[科普中国]-太空实验室

简介

太空实验室(Spacelab)是人类在太空或以太空为基地建立的用于科学实验的飞行器或永久性基地。目前这类实验室都是半永久性的，如前苏联的“礼炮”号空间站、“和平”号空间站、美国的“天空实验室”和欧洲的“太空实验室”。它们一般容纳4~6人，宇航员在太空工作时间不到一年。主要进行天体物理、航天医学、生物学、天文学、材料科学、工艺科学和生命科学方面的实验(如：太阳观测、地面观测、金属冶炼等)。今后人类还将发展可容纳10人，居住1年的太空实验室。至于建造容纳50人并可住10年以上的太空实验室以及在月球和其他星球上建立永久性的太空实验室，则是未来的事。1

发展历史上世纪八十年代，人类在探索与开发太空方面将进入一个新时期，其标志就是一系列可回收和重复使用的近地球太空站—“太空实验室”的发射。“太空实验室”是可重复使用的运载工具—太空渡船(即太空飞机或航天飞机)所带来的必然结果，在它发展的第一阶段是建立能容纳4~6人的、短时间的试验性太空站，第二阶段是建立能容纳12人的、可居住一年的太空工作站，第三阶段则是建立能容纳50人的、可居住十年的太空工作站，在此基础上，太空工作站将发展成为能容纳数百人的太空工厂、太空医院、太空基地，并进一步发展成为能容纳数千户家庭的小型太空城市，从而实现太空工业化和太空居民化。因此，“太空实验室”作为试验性的太空站，不仅仅是空间科学和工艺的实验场所，而且也是太空工业化和太空居民化的前奏。

太空站的前身是载人的太空飞船，它们两者的区别并不在于实验内容，而在于是否具有能组合成大型太空站的组件式结构。世界上第一个近地球太空站是苏联在1971年4月19日发射的“礼炮”1号太空站。“礼炮号”太空站系列的主要目的是，为发展未来的大型太空站作技术准备，附带进行空间科学和工艺方面的实验以及军事侦察活动。美国在1973年5月14日发射了第一个试验性太空站一“天空实验室”(Skylab)。“天空实验室”太空站系列的主要目的是为发展下一代用太空渡船运载的太空站作技术准备，并进行空间科学和工艺方面的实验，特别是考察长时间太空飞行对人体的影响，此外，也进行一些军事应用研究。

“天空实验室”太空站在空间科学和工艺研究方面取得了丰硕的成果，特别在生物医学和太阳物理学方面成果显著。但是，“天空实验室”出现在太空渡船之前，发射一次耗费极大，故不得不在飞行数次后宣告结束，以等待太空渡船试飞成功后改进为能重复使用的新太空站系列，即“太空实验室”系列。“天空实验室”已于1979年7月11日在大气层中坠毁2。

由于经费和其他一些原因，美国没有继续进行这个新的太空站系列的研制工作。1973年，”欧洲空间研究组织”与美国”国家航空和宇宙航行局”(简称美国航宇局)签订了协议备忘录，具体规定由”欧洲空间研究组织”各成员国负责设计和研制”太空实验室”，由美国航宇局将”太空实验室”送入近地球空间并进行操作管理。1976年，“欧洲太空局”(简称欧空局，其前身即”欧洲空间研究组织”)与美国航宇局就第一个”太空实验室”(“太空实验室一1”)的实验组成和实验目的达成协议为了体现出”太空实验室”的多用途性，双方决定在考验太空站本身的基础上进行五大领域的科学实验，即材料科学、生命科学、等离子体物理学、天文学和太阳物理学、大气物理学和对地球进行观测2。