航员及货物的角色，允许美国及其他西方国家的宇航员访问或长期停留在空间站。航天飞机为空间站带来了大量的货物，延长了空间站的给养时间。当航天飞机与空间站对接时，空间站临时性扩大了生活和工作空间，继而成为了当时人类历史上最大的航天器。

一群俄罗斯人和哈萨克斯坦人迎接唯二的苏联人

随着苏联的解体，资金的紧张，国际政治因素的改变等原因，美苏两国也从竞争走向合作。

作为最后一名苏联人的谢尔盖·康斯坦丁诺维奇·克里卡列夫，其再一次进入太空就是作为俄罗斯人第一次登上发现号航天飞机

“发现号”的STS-60任务是第一次关于“和平号”的任务，而且是航天飞机第一次载着俄罗斯的一名宇航员上天。“发现号”于1994年2月3日，美国东部时间7:10:05发射。

发现号航天飞机STS-63成员组

1995年2月3日05:22:04发射的“发现号”，执行STS-63任务。一名俄罗斯航天员同机飞行，“发现号”与“和平号”执行了交会飞行，一周后返回。航天飞机与“和平号”空间站的首次交会对接是在1995年06月27日发射的“阿特兰蒂斯号”执行的STS-71任务，于6月29日13:00:16对接成功，7人进站同3名俄航天员工作5天后，5名美航天员同俄3名航天员同机返回。

奋进号航天飞机STS-89任务拍摄的和平号空间站

从1994年到1998年，航天飞机总共执行了11次与“和平号”有关的任务，其中9次交会对接。最后一次是在1998年6月2日发射的“发现号”执行的STS-91任务，“发现号”返回时接回了在“和平号”上工作159天的托马斯。

航天飞机拍摄的和平号空间站

和平号”自诞生之日起，共在轨道上运行了15载，大大超过了5年的设计寿命。15年重，“和平号”空间站总共绕地球飞行了8万多圈，行程35亿公里，共有31艘“联盟号”载人飞船、62艘“进步号”货运飞船与空间站实现对接，宇航员在空间站上进行了78次太空行走，在舱外空间逗留的时间长达359小时12分钟。

先后有28个长期考察组和16个短期考察组在空间站从事考察活动，共有俄罗斯、美国、英国、法国、德国、日本、叙利亚、保加利亚、阿富汗、奥地利、加拿大、斯洛伐克12个国家的135名宇航员在空间站上工作。这些宇航员共进行了1.65万次科学实验，完成了23项国际科学考察计划。宇航员在空间站上进行了大量生命科学实验、空间材料学和医学实验，取得极为宝贵的成果和数据。拍摄了许多恒星、行星的照片，进行了基本粒子和宇宙射线的探测，大大扩展了人类对宇宙的认识，还探索了从太空预报地震、火山爆发、水灾及其他自然灾害的可能性。

中期“和平号”空间站创下了多个世界第一：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，俄罗斯宇航员波利亚科夫创造了单人连续在太空飞行438天的最高纪录。

Imacon Color Scanner

光谱号实验舱内工作的航天员

进步M-15飞船进行的人造月亮试验

此外，“和平号”空间站还在试验人造月亮、空间商业化等方面进行了许多有益的探索，获得了大量数据及具有重大实用价值的成果，为开发利用太空和人类在太空长期生活积累了丰富的经验。

在医学领域，研究了在太空使用的药物处方、宇航员飞行后的体力恢复方法。在生物学领域，研究了蛋白质晶体生长、高效蛋白质精制、特殊细胞分离、特种药品制备等。在材料和空间加工领域，进行了600多种材料实验，制造了半导体、玻璃、等35种材料。在对地观测方面，发现了10个地点可能有稀有金属矿藏，117个地点可能有油脉存在。在天文观测方面也做出了许多重大发现。此外，还开发了大量空间新技术。15年来和平号仍然完成了24个国际性科研计划，进行了1700多项、16500个科学实验。

著名的进步飞船撞击光谱号事故，事故后虽然经过太空行走恢复了光谱号的太阳帆板电力供应，不过空间站内部却因为撞击破损而被迫放弃，该舱段使用不到3年

“和平号”在它长达15年的服役期间，共发生了2000处故障，其中近1000处故障一直未能排除。空间站的中央计算机也已经老化到了必须完全更换的地步。空间站的温度调节系统也故障不断，太空舱内的局部温度有时高达53摄氏度。空间站上的蓄电池也曾有过两次异常放电，导致和平号与地面短暂失去联系以及空间站局部停电。“和平号”用遍体鳞伤来形容毫不过分，它日渐显露出工作寿命即将终结的迹象，再无回天之力。2001年1月5日，俄政府总理卡西亚诺夫签署了结束“和平号”空间站工作的政府命令，准备结束它辉煌的历史使命。

2001年3月23日，“和平号”终于走完了15年的坎坷路程，带着它创下的无数成就，带着苏联时代的骄傲、带着全俄罗斯人民和全世界人民的惋惜从地球轨道上消失了。事实上很多俄罗斯人为保留“和平号”做出过努力。如果要想保留“和平号”必须在三个月内，连续发射三到四艘“进步号”货运飞船，才能把“和平号”的高度提高到500公里，才能使它继续工作几年。而造出一艘“进步号”到安全发射它就需要22个月，所以，根本不可能再保留“和平号”。用新对接的“进步号”只能提升60公里，是维持不了几天的。俄罗斯宇航局领导人在2001年2月4日的座谈会上从“和平号”的技术现状说明必须在还能控制“和平号”的情况下销毁它，以免给世界安危带来威胁。为防止在“和平号”生日那天出现大型抗议活动，俄罗斯宇航界领导人在“和平号”生日前夕——2001年2月19日向全国发出公开信，力陈必须销毁“和平号”的原因，反对把“和平号”的问题政治化。事实上在2000年6月最后一个机组返回地球前还指望有下一个机组接替，按俄罗斯风俗，留下了欢迎他们的盐和面包。14吨来自27个国家的科学仪器和设备也未如“礼炮7号”坠落前那样卸走，这下全都成了“和平号”的陪葬品，化为了灰烬。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，为“和平号”空间站送去了制动燃料，给这匹野牛套上了笼头。“和平号”坠毁也进入倒计时。

联盟TM-30成员组，和平号飞船最后的访问者

莫斯科时间2001年3月23日凌晨3:33，俄罗斯科罗廖夫地面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；莫斯科时间5:02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；

莫斯科时间8:30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，到达90到110公里的高度时“和平号”空间站开始解体；莫斯科时间9:30 “和平号”空间站的碎片坠落在太平洋预定海域。

在和平号化作流星之前，俄方就曾规划过其后继者，也就是和平-2号空间站，如下图所示。

和平-2”号1992年方案的组装计划图（依自左而右序）：

第一步发射基础舱，开始载人飞行；

第二步发射对接舱，开始搭建科研--动力平台（桁架）；

第三步发射服务舱，建设科研--动力平台第一翼，之后发射生物工程舱；

第四步--建设科研--动力平台第二翼，发射技术操作舱；

第五步--在科研--动力平台上设置服务设备和科研设备。

92年左右版本的“和平-2”号计划运行在高度350至450千米的轨道上，倾角呈64.8度（这样做是为了加大空间站观测俄罗斯领土的比率）。它的大小不仅相较于原方案已大为缩水，甚至比当时在轨的“和平”号也小了不少，质量仅为90吨，其中研究设备占15吨（而“和平”号为120吨，其“携带”着的77КС系列大型舱体每个近20吨）。

但转眼到了1993年，苏联解体后的俄罗斯终于认清了自己的实力水平，不再独立兴建和平-2号空间站，转而与美国等一同兴建人类迄今为止最为庞大的载人空间站——国际空间站（International Space Station）