神舟十二號的成功發射又一次把“空間站”這個(ge) 概念重新推向公共視野。也許讀者們(men) 都已經對“空間站”這個(ge) 概念並不陌生，在無數的影視作品中多多少少都有所了解，那麽(me) 何不來一次更詳細的了解呢，快來跟著我來梳理一下“空間站”的發展曆程!

1869年Edward Everett Hale在他的小說《The Brick Moon》中首次提到了一個(ge) 用磚建成的漂浮在地球軌道上的“月球”。但Hale提到的僅(jin) 僅(jin) 是一個(ge) “在軌的板磚”而已，雖然可供人類居住，但與(yu) 我們(men) 今日見到的甚至最早提出的空間站概念都大相徑庭。現代空間站的雛形最早在1895年出版的《Dreams of the Earth and Sky（地球與(yu) 天空之夢）》中提到——這是一個(ge) 可以居住20名人類的空間站和火箭複合物。

作者認為(wei) 可以通過空間站的自轉產(chan) 生離心力用以模擬重力，甚至可以通過攜帶溫室來達到“自給自足”的目的。此後馮(feng) ·布勞恩的導師Hermann Oberthg著作《太空旅行之路》中對空間站的建設以及太空旅行做了論證。值得一提的是Oberthg本人曾提到“the Sun Gun”這一概念——通過發射一個(ge) 直徑超過八千公裏的反射鏡將太陽光聚焦在某一個(ge) 城市上使其燃燒，這一異想天開的想法最終成為(wei) 了007係列電影《Die Another Day》中的Icarus，當然這是題外話。

007係列電影《Die Another Day》中出現的Icarus

1929年奧地利人Herman Potočnik出版了《The problem of space travel（太空旅行問題）》，這本書(shu) 從(cong) 各個(ge) 角度對空間站的可行性做了基礎的論證：從(cong) 空間站的發射到星際旅行，乃至太空殖民。此後的土星五號之父馮(feng) ·布勞恩在《Collier's Weekly》上發表了一篇關(guan) 於(yu) 環狀空間站的設計概念，也許是受到了Potočnik的啟發，這樣的空間站設計讓周圍繞其中心旋轉，用離心力在太空中模擬重力。1955年12月，馮(feng) ·布勞恩在迪士尼的電視節目《人與(yu) 月球》中又一次提出了利用旋輪空間站作為(wei) 一個(ge) 登月的中繼站，讓人類邁出那個(ge) “一大步”。

Herman Potočnik提出的空間站構想

1957年8月21日蘇聯發射了曆史上的第一枚洲際導彈，10月4日又成功發射了人類的第一顆人造衛星（Sputnik1），1961年4月12日，尤裏加加林代表人類進入太空。為(wei) 了在太空競賽中快速追平與(yu) 蘇聯之間的差距，1962年9月12日美國時任總統的約翰·肯尼迪在賴斯大學發表演講《We Choose to Go to the Moon》揭開了登月競賽的帷幕。

Sputnik-1

時間來到1964年10月12日，切洛梅設計局（OKB-52）設計局的Vladimir Chelomei（弗拉基米爾·切洛梅）提出了Almaz（阿爾瑪茲(zi) ）作為(wei) 對美國MOL（載人軌道實驗室）項目的回應，此時人類第一個(ge) 真正實施的空間站計劃誕生。1969年7月20日，人類的腳印留在了月球上，蘇聯在這場登月競賽中落敗，為(wei) 此蘇聯籌劃建造並發射人類史上的第一座空間站。

為(wei) 了方便後續的閱讀，這裏簡要介紹一下Salyut。Salyut以Almaz為(wei) 參照，分為(wei) OPS（Orbital Piloted Station）軌道試驗站和DOS（Durable Orbital Station）。Almaz（OPS）認軍(jun) 方為(wei) 甲方爸爸，而後者（DOS）則為(wei) 民用, 為(wei) 降低軍(jun) 事色彩後將二者統一歸入Salyut計劃。因為(wei) 都由質子號攜帶發射，受到整流罩大小以及運載能力限製，因而空間站在早期就深得“科技以換皮為(wei) 本”的真傳(chuan) 。雖然各空間站的數據相差並不大，但依然存在細微區別，例如攜帶的實驗設備、外形設計等。

Salyut一代空間站大致一覽

蘇聯空間站的發展史

1971年4月原定於(yu) 12號發射的禮炮一號Salyut1因測試發生問題，發射日期被推至19號。4月19號莫斯科時間4：40，一枚三級UR-500K火箭發射升空，40秒後便消失在厚厚的晨霧中，隨後人類的首個(ge) 空間站Salyut1（DOS-1禮炮一號）成功入軌。

禮炮一號攜帶了總質量1.5噸的科學儀(yi) 器，包括OST-1太陽觀測望遠鏡，RT-4X射線探測儀(yi) ，ITSK紅外光譜儀(yi) 以及一個(ge) 擁有60X放大倍率的OD-4望遠鏡。

1971年4月23日，聯盟十號成功發射（Soyuz 10），原定於(yu) 4月24 日的對接計劃，因對接艙口出現故障隻得作罷。1971年6月27日，聯盟11號的宇航員成功與(yu) DOS-1對接，並且在太空中生活了23天，完成預定的任務後開始返回地麵。遺憾的是途中返回艙發生的減壓事故讓這三位宇航員再也無法見到勝利的鮮花了。這三位宇航員分別是航天指令長Georgy Dobrovolsky，試驗工程師Vladislav Volkov和飛行工程師Viktor Patsayev。

禮炮一號的結構

1973年4月3日，禮炮二號Salyut2（OPS-1）發射升空，雖然順利進入軌道，但是意外還是出現了。僅(jin) 僅(jin) 入軌三天後，攜帶OPS-1的質子號三級火箭因為(wei) 燃料箱壓力發生變化，在軌道發生了爆炸，產(chan) 生的碎片於(yu) 十天後擊中了 OPS-1的艙體(ti) 和光伏麵板，導致艙內(nei) 壓力驟減，失去了電力供應，最終於(yu) 1973年5月28日落入太平洋。

Salyut-2

讓我們(men) 將目光轉向地球的另一邊。1973年5月14，土星五號完成了它生涯中最後一次任務——將重達80噸的Skylab1主體(ti) 一次性送入軌道。這次發射是土星五號為(wei) 數不多的失敗之一，待會(hui) 我們(men) 會(hui) 聊到這個(ge) 問題。

土星五號火箭發射

首先這個(ge) 空間站非常“大”！Skylab由軌道艙、過渡艙、多用途對接艙、太陽望遠鏡以及阿波羅飛船五部分構成，全長36米，最大直徑6.7米，重達77噸。

如果你對Skylab這個(ge) 空間站的直徑大小這個(ge) 概念非常抽象，這張圖也許可以方便你理解

自從(cong) 1967年土星五號首飛即阿波羅11號登月，直到17號結束，後續的阿波羅18、19、20號被相繼取消，因而空出三枚火箭可以使用。馮(feng) 布勞恩一開始提出SSESM（Spent Stage Experiment Support Module——將土星五號第三級火箭改為(wei) 空間站主體(ti) 與(yu) 阿波羅的指令艙CSM連接的空間站）落敗MOL（載人軌道實驗室），但直到1969年MOL被取消為(wei) 止隻進行過一次無人發射，因此SSEME又被重新采納並被改為(wei) "Skylab"。

天空實驗室的主要結構示意圖

然而Skylab的發射並沒有想象的那麽(me) 順利。土星五號在點火命令發出後的63秒“Skylab1”的微流星隔熱罩意外開啟，連同一側(ce) 的光伏麵板一並帶走，另一側(ce) 的光伏也發生了故障導致無法正常展開，直到天空實驗室入軌的時候，由於(yu) 缺少了關(guan) 鍵的微流星隔熱罩，導致空間站核心直接暴露在太陽的暴曬下，艙內(nei) 溫度急劇升高。

不過幸運的是，ATM（此ATM Apollo Telescope Mount非彼ATM）周圍的四個(ge) 小太陽翼可以正常展開為(wei) 空間站供電，盡管對於(yu) 此時來說算是杯水車薪，但好在空間站的冷卻係統也可以正常使用，最終空間站的溫度維持在了54攝氏度左右。1973年5月25日，第一批宇航員入住，先是給空間站加裝了遮陽傘(san) ，並且展開了另外一個(ge) 光伏板，才勉強使這個(ge) 美國曆史的第一個(ge) 空間站可以正常使用。

這個(ge) 大家都應該非常熟悉了，看過我上上一篇文章的讀者，再結合它的名字就應該知道它是做什麽(me) 的。這個(ge) 叫Apollo Telescope Mount，用於(yu) 觀測X射線，紫外線以及可見光範圍內(nei) 的太陽，觀測的範圍可以從(cong) 2到7000埃。

Skylab從(cong) 出生到退役都充滿了波折。故事還要從(cong) 1978年1月蘇聯的Kosmos954退役說起，使其產(chan) 生爭(zheng) 議的是這是一艘攜帶了50Kg U-235的衛星。按照毛子的一貫風格那肯定是直接受控再入大氣，但再入後產(chan) 生的碎片並！未！完！全！燃！燒！，最後導致一部分的鈾燃料散落在加拿大北部等地。這次事件間接將Skylab的退役推向了群眾(zhong) 的目光。

但此前NASA並沒有讓Skylab提前退役的想法，甚至製定了TRS9（Teleoperator Retrieval System）用於(yu) 重啟Skylab，然而，航天飛機首飛已經是1981年4月的事情了。因此1979年7月12日Skylab按照計劃墜落於(yu) 南印度洋，80多噸的大胖子並沒有如期在大氣中徹底燒蝕，依然有少部分的碎片落地，以至於(yu) 澳大利亞(ya) 的埃斯佩蘭(lan) 斯給NASA開了一張400美元的罰單（亂(luan) 扔垃圾）。如今你依然可以在U.S.Space&Rocket Center看見當年Skylab的部分碎片。

原計劃用航天飛機攜帶TRS用於(yu) 推遲Skylab1的退役時間（因為(wei) Skylab1的軌道在不斷衰減）

1973年5月11日，Kosmos557入軌失敗。這個(ge) 557原本隸屬於(yu) Salyut計劃，原名DOS-3，但因飛控係統在超出地麵控製範圍時出現錯誤，導致其燃料被過早消耗無法控製其軌道高度，再加上航天器已經在軌其他國家的雷達早已登記在冊(ce) ，所以官方隻能謊稱並非Salyut任務，於(yu) 是便起了個(ge) 名字Kosmos557敷衍了事，後媽生的Kosmos557隻能於(yu) 11天後墜入大氣層，結束了它的一生。

時間來到1974年6月25日，OPS-2成功發射。你們(men) 絕對猜不到它帶了啥！你以為(wei) 是那些看起來高大上卻又讓人不明覺厲的科學儀(yi) 器嗎？不不不，OPS-2攜帶了一門23mm的機槍用於(yu) 自衛。除此之外還攜帶了非常多的相機，包括一台焦距6375mm、分辨率3m的Agat-1，以及地形相機、紅外相機在內(nei) 的總共14台相機。

1974年8月26日聯盟15號發射準備與(yu) OPS-2對接未果，次年1月24日空間站“返回”大氣。值得一提的是OPS-2的軌道和姿態都相當穩定，為(wei) 此進行了多次姿態調整，很難不讓人懷疑這次的主要任務就是偵(zhen) 查。

DOS-4於(yu) 1974年12月26號成功發射，與(yu) DOS-1不同的是對光伏麵板進行了刪減，但是增加了總麵積，並且對空間站內(nei) 部進行了調整，攜帶了兩(liang) 噸的科研儀(yi) 器。1977年2月3日壽終正寢，墜入大氣。

禮炮五號（OPS-3）於(yu) 1976年6月22日發射，這是Almaz最後發射的空間站（以為(wei) 以後都改發射偵(zhen) 查衛星了）。相較於(yu) 前者OPS-2，這次任務的軍(jun) 事色彩並沒有那麽(me) 濃厚。10月14日聯盟23號準備對接，然而老大哥的對接係統又雙叒叕出了故障，正當宇航員準備手動對接的時候，此時已經消耗了太多的推進劑不得已隻能返回。成員們(men) 最終隻能在半夜落入田吉茲(zi) 湖，此時正值暴風雪天氣，氣溫隻有-20℃。更慘的是著陸倉(cang) 不僅(jin) 在水裏翻了個(ge) 底朝天，就連當時的救援隊伍也被湖邊的沼澤困住，最後不得已派出直升機拖拽著返回艙勉強抵達岸邊，這時可憐的航天員已經挨六個(ge) 多小時的凍。

OPS-3最終於(yu) 次年8月8日離軌墜入大氣。OPS-3完成了諸多科研任務：包括對太陽的觀測以及研究微重力中晶體(ti) 的生長。Almaz的誕生目的並不光彩，與(yu) 此後的間諜衛星相比也毫無“性價(jia) 比”，因此取消了Almaz係列的載人計劃，但是一直到蘇聯解體(ti) 後次年的10月17日才正式被取消。盡管如此，Almaz計劃帶來了豐(feng) 富的太空經驗和技術，此後也一直服務和平號空間站和國際空間站，甚至其TKS的貨運倉(cang) FGB也被改為(wei) 了國際空間站的核心艙Zarya——曙光號。

Zarya 曙光號

至此，第一代空間站的發展已經全部畫上句號，往後便開啟了第二代空間站的發展曆史。（二代相較於(yu) 一代，增加了一個(ge) 對接口，大大增加了其拓展能力，因為(wei) 最初的空間站都是一體(ti) 發射。我個(ge) 人認為(wei) 以後聯盟號再出現對接失誤的情況，就可以換另一個(ge) 對接口。）

2018年1月，一部名為(wei) 《太空救援》的電影在國內(nei) 上映，該電影改編自作為(wei) 禮炮六號（DOS-5）的備份，以及禮炮計劃最後一個(ge) 空間站禮炮七號（DOS-6）所發生的故事。它於(yu) 1982年4月19日發射，此時蘇聯距離解體(ti) 僅(jin) 不到十年。1985年2月11日，空間站與(yu) 地麵突然失去聯係（別問了重啟了好多次都沒用的），隨後發射的（指四個(ge) 月後）的聯盟T13號發現空間站在無人值守期間仿佛《觸電》裏唱的一樣迷上了“愛的魔力轉圈圈”——指莫名旋轉起來，並且兩(liang) 側(ce) 的光伏麵板並不平行，說明此時空間站可能已經失去了電力供應（嚴(yan) 肅臉）。

雖然賈尼別科夫同誌非常勇敢地與(yu) 空間站成功對接，但這個(ge) “爛攤子”依然有不少問題有待解決(jue) 。1985年9月OPS-6與(yu) TKS對接後將其軌道抬升至，然而1990年初太陽的高強度活動增加空間站的大氣阻力並加速了其軌道衰減，最終於(yu) 1991年2月7號進行了一次不受控的再入。禮炮七號總共在軌時間3214天，接待10批26人次的航天員，並創下了單個(ge) 宇航員最長236天的太空生活記錄。

DOS-7的成功代表了Salyut計劃的結束，也宣布了空間站此後由一體(ti) 化向模塊化的過渡。就在DOS-6還在天上正常工作的時候，1986年“Mir”也悄然出生——Mir又名和平，自此空間站開啟了模塊化的時代。

最後一位蘇聯太空人：謝爾蓋·克利卡列夫（右）

1991年7月27日，蘇聯國旗在和平號上升起，然而五個(ge) 月後的12月25日，蘇聯宣布解體(ti) ，此時最後一位蘇聯人——謝爾蓋.克利卡列夫還在和平號空間站中等待回到祖國的那一刻。

全家福

美編：陳添鑫

校對：覃華清、江淑敏

作者及來源：葉一聞 中科院地質地球所

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