国际空间站 ISS 建设历程

国际空间站建造过程图文详解
航次1 - 1AR
发射日期：1998年11月20日
运载火箭：质子火箭
组件：曙光号（功能货舱- FGB）
曙光号（FGB）是可独立运行的主动式飞船。

它提供控制能力和推进动力以通过早期组装阶段。

它提供燃料储存能力和交会对接能力的服务模块。

01.【“曙光”号功能货舱】-Zarya (dawn) Functional Cargo Block
俄罗斯制造的“曙光”号功能舱发射于1998年，是国际空间站的首个组成部分。

图中，它正孤独地翱翔于太空之中，守望着其余的部分以及人类宇航员的到来。

这一功能舱可以提供电能和燃料存储等功能，可以作为一个集结点，为“联盟”号和“进步”号宇宙飞船提供对接功能。

航次2 - 2A
发射日期：1998年12月4日，12月6日与“曙光”号对接。

运载火箭：美国“奋进”号航天飞机STS-88
组件：团结号节点舱; 2个加压对接适配器连接到团结号节点舱
1998年12月6日，在浓厚云层的背景下，俄罗斯建造的“曙光”号功能舱正在接近美国造的航天飞机“奋进号”以及“团结号”（下方）。

在奋进号内，STS-88任务的乘员正作好准备操纵遥控操作装置（RMS）与黎明号的对接，进行轨道会合。

1998年12月，执行STS-88任务的美国宇航局“奋进”号航天飞机将“团结”号节点舱与“曙光”号功能舱对接。

“团结”号节点舱是国际空间站的第二个组成部分。

1998年12月6日STS-88航天飞机的乘员开始构筑国际空间站，宇航员吉慕斯-纽曼正在将美国造的团结号轨道舱连接到俄罗斯找的“曙光”号功能舱（Zarya）模块上。

宇航员带了一架高分辨率的IMAX照相机，这就是那架照相机拍摄的照片。

背景为稠密的云层，用70mm镜头拍摄的照片。

1998年12月4日，团结号轨道舱从奋进号的货舱中释放之后，团结号轨道舱与“曙光”号功能舱对接的瞬间。

六个宇航员花费了一些时间对对接机构进行了调整，正观察着奋进号释放的连接轨道舱以边测量、边对准飞近的模式与“曙光”号功能舱对接。

航次3 - 2A.1
发射日期：1999年5月27日
运载火箭：美国航天飞机STS-96
组件：SPACEHAB双货运模块
进行内部站的后勤和补给货物。

承载外部俄语货物的吊臂被安装成外部俄罗斯站段，用于执行太空行走的维护活动。

曙光号双SPACEHAB飞行2A.1的目的是要在早期建设任务中提供物流飞行。

飞行2A.1将进一步装备曙光号功能货舱和设备。

容量高达10,000磅的能力，以适应动力载荷。

安装4个装满舱外活动用工具的工具箱
安装美国吊臂部件和俄罗斯吊臂部件
舱壁安装舱内更衣室位置
独特的大项目和软储物楼存储
安装几个扶手和两个新型脚固定器，这种固定器用于美国和俄罗斯两种舱外航天服的航天靴。

这是安装完毕的吊臂（图中部），它位于1号节点舱与曙光号功能货舱之间的对接适配器上，用于搬运设备及帮助航天员移动位置。

航次4 - 1R
发射日期：2000年7月8日，7月26日与“曙光”号对接
运载火箭：俄罗斯质子K型火箭
元素：星辰号服务舱
03.【“星辰”号服务舱】-Zvezda (star) Service Module
长度：13.1米，直径：4.15米，重量：19.05吨。

升空时间：2000年7月12日，由“质子－K”火箭送入太空。

星辰号上的2个主引擎能用于提升空间站的轨道高度。

2007年4月25日，曾经使用过1次，这是2000年星辰号抵达空间站后的第1次
2000年7月12日，俄罗斯质子号运载火箭将重19.05吨、长13.1米、直径4.15米的星辰号服务舱运送至太空，自动对接到功能货舱上。

这是由三个舱段（左起：服务舱、功能货舱、1号节点舱）构成的国际空间站（最左侧的是联盟号飞船正停靠在服务舱的对接口上）。

2000年7月12日，在哈萨克斯坦拜克努尔发射场，一枚俄罗斯质子火箭将“星辰”号服务舱送入太空。

“星辰”号服务舱为国际空间站提供生活空间，并在某种程度上起到生命支持系统的功能。

下面这段插于17L与20L之间
航天员身体固定在航天飞机遥控机械臂上，从航天飞机货舱中取出美国吊臂部件和俄罗斯吊臂部件，准备安装到空间站上。

航天员手持美国吊臂部件，在航天飞机遥控机械臂支持下向安装位置移动，准备将其安装就位。

航天员手持俄罗斯吊臂主杆，在航天飞机遥控机械臂支持下，向安装位置移动。

经过6小时44分钟的舱外活动，两位航天员成功地将俄罗斯吊臂安装就位。

这是吊臂等安装工作完成后的、由功能货舱和1号节点舱构成的国际空间站（在1号节点舱前端可以看到美国吊臂，在两舱之间可以看到俄罗斯吊臂）。

对比航天员手持俄罗斯吊臂的大小比例和俄罗斯吊臂相对于整个空间站的比例不难看出空间站的相当的大
??????宇航员Robert L. Curbeam, STS-98 任务组的专家，被探险队的成员一个船员在新安装的命运实验室在第二次的三次太空行走,2001年2月12日。

计划提前,宇航员连接几台电脑和电缆之间对接口和实验室;推出了实验室的大型、优质窗口(通过这这张照片拍摄)和附加一个外部百叶窗;并重新定位一个可移动的脚平台已经在亚特兰蒂斯号在第一spacew
飞行5 - 2A.2
发行日期：2000年4月24日
运载火箭：美国航天飞机STS-101
组件：SPACEHAB双货运模块
站舾装的的物流Carriesinternal和补给货物。

在6个多小时的舱外活动期间，美国航天员借助航天飞机上的遥控机械臂“行走”30多米，从航天飞机货舱到达服务舱与功能舱对接位置。

航天员将从航天飞机货舱取出的电缆在服务舱与功能货舱间进行安装，该电缆用于这两个舱之间的电子、通信、遥测信息传输。

航天员还在服务舱外面安装了用于定向的磁力矩器（也就是SAS），以减少国际空间站姿态控制发动机的工作次数。

译注：Zvezda俄文的意义是"星星" (star)、Zarya 是日出 (sunrise)。

航次6 - 3A
发射日期：2000年10月5日
运载火箭：美国航天飞机STS-92
组件：综合桁架结构（ITS）中的Z1衍架，PMA-3（加压对接适配器3号）
Ku波段通信系统，控制力矩陀螺（CMGS等）
Z1衍架是使美国在国际空间站上第一个电源------美国第一个太阳能阵列P6衍架能够在航次A4时被临时安装的统一衍架
Ku波段通信系统支持早期的科学能力和美国电视6A。

在航次5A时，CMGS为空间站提供非推进（电动）姿态控制。

PMA-3在航次4A安装太阳能电池阵列和在航次5A安装发现号实验室时为航天飞机提供对接口。

【Z1 衍架】-Z1 Truss
2000年10月11日，美国宇航局“发现”号航天飞机发射升空，执行STS-92任务的宇航员们为国际空间站安装“Z1-Truss”结构。

在“Z1-Truss”结构中，有四个控制力矩陀螺仪，可以为国际空间站提供高度控制功能。

“团结”号节点舱上安装了一个压力适配器。

一个Ku-band天线可以提供电视接收功能。

升空时间：2000年10月11日，随美国“发现”号航天飞机升空。

2000年10月，美国发现号航天飞机将Z1构架结构、3号增压对接适配器、Ku波段通信系统运送至国际空间站。

航天员进行了4次太空行走，把一个新的对接口和一个太阳电池阵安装在空间站外。

两位航天员用了6个多小时将重8.755吨、长4.9米、直径4.2米的Z1构架结构安装在1号节点舱上方。

航天员从航天飞机出舱,借助遥控机械臂移动到Z1构架结构连接处,完成紧固工作。

航天员使用航天飞机遥控机械臂将3号增压对接适配器连接到1号节点舱外侧对接口，该增压对接适配器用于提供航天飞机停靠位置。

航天员进行3号增压对接适配器的固定螺栓连接、设备安装及电缆连接工作。

组装完Z1构架结构、Ku波段通信系统和3号增压对接适配器后的国际空间站。

该构架结构将用于安装太阳电池阵、Ku波段通信系统，提高科学研究能力和电视传输能力。

关于Z1衍架补充
第一个桁架，Z1桁架，STS-92发射升空，于2000年10月。

它包含控制力矩陀螺（CMG）组件，电线，通信设备，和两个等离子体接触体，以消除空间站上的静电荷。

Z1桁架的另一个作用是临时安装P6桁架，太阳能电池阵列，直到P5桁架年底再安装到STS-120任务中的安装位置。

虽然不属于主桁架，Z1桁架是国际空间站的第一个永久性的综合衍架结
构，很像一个梁，从而为未来增加空间站站的主要桁架或骨干作基础。

Z1桁架虽然大部分是未加压空间的，但是它具有通用停泊机构（CBM）接口，它的最低点的接口可以连接到团结号节点舱的天顶接口，内含一个小型加压圆顶舱，可以用作存储室。

Z1桁架还设有一个朝前方的手动停泊机制（MBM）环。

此MBM只有一个接口，没有加压或电力，但它可以被操作的手持工具，它放置无源的CBM。

Z1桁架的MBM只使用了一次。

2007年10月，P6移动到永久位置，P5-Z1桁架现在仅用于容纳CMGS，通信设备和
等离子接触器
指挥官谢尔盖·克里卡列夫里面Z1桁架圆顶的。

航次7 - 4A
发射日期： 2000年11月30
运载火箭：美国“奋进”号航天飞机STS-97
元素：综合桁架结构P6衍架;太阳能电池板，散热器
提供美国第一个太阳能发电电源与太阳能电池阵列和电池，光伏（PV）组件。

第一个太阳能电池板暂时安装在Z1桁架，在航次13A时才移动到P5桁架。

两个散热器提供空间站建设初期的冷却需求，称为光伏（PV）的热控制系统（TCS）散热器。

此外，S波段的通信系统用于语音和遥测。

（机翻无力）
【P6 衍架】-P6 Truss
长度：73.2米，直径：10.7米，重量：15,824千克。

2000年11月～12月，美国奋进号航天飞机将P6构架结构、美国第一组太阳电池阵、散热器及光电组件运送到国际空间站。

在空间站完工前，美国航宇局还要为之安装三套同样的太阳能“翅膀”，每个“翅膀”包含3.28万个太阳能电池，其基部还有储存能量的电池和散热器。

每组太阳能电池板的展宽为72米，比一架波音777飞机还要长。

太阳能电池板的设计使用寿命为15年，即使个别电池被太空垃圾刺穿，整个电池板也照样能运行。

虽然空间站多功能舱上已经有一副俄罗斯制造的太阳能电池板，但提供的电力只及美国电池板的
1/4。

2000年11月30日，“奋进”号航天飞机发射升空飞往国际空间站。

执行STS-97任务的宇航员将为国际空间站安装P6架构和平台上的翼状太阳能组合板。

航天员使用遥控机械臂将这个总长14米、重16吨的部段从航天飞机货舱取出，安装到Z1构架结构上方
航天员使用遥控机械臂将美国第一组太阳电池阵、散热器及光电组件（其内安装有蓄电池、变压器、整流器等）安装到组装完毕的P6构架结构上方。

太阳电池阵安装完毕后开始展开，一扇仅用时13分钟就成功展开。

另一扇由于出现太阳电池阵光电板间相互粘连没有能够成功展开（画面下方的太阳电池阵一部分出现粘连）。

两位航天员进行了7小时34分钟的舱外活动，仍然没有能够展开另一扇太阳电池阵。

航天员在连接9束太阳电池阵电缆，使得太阳电池阵产生的电能得以顺利输送，同时使控制太阳电池阵对太阳定向的控制信息得以传输。

两位航天员再次进行舱外活动，费时2小时，动动停停地终于成功地展开了另一扇太阳电池阵，使国际空间站增添了64千瓦发电能力，太阳电池阵的工作寿命为15年，共有12个充电电池组。

太阳电池阵的旋转驱动装置，它能够驱动太阳电池阵转动，使其始终朝向太阳，获取最大的发电量。

安装在P6构架结构上的散热器和氨水散热器，该散热器将为即将到来的命运号实验舱散热。

在航天员开启了锁销后，两个重740千克、宽3.5米、展长22米的散热器全部展开，航天员连接了氨水冷却剂管路后，散热器开始工作。

航天员正在构架结构上安装一个重680千克的氨水冷却系统，该冷却系统是国际空间站主冷却系统的备份，当主系统出现故障时启用。

这个新安装的长77米、宽13.4米、有25万个光电片的巨大太阳电池阵，虽然刚刚排除故障后两扇太阳电池阵转动的角度还不是很同步，但是国际空间站终于增添了强大的电源。

为明年到来的美国命运号实验舱作准备，航天员将控制电缆从2号增压对接适配器移动到一
个对接口附近Z1衍架的临时插板上，以便以后连接到命运号实验舱端头。

解决了太阳电池阵所有问题后，美国舱段开始有了自己的太阳能电源，国际空间站骄傲地展翅“飞翔”在太空。

在以后的组装工作中，还将为国际空间站再组装几套这样的太阳电池阵。

航天员还将测量空间站周围等离子体静电的探测器安装在构架结构的顶端，这是完成安装工作后，航天员招手示意。

航天员还将通信天线重新安装到最高位置处，全部工作完成后，航天员将一个常绿树植物画像放置在国际空间站最高点的构架结构的顶上，这是地面建筑工人建筑大厦表示顶端的惯例。

这东西简称PMA
注：为了不乱套一般来说国际空间站上以团结号节点舱为中心 z1衍架方位代表天顶曙光号方位代表后方发现号试验舱代表前方
发射日期：2000年11月
运载火箭：俄罗斯联盟号火箭
组件：联盟号载人飞船
三人船员组：指挥官比尔谢泼德;联盟号指挥官尤里·吉德津科;飞行工程师谢尔盖·克里卡
廖夫。

当没有航天飞机停靠时，提供紧急安全返回地球的需求。

空间站开始有人长期居住。

在1999年7月，3位来自不同国家的船员将开始他们在国际空间站的生活，ISS成为人类的长期居住的前哨站。

船员们为了这次任务从1996就开始训练，包括美国宇航员国际空间站指挥官比尔谢泼德，俄罗斯宇航员联盟指挥官尤里·吉德津科，同是俄罗斯宇航员的飞行工程师谢尔盖·克里卡列夫。

第一批宇航员将在国际空间站上度过5个月。

当他们到达时，国际空间站将包括三个组件：将作为空间站早期宿舍和控制中心的组件-----俄罗斯星辰号服务舱，一个提供补充电力和推进功能的组件------美国出资俄罗斯制造的曙光号，和提供连接功能的美国制造的
团结号节点舱，提供未来的国际空间站美国段的对接点。

船员们的任务是测试国际空间站的飞行控制能力，协助将来的组件安装。

在居住期间，
将有三个航天飞机进行任务对接，通过连接基于桁架的美国第一个太阳能电池阵列，美国命运号实验舱和主要由加拿大建造的机械臂，扩大空间站的规模。

他们完成安装加拿大机械臂后的结束其任务，将搭乘装配航次6A的航天飞机返回地球。

他们将航天飞机航次6A将推出三个新船员将得到缓解。

船员乘坐的联盟号飞船将继续停靠在空间站，如果需要的话，提供空间站人员紧急返回地球的能力。

连接在空间站的联盟号飞船该大约每6个月替换一艘，以维护全体船员紧急返回功能。

联盟号飞船是苏联在积累了多年经验之后，所开发出来的一种最成熟的载人航天器。

由
联盟号飞船衍生出的其它航天器包括：联盟-T，这是联盟号的直接升级物和替代品；联盟
-TM，相对联盟T进行了更多的改进，主要执行向和平号空间站和国际空间站运送宇航员工作组的任务；联盟-TMA，联盟系列的最新产物，是俄罗斯航天部门现在拥有的唯一一种可载人航天器，也是可以向国际空间站输送宇航员的仅有的工具。

在航天飞机屡次发生事故的情况下，联盟-TMA的意义变得更为重大。

其他衍生物包括进步号货运飞船，这是一种设计的十分成功的无人货物运输飞船，在维持和平号空间站和国际空间站的正常运转中发挥了巨大的作用。

一般认为，中国的神舟系列宇宙飞船也至少是借鉴了联盟号的设计，或直接得到了联盟号的相关技术。

联盟号的动力舱比神州短很多，其实神舟飞船比联盟号要大一些，返回舱的形状也不完全一样。

属于参考了联盟飞船后重新设计的产物。

而且联盟号的电池板是固定的不会旋转我们的神舟号会旋转
飞行9 - 5A
发行日期：2001年2月7号
运载火箭：美国航天飞机STS-98
组件：美国命运号实验舱
安装命运号的5个载荷架。

激活控制力矩陀螺仪与命运号实验舱的电子系统，提供电动姿态控制。

【“命运”号实验舱】-Destiny Laboratory Module
长度：8.53米，直径：4.27米，重量：32,000 磅（14,515吨）。

升空时间：2001年2月7日，随美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机升空，2月11日与“团结”号对接。

2001年2月，阿特兰蒂斯号航天飞机将美国命运号实验舱运送到国际空间站，航天员进行了3次太空行走，完成了这个最复杂、最昂贵的舱段与国际空间站的一系列连接工作。

之后，启动实验舱内各个系统，开始正常工作，国际空间站具备了接待美国用户的能力。

国际空间站2001年第一项重大组装任务是将美国命运号实验舱组装到1号节点舱上，并将原来安装在1号节点舱上的2号增压对接适配器重新组装到命运号实验舱前面（图中白色部分）。

2001年2月，美国阿特兰蒂斯号航天飞机将重14.515吨、长8.53米、直径4.27米的美国命运号实验舱运送到国际空间站，航天飞机停靠在1号节点舱下方的对接口上，航天员使用航天飞机遥控机械臂将2号增压对接适配器从1号节点舱前端取下，临时安装到其上方的构架结构上。

航天员仍然使用航天飞机遥控机械臂，将命运号实验舱从航天飞机货舱内提起。

航天员操纵机械臂将命运号实验舱从航天飞机货舱取出后，旋转１８０度，对接到２号增压对接适配器移出后腾出的１号节点舱前面的对接口上。

将命运号实验舱对接到1号节点舱后，航天员使用机械臂，再将2号增压对接适配器从上方的构架结构上取下，组装到命运号实验舱前端对接口。

这是2号增压对接适配器前端的异体同构周边式对接机构(APAS)，用于停靠航天飞机，左上是遥控机械臂端头。

航天员借助航天飞机遥控机械臂移动身体，将电缆架部件运送至安装部位，以便进行命运号实验舱与１号节点舱、光电组件间的电源及通信电缆以及与两个散热器间的冷却管线等连接工作。

航天员在增压对接适配器外面连接电源盒通信电缆，拆除命运号实验舱舷窗保护罩，在构架结构上安装一副备用Ｓ波段天线，并在命运号实验舱外安装了特殊的电子固定装置和电视转换装置，为安装空间站第一个遥控机械臂作准备。

命运号实验舱组装完毕的国际空间站，此时的国际空间站主要由服务舱、功能货舱、1号节点舱、命运号实验舱、Z1和P6构架结构、光电组件和美国第一套太阳电池阵构成。

航天员在增压对接适配器外面安装几个扶手和脚固定器，这是正在安装脚固定器的情况，航天员头盔左边就是脚固定器平台。

航天员在处于失重环境的太空，必须将身体固定住才能工作，常常是使用脚固定器将双脚固定，以便腾出双手工作。

这是使用脚固定器时的情景。

航天员在连接一条冷却管路时，有少量结晶状氨水漏出，但很快消散，航天员继续完成了工
作。

地面控制中心人员要求这位航天员在阳光下晒半小时，这样即使万一有氨结晶遗留在航天服上也会完全挥发，避免将氨带入座舱。

返回舱内后，所有航天员配戴氧气面罩20分钟，待空气净化系统将舱内空气净化一遍，彻底防止航天服上遗留的氨给航天员的健康造成不良后果。

命运号实验舱组装完成后，为空间站增加了108立方米的容积，使生活空间增加41%，航天员激活命运号实验舱，进入实验舱内工作，这是两位航天员从命运号实验舱舷窗向外观看。

组装了命运号实验舱（画面下方）后，由四个舱段构成的国际空间站质量达到112吨，全长52米、高27米、宽73米，总容积370立方米以上，其规模已超过之前的任何空间站。

2001年2月在阿特兰蒂斯号航天飞机上的航天员拍摄的国际空间站。

命运号实验舱的组装完毕，使国际空间站具备了接待美国科学实验用户的能力。

这大斜度的亚特兰蒂斯号航天飞机在一个山区大海岸线被拍到2001年2月16日。

国际空间站“命运”号实验室代表了美国科学的脊梁。

本图显示的正是以地球为背景的“命运”号实验室。

2001年2月7日，“命运”号实验室搭乘“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空，执行STS-98任务的宇航员拍摄下这张照片。

探险飞行工程师宇航员谢尔盖?k?Krikalev准备通过国际空间站观察口拍摄地理目标
幽灵的躯干，在国际空间站(ISS)命运实验室。

目的是测量辐射对器官的影响，类似于地球上的放射科医生。

躯干、身高和体重相当于一个普通成年男性。

它包含辐射探测器,实时测量大脑、甲状腺、胃、结肠、和心脏和肺部区域每天接收多少辐射。

2001年4月21日，执行STS-100任务的“奋进”号航天飞机上宇航员抵达国际空间站后，为空间站安装了一条新的机械臂、一个UHF天线和“命运”号实验室的科学实验平台。

“国际空间站”上的热控系统由被动热控系统和主动热控系统组成。

美国与俄罗斯舱段热控分别进行控制。

被动热控系统利用多层隔热组件、热控涂层、加热器、热管等元器件，以及选择空间运行姿态的办法来维持各结构体和轨道可更换单元所需的温度范围。

在工作环境或热载荷超出了被动热控系统的热控能力时，需要采用主动热控系统。

在闭合回路中，主动热控系统通过使用机械泵提供动力的流体来执行热量收集、热量传递和散热3种功能。

美国舱段的主动热控系统由舱内系统和外部系统组成，舱内系统用于收集设备产生的热量，外部系统负责将这些热量排放到空间中去。

内部主动热控系统在各个加压舱中设置若干相互独立的单相水回路，采用水作为工作流体，因为它既高效又安全；外部热控采用以泵驱动的单相无水氨回路，各舱段收集的热量传输到分别安装在S1、P1桁架段处2组展开的散热器，并向外空间散热。

光电模块主动热控系统采用独立的单相氨回路。

俄罗斯舱段的热控系统大体沿用和平号空间站的热控模式，即主要依靠各舱的液体回路实现各自的热量传输，以及各舱壁散热器表面排散废热。

内回路以乙二醇-水为工质，外回路以有机硅液为工质，设有2套并联互为备份的舱内主冷却回路。

每套内回路均有冷凝干燥换热器、可更换的泵组单元、流量调节阀和热管式舱壁恒温加热器。

对高热负荷设备还采取冷却板散热措施。

各舱段的热控单元既可独立运行，又能适当联合。