“国际空间站”各系统设计
国际空间站和中国空间站
国际空间站和中国空间站空间站作为太空研究的重要载体和承接力量，为科研工作的连续性和深入性提供着重要的保障，2006年，国际空间站建成并投入使用，在物理科学、生物学与生物技术、技术开发与验证与空间科学等领域产出了一系列的成果，不断促进着人类文明的进步，而中国空间站与国际空间站一对比，又存在着许多区别。
一、造价不同国际空间站原预计花费500亿美元，但截至2018年时，建设加运营总费用已达1600亿美元，约合1万733亿人民币，而中国空间站天宫预计总花费为600亿人民币左右。
二、水平不同中国空间站为第三代空间站，而国际空间站为第四代空间站，相比于第三代空间站，第四代空间站需要的组合部分更多，整个空间站的结构也更大，功能也更加复杂，但综合来看第三代空间站也已经足够强大，能实现绝大多数空间科学研究和应用功能，对现阶段的中国来说具有超高性价比。
三、大小不同国际空间站宽109米，长73米，高20米，重419吨，内部容积高达916立方米，是一个空间巨无霸的存在，而中国空间站总质量为100吨左右，建成后内部容积约110立方米，要比国际空间站小一圈。
四、寿命不同国际空间站预期寿命30年，中国空间站预期寿命十年。
五、建设国家不同国际空间站是由16个国家共同建造完成的，而中国天宫空间站则全部由中国一个国家独立自主设计和建造。
六、使用技术和研发路径不同中国空间站由于后发优势，因此采用了大量的新技术和新设备，使用了更为先进的电子信息技术，实现了远超国际空间站的更新换代。
例如，中国空间站采用三节生化加电池，太阳能电池板效率达到了30%，而国际空间站电池效率仅为15%左右，中国空间站还首次应用了再生环保技术，通过配备的冷凝管、冷凝干燥组件，能够将水汽收集起来并进行净化，成为能够直接使用和饮用的水资源。
此外，在规避风险、能源管理、太空散热等问题上，中国空间站也要领先于国际空间站，总而言之国际空间站主要通过硬件来实现其功能，而中国空间站则更多的靠自动化、模块化的手段去开展工作。
国际空间站各舱段介绍
国际空间站作为国际合作空间探索项目，其规模庞大、系统复杂、技术先进。
该项目由16个国家共同建造、运行和使用，是有史以来规模最大、耗时最长且涉及国家最多的空间国际合作项目。
自1998年正式建站以来，经过十多年的建设，于2010年完成建造任务转入全面使用阶段。
一、“曙光”号功能舱(Zarya)简介：“曙光”号(Zarya)功能舱为国际空间站的第一个组件，于1998年11月20日由俄罗斯“质子-K”火箭从拜科努尔航天发射场发射升空。
“曙光”号是国际空间站的基础，能提供电源、推进、导航、通信、姿控、温控、充压的小气候环境等多种功能。
它由“和平”号空间站上的“晶体”舱演变而来，寿命13年，电源最大功率为6千瓦，可对接4个航天器。
命名由来：Zarya名字源于俄语Заря，用英语解释是dawn，Sunrise的意思。
“曙光”号功能舱源于俄罗斯当年为“礼炮”号空间站所研制的TKS飞船，由美国出资，俄罗斯制造，命名为“Zarya”的含义在于此功能舱的发射标志着航天领域国际合作新时代的到来。
二、“团结”号节点舱(Unity)简介：“团结”号(Unity)节点舱是国际空间站的第二个组件，也是国际空间站的第一个节点舱，于1998年12月4日由“奋进”号航天飞机送入轨道。
舱体长5.49米，直径4.57米，重11612千克，用于存贮货物和调节电力供应，是国际空间站上负责连接6个舱体的主要节点舱。
命名由来：由于该舱是国际空间站的第一个节点舱，因此也常被称为“节点1”(Node 1)。
根据NASA国际空间站计划主任兰迪•布林克利的解释，“Unity”这个名字代表了NASA、波音还有全世界国际空间站团队的共同努力，反映了国际空间站计划中的国际合作。
三、“星辰”号服务舱(Zvezda)简介：“星辰”号(Zvezda)服务舱是国际空间站的核心，是航天员生活和工作的主要场所，“星辰”号服务舱由俄罗斯出资和建造，于2000年7月12日发射，7月26日与国际空间站联合体对接。
国际空间站是如何建成的？——连载十一
▲
航天 员在 组装 完 毕 的 日本 “ 希望 ”号 实验舱 内做飘 浮动 作
▲ ２ ０ 年 底 的 国 际空 间 站 。 “ 伦布 ”号 实验 舱 （ 中上 部右 侧 ） ． 日 ０８ 哥 图 本 “ 望 ” 号 实验 舱 的 增 压舱 及 其 后 勤舱 增 压 段 （ 中上 部左 侧 ）对 接 在 希 图 “ 和谐 ”号 节点舱 两 侧
▲ 国 际空 间站用于 冷却 系统 的两 个氮 贮箱 中的 氮先后 用尽 ，航 天员两 次 更 换 氮贮箱 。这是 航天 员从 航天 飞机 货舱 内取 出充满 氮的 新氮贮 箱 ．在遥 控 机
械臂 的帮 助下 ，向国 际空 间站氮 贮箱 安装 位置 移动
２ ０ 年３ １ 日， “ 进”号航天飞 机发射升空 ，将 日本 ０８ 月 奋 １ 研制的 “ 希望 ”号实验舱 的后 勤舱增压段和加 拿大研制的 “ 灵 巧”机械臂送 至国际空 间站 。 “ 希望 ”号 实验舱的后勤舱增压
▲ 新 组装 的 日本 “ 希望 ” 号 实验舱 内能 够容 纳４ 名航 天 员 ．并 装载 ２ 种 试 ０
验装 置 。这 是两 位航 天 员在进 行 实验 柜 的安装 工作
▲ “ 进 号航 天飞 机 货舱 内 的 “ 奋 莱昂 纳 多” 多用 途后 勤舱 ．它将 对接 在 “ 谐 ”号节 点舱 朝 向地 面的对 接 口上 和
▲ 航 天员操 纵 国际空 间站遥 控机 械 臂将 “ 哥伦布 ”号实验 舱从 航天 飞机 货 ▲ 对 接到 国 际空 间站 “ 和谐 ”号 节点舱右 舷对 接 口的 “ 哥伦 布 ”号实验 舱 舱 提起 ，向它的安 装位 置—— 国 际空间站 “ 和谐 ”号节 点舱右 舷移 动
二 ｏｏ八 年
太 空探 索 ２ １ 年 第９ ０ ０ 期
国际空间站主要结构由哪几部分组成？
国际空间站主要结构由哪几部分组成？什么是国际空间站？国际空间站主要结构由哪几部分组成？建成后的国际空间站有什么用途？国际空间站的设想是1983年由美国总统里根首先提出的，即在国际合作的基础上建造迄今为止最大的载人空间站。
经过近十余年的探索和多次重新设计，直到苏联解体、俄罗斯加盟，国际空间站才于1993年完成设计，开始实施。
该空间站以美国、俄罗斯为首，包括加拿大、日本、巴西和欧空局（11个国家）共16个国家参与研制。
其设计寿命为10~15年，总质量约423吨、长108米、宽（含翼展）88米，运行轨道高度为397千米，载人舱内大气压与地表面相同，可载6人。
其主要结构是：（1）基础桁架。
它用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等。
（2）居住舱。
它主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制与发射到太空。
（3）服务舱。
它内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射。
（4）功能货舱。
它内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能（如厕所、卫生设施等），以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射。
（5）多个实验舱。
其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个。
美国、日本和欧空局的3个实验舱将提供总计为33个国际标准的有效载荷机柜；俄罗斯的实验舱中也有20个实验机柜。
另外，日本的实验舱还连有站外暴露平台，用于对空间环境直接接触实验。
（6）3个节点舱。
它们由美国和欧空局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口。
此外，节点1号舱还可作为仓库，用于存储；节点2号舱内有电路调节机柜，用于转换电能，供国际合作者使用；节点3号舱为空间站的扩展留有余地。
（7）能源系统和太阳能电池帆板。
它们由美国和俄罗斯两国提供。
（8）移动服务系统。
它由加拿大研制。
国际空间站在组装阶段，其主要设施由俄罗斯的质子号火箭、欧空局阿里安5号火箭以及美国的航天飞机发射运送。
国际空间站舱外活动环境的无线视频系统
道器 （ｓ Ｓ Ｏ）和飞行任务控制 中心 （ Ｃ ＭＣ ）
提供航天员舱外活动 （ Ｖ Ｅ Ａ）的视频监督信 息。 功能模块图解如 图 １ 所示，图里包括乘 员舱 、 载荷平台以及舱外机动装置射频（ Ｆ Ｒ） 摄相机组件 （ Ｒ Ａ） 乘员舱组件提供系统 ＥＣ 。
航天局在 ４ ０１ ｚ ０ ． ＭＨ 上运行一个全球定时
系统 （ Ｔ ） Ｇ Ｓ ，而它与 ４ ０ ｚ Ｕ Ｆ ０ ． ＭＨ 的 Ｈ ２
通过建模来计算 Ｒ 的覆盖范围和评估干 指令链路相干扰。因此， Ｅ Ａ期间采用 Ｆ 在 Ｖ
扰效 应 。
ＷＶ 。Ｇ Ｓ系统将无法正常工作。 Ｓ Ｔ
段、太阳帆板、热辐射板、实验室舱段以 及乘员舱的各种居住设备。由于航天员需 要在整个 ＩＳ架构上进行 Ｅ Ａ，所 以多路 Ｓ Ｖ 径通行便成为设计上的一个主要 问题 。可
它 １ 个国家建造 的舱段与实验室。 Ｏ 这些舱 段 中的Ｕ Ｆ ｓ Ｈ 和 波段系统都没有得到美国
联邦通讯委员会 的授权许可，也没有制定
传送器 以 ９ ０ ６ ０的波特率。向 Ｅ Ｃ 提供 ＲＡ
指令和控制数据。Ｓ 波段设备、Ｕ Ｆ传送 Ｈ
采用调频技术 （Ｍ） Ｆ 将美国国家电视系统 委员会（ Ｔ Ｃ 兼 容复合视频信 号传送至 Ｎ Ｓ）
３０ ０ 英尺范围内的接收器上 。在 （ Ｓ Ｉ ）上 Ｓ
２ Ｒ
器和接收器均为商业现货，经过一定的修
现硬件不能修改的情况，Ｄ）建模和仿真 。 在此项技术中， 研制了 ＩＳ ｓ Ｏ的结构 Ｓ和 ｓ
化模型，以描述影响 Ｒ Ｆ信号阻塞和反射
区进行修改。 例如， 载频为２ １ Ｈ 和 ２ ７ ． ｚ ． ４Ｇ ４
国际空间站基本结构
运
“
载
寻
工 具发
求
：射
”
亚日 特期
号
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气
蒂 斯
闸 舱
号 航
年
天
（
飞月
机
（
日
）
：
）
感恩 仁爱 宽容
Pirs
运
“载
码 头 ” 号
U
工 具 ： 联 盟
发 射 日 期 ：
俄 罗 斯 部
分
气 闸 舱 （
型 火 箭 （ 进 步
年 月
的 气 闸 和 对 接 舱
2001 9 14
日
M-SO1
）
感恩 仁爱 宽容
工发 具射 ：日
Unity
” 号
奋期 进： 号
）
节 点
航
天 飞
年
舱机
（月
1998 12 4
STS-88
日 ）
感恩 仁爱 宽容
2000 7 12 -K
Zvezda
“ 星 辰 ” 号 服 务 舱
发
运 载 工 具
射 日 期 ：
：
质
子年
（
型月 火
箭
）
日
感恩 仁爱 宽容
• Z1
2000 10 11 STS-92
国际空间站基本结构
感恩 仁爱 宽容
“ 和 平 ” 号 空 间 站
结构
感恩 仁爱 宽容
感恩 仁爱 宽容
感恩 仁爱 宽容
感恩 仁爱 宽容
1998 11 20 -K
Zarya
建造
“
曙 光 ” 号 功 能
发
运 载 工 具
射 日 期 ：
iss评分标准
ISS评分标准
ISS（International Space Station，国际空间站）是由多个国
家合作共建和运营的空间站，它为进行科学研究、空间应用和国际合
作提供了一个重要平台。
ISS评分标准通常包括以下几个方面：
1. 空间站设计和结构：评估空间站的整体设计、结构强度和稳
定性。
包括空间站的模块化设计、电力和能源系统、通信和数据传输
系统等。
2. 空间站的科学实验设施：评估空间站的科学实验设备、实验舱、生命支持系统、实验室设施等，以支持各种科学研究和实验。
3. 航天器对接能力：评估空间站的对接能力和航天器对接系统
的可靠性。
包括空间站与供应船、载人飞船和其他航天器的对接能力。
4. 航天员生活支持系统：评估空间站的航天员生活支持系统，
包括食品供应、水和空气循环系统、浴室和卫生设施等，以确保航天
员在空间站内的基本生存条件和舒适度。
5. 空间站的国际合作能力：评估空间站在国际合作和航天合作
方面的能力和成果。
包括与其他国家和地区的航天机构的合作项目、
合作实验和数据共享等。
6. 空间站的安全性：评估空间站的安全性和风险管理措施。
包
括对空间站航天员和设备的安全保障、对潜在危险和故障的合理应对
能力等。
7. 空间站的运营效率：评估空间站的运营效率和资源利用情况。
包括空间站的任务执行能力、设备维护和更新计划、资源供应和管理等。
以上是一些常见的 ISS 评分标准，实际评分标准可能还会涉及
其他方面，具体评分标准可能会因各个国家和航天机构的要求而有所
不同。
【空间探索】国际空间站科学研究与技术进步综述
2000年代初期开始运行
• 2000年国际空间站正式投入运行 • 2011年美国发射天空实验室
国际空间站的组成与结构
国际空间站由多个国家合作建设
• 美国负责建设与管理 • 俄罗斯负责发射火箭与飞船 • 加拿大、欧洲航天局等国家参与实验舱和任务
国际空间站采用模块化设计
• 由6个主要功能模块组成 • 每个模块都有自己的动力系统、生命保障系统和实验室
对美国航天事业的推动作用
• 提高美国在国际航天领域的地位 • 促进美国航天技术的研发与应用
对俄罗斯航天事业的推动作用
• 保持俄罗斯航天技术的领先地位 • 为俄罗斯航天项目提供实验平台
国际空间站合作模式对未来太空探索的启示
国际空间站合作模式的成功经验
• 坚持以和平利用太空为目标 • 积极开展国际合作与交流
国际空间站科学研究与技术进步综述
CREATE TOGETHER
DOCS
01
国际空间站简介及其历史发展
国际空间站的发展历程概述
1980年代初期开始规划
• 1984年美国、苏联开始合作研究 • 1988年加拿大、欧洲航天局加入 合作
1990年代初期开始建设
• 1993年俄罗斯发射曙光号功能货 舱 • 1998年美国发射团结号节点舱
国际空间站的主要功能与目标
国际空间站的主要功能
• 为地球观测与研究提供平台 • 为太空探索提供技术验证与测试 • 为国际合作提供科学研究实验室
国际空间站的目标
• 推动全球航天技术交流与合作 • 探索长期太空居住的技术与方法 • 为地球环境保护与可持续发展提供支持
02
国际空间站科学研究领域及其成果
生物学与生物技术领域的实验研究