[科普中国]-天空实验室计划

发展沿革计划酝酿

1972年，在“阿波罗”计划结束后不久，美国时任总统尼克松向全国宣布批准“天空实验室”计划时，谈到了该计划的目标： “天空实验室”不是促进外太空探测的深入，而是为了获得关于太空的新知识以改善地球上的生活。它将有助于发展研究地球资源的新方法，保护和增长全球资源的新方法。它将进一步获得关于我们的恒星——太阳以及太阳对我们的环境产生的巨大影响方面的新知识。2

发射“天空实验室”的发射分两步进行。第一步用“土星5”运载火箭先将装配好的轨道工场、太阳望远镜、过渡舱和多用途对接舱发射到435千米高的圆形地球轨道；第二步再用“土星1B”运载火箭把乘有3名航天员的“阿波罗”飞船送到空间，人轨后与多用途对接舱对接，构成完整的“天空实验室”。于是“阿波罗”飞船的航天员进人轨道工场，开始空间科学实验工作。工作完成后再返回飞船，接着“阿波罗”飞船再载着3名航天员与多用途对接舱分离，离轨后再人大气层返回地面。先后共有3批9名航天员进入“天空实验室”工作：第一批3名航天员在1973年5月25日乘飞船到“天空实验室”工作28天；接着，7月28日和11月6日又有2批航天员乘飞船进“天空实验室”分别工作了59天和84天，进行了有关生物医学、太阳天文学、地球资源勘测、空间加工等综合观察和实验，特别是着重研究人在长期失重条件下的反应和变化。1

坠毁1974年2月第三批航天员返回地面后，“天空实验室”即停用，并于1979年7月11日坠毁。

这个“天空实验室”坠毁后，美国很长一段时间没有发射过太空航天站，致使此后30多年无法进行长期载人航天飞行和各种空间科学实验，并使美国在这个领域损失了很多时间而远远落在前苏联的后面。这是为什么呢?并不是美国对发展航天站有什么不同于前苏联的看法，更不是美国在技术上有问题，而是由于美国采取了一条不同于前苏联建设航天站的路线。前苏联采取的是从载人航天飞船通过一次性运载发射系统直接走向太空航天站建设；而美国想采取的是从载人航天飞船通过可重复使用的航天飞机作运输再走向航天站建设。美国认为，用一次性运载系统作运输建设它设想的规模巨大的航天站费用太高，经济上不合算；用可以重复使用的航天飞机作运输工具，建设航天站是可取的。可是，事与愿违，由于航天飞机研制计划的拖延，航天站计划也只得延后研究；而且实践已经证明，用航天飞机作运输工具并不比一次性运载工具的成本低。在前苏联连续20多年用航天站进行广泛的空间科学研究的时候，美国在地球轨道上的航天站还是空缺。1

结构组成“天空实验室”是一个多舱室组合体，其主要结构由轨道工场、太阳望远镜、过渡舱、多用途对接舱和“阿波罗”飞船的指挥服务舱等5个部分组成，轨道全长36米，总重82吨，拥有工作容积316立方米。轨道工场是航天员的主要工作和生活舱室，由“土星5”火箭的第三级改装而成，其中火箭的液氢箱改成为航天员的生活和工作区，并用隔板分成卧室、餐室、观察室和盥洗室。轨道工场内，室温保持在16摄氏度-32摄氏度之间，可以调节；舱内为0．35个大气压的纯氧大气层，航天员呼出的二氧化碳及水汽由分子筛进行消除。工场外壳厚13厘米，其中6厘米厚铝防护板用于防止粒子辐射对航天员的侵害。太阳望远镜用于对太阳进行观察，利用电视传输系统将太阳图像和数据传往地面进行处理。“阿波罗”飞船指挥服务舱由“阿波罗”飞船改装而成，作为航天员在天地间往返和运输物料的航天渡船。1

基本任务1963～1966年问，兰利航天中心会同道格拉斯公司和波音公司对载人轨道研究实验室进行了初步设计。1967年，美国宇航局马歇尔航天中心独立提出了一项空间站计划作为“阿波罗”应用计划的一部分。为了强调节省资金的问题，马歇尔中心提出尽可能多地使用“阿波罗”计划的部件和技术，同时也有利于加快进度。这个计划后来演变为“天空实验室”计划。由于1972年尼克松总统宣布美国将优先发展可重复使用的航天飞机，这样使宇航局有可能在将大部分的人力和财力投入到航天飞机的情况下，发展花钱不多的天空实验室。

“天空实验室”计划有两个方面的目的：一方面，作为未来空间站计划的过渡环节，因此它带有试验性质；另一方面，科学家们感到“阿波罗”计划从科学研究的角度上看，并没有取得令人满意的结果。因此天空实验室计划被赋于四大基本任务：对太阳进行比较充分的观测和研究；进行较长时间的生物医学研究；对地球资源进行细致的勘测；进行更为全面的工程技术实验。从这些任务来看，主要从科学和技术利益着目艮，不像“阿波罗”计划那样带有很大的政治冒险性。 “天空实验室”任设计思想上，强调能利用已有的硬件和技术，而一反过去高资金投入的论调。这说明美国在20世纪70年代初已将航天政策调整到比较现实、不纯粹为政治服务的位置上。2