图解世界载人航天发展史（十七）

□ 邸乃庸

图解世界载人航天发展史（十七）

□ 邸乃庸

短期载人空间实验室

航天飞机太空实验室

短期运行的太空实验室，均是依附在航天飞机轨道器货舱中，借助于轨道器的飞行条件、生活条件、能源条件等实现其太空实验功能的航天器。图为欧洲研制的太空实验室，实验室前边是与轨道器气闸舱和轨道器中舱相通的直径1米的通道，实验室后边安装的是暴露于太空的实验设备。

欧洲太空实验室呈圆柱形，长度为6.9米和4.2米两种，依据任务需要进行选配。实验室分核心段和实验段两部分，核心段安装有全部操作仪器和探测设备，实验段安装研究和实验设备。实验室最多可容纳4名航天员，所有航天员的生活均在轨道器内进行。实验室所用约7千瓦电能由轨道器提供。

在欧洲实验室中进行大气物理、气象研究、海洋物理、材料加工、太空工艺、基础物理、化学、生物医学、生命科学、太空物理、对地观测（实验室有两个舷窗）、太阳观测、宇宙辐射等领域的近一百项科学技术实验与观测项目。左图为航天员在进行生命科学试验；右图为暴露于太空的试验设备。

美国的空间实验室与欧洲的很相似，只是圆柱体的上方是平面，其前边也是通往轨道器中舱的通道。实验舱外侧有隔热层，防止舱内外的热交换。该实验室单舱重4.8吨、长2.8米、直径4.1米，有效载荷能力1360千克，根据需要，轨道器一次可以携带一个或两个舱段。

美国太空实验室内的气体环境与地面一样，压力为101.3千帕，成分为79%氧，21%氮，温度18℃～27℃，相对湿度40%～60%。实验室自身携带氮气，氧气由轨道器供应。实验室具有清除二氧化碳、臭味和杂质及冷却等功能。在美国太空实验室飞行中，进行了很多类型及项目的科学技术实验。

美国太空实验室一共进行了18次太空飞行，在运行过程中，利用失重环境特别着重进行了大量生命科学实验，获得了重要科学技术实验成果。左图为航天员准备进行离心旋转装置旋转试验，用来检测人的前庭系统在失重环境中的功能；右图为航天员下半身处于负压装置内，佩戴了呼吸器和许多传感器，进行下半身负压试验。

短期载人空间实验室

中国天宫号空间实验室

我国在载人飞船取得成功后，在建立空间站之前，发射两次天宫号空间实验室。我国建立空间实验室的目的与美国和欧洲的空间实验室有所不同，美国和欧洲的空间实验室主要是利用太空失重环境进行科学实验，而我国的空间实验室主要是进行空间站所需要的关键技术试验。图为珠海航展上展出的天宫一号空间实验室模型。

天宫一号空间实验室的一项重要任务，就是作为“目标飞行器”，进行两个航天器的太空交会对接飞行试验。神舟八号、九号、十号飞船，成功地与天宫一号空间实验室进行了自动对接和人工控制对接，通过这种飞行试验，完全掌握了太空交会对接技术。图为神舟九号飞船与天宫一号交会对接示意图。

天宫号空间实验室长10.4米、最大直径3.35米、质量8.5吨，由实验舱和资源舱两个舱段构成。实验舱分密封舱段和非密封舱段两部分，密封舱段提供的活动空间约15立方米，可以满足3名航天员的工作与生活需要。资源舱为非密封舱段，主要有太阳电池阵电源系统和实验室姿态控制系统等保障设备。

天宫号空间实验室运行在约340千米高度轨道，为短期有人、长期无人的实验室，共有3批8名航天员进入实验室工作、生活，比较长的时间体验太空失重环境的影响，为空间站积累经验，并进行再生生命保障技术试验，货运飞船推进剂供应试验等空间站所需关键技术试验。

天宫号空间实验室实验舱内设置有航天员身体锻炼的设备，用以减少航天员骨质疏松和肌肉萎缩现象。有测量航天员身体质量的设备，随时检测航天员的身体状态，为保证航天员身体健康积累经验。图为航天员刘洋使用功率自行车进行身体锻炼。

在天宫一号空间实验室运行期间，航天员还进行了精彩的太空授课活动，受到了全国8万多所学校多达6000多万师生和广大普通民众的热烈欢迎。左图为航天员王亚平在展示旋转陀螺的定轴性；右图为师生们通过电视直播观看太空授课。