科普 | “國際空間站”實驗艙知多少

間站實驗艙是支持大規模艙內外空間科學實驗和技術試驗載荷的艙段。近年來，它在科技研究、科普教育和國際合作等方面都發揮着重要作用。今天就讓我們來簡單盤點“國際空間站”的實驗艙。

美國：命運號實驗艙 功勳卓著的“老前輩”

“國際空間站”項目是由美國、俄羅斯主導，多個國家參與建造和運營的大型國際合作空間站基礎設施。如果要說“國際空間站”使用時間最久的實驗艙，就不得不提到美國的命運號實驗艙了。它由波音公司於1995年開始建造，2001年2月10日搭乘亞特蘭蒂斯號航天飛機抵達“國際空間站”並順利完成安裝。

命運號實驗艙長8.5m，寬4.3m，加壓艙體積105m3，形似圓筒，由鋁和不鏽鋼材質製成。命運號實驗艙擁有51cm直徑的玻璃窗，從該窗口拍攝的圖像讓科學家有機會從不同角度研究洪水、雪崩、火災和海洋事件。命運號實驗艙內部配有24個“國際空間站”標準有效載荷機櫃（ISPR），包括13個科學機櫃，用於人類生命科學、材料研究、地球觀測和商業應用等實驗；11個系統機櫃，用於提供電氣和生命支持系統。值得一提的是，命運號實驗艙內還有一臺可以製冷到零下八十攝氏度的實驗室冰櫃，用於儲存或運輸樣品和試劑。命運號實驗艙多年以來成果累累，可算得上是實驗艙家族功勳卓著的“老前輩”。

歐洲：哥倫布號實驗艙 國際合作的典範

哥倫布號實驗艙是繼美國命運號實驗艙之後的第二個“國際空間站”實驗艙，實驗艙由歐洲10個國家的40家公司共同參與制造，於2008年2月11日搭乘亞特蘭蒂斯號航天飛機抵達“國際空間站”並順利完成安裝。

哥倫布號實驗艙長6.9m，直徑4.5m，加壓艙體積75m3，整體呈圓柱體，可容納10個“國際空間站”標準有效載荷機櫃，美國和歐洲分別擁有五個機櫃的使用權。此外，哥倫布號實驗艙還擁有四個外部有效載荷平臺，每個外部有效載荷都安裝在一個適配器上，能夠容納小型儀器和實驗設備。2020年3月，空客公司將“巴託洛梅奧”商用試驗平臺對接到“國際空間站”哥倫布號實驗艙外部，該平臺配備12個有效載荷隔艙，進一步拓展了哥倫布號實驗艙的外部載荷實驗空間。哥倫布號實驗艙在軌14年來，開展了大量地球觀測、技術驗證、天體物理和太陽物理學、材料科學、空間設備、商業太空探索等領域的研究。哥倫布號實驗艙作爲國際合作的典範，將持續爲多國科學載荷實驗提供平臺。

俄羅斯：科學號多功能實驗艙 家族中的“全能王”

如果要說“國際空間站”最新的實驗艙，那一定要提到科學號多功能實驗艙。它於2021年7月29日對接至“國際空間站”，併成爲“國際空間站”俄羅斯部分最大艙段。

科學號多功能實驗艙項目最早可以追溯到1995年，其前身是“國際空間站”首個艙段曙光號功能貨艙。多功能實驗艙主要由儀器加壓艙和球形加壓適配器組成，全長13.12m，最大直徑4.25m，加壓艙體積70m3，太陽電池陣面積56m2，供電功率2.5kW，設計壽命15年。實驗艙共設有33個科學實驗通用工位（URM），其中艙外13個、艙內20個，通過利用載荷氣閘艙和歐洲機械臂，可以實現高度自動化操作，在艙內即可遙控操作開展艙外實驗，大幅降低航天員執行出艙任務的必要性，顯著提升空間站應用效率。科學號多功能實驗艙有能力在軌開展13類科學實驗，涉及空間生物學和生理學、保障機組人員生命安全以及教育活動等領域。除此之外，科學號多功能實驗艙還包含生保、推進、飛控、熱控等多個分系統，相互配合支持其在軌穩定運行，科學號多功能實驗艙可以說是實驗艙家族中的“全能王”。

日本：希望號實驗艙 家族中的“大塊頭”

希望號實驗艙是由日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）開發的 “國際空間站”最大單個艙段，由加壓模塊、實驗後勤模塊、外部平臺、機械臂等部分構成。實驗艙歷時6個月，通過三次航天飛機任務才完全安裝至“國際空間站”。

希望號實驗艙加壓模塊長11.2m、直徑4.4m，包含23個“國際空間站”標準有效載荷機櫃，其中10個爲科學機櫃，13個爲系統機櫃。不僅如此，擁有加壓實驗後勤模塊的希望號實驗艙還是“國際空間站”上唯一擁有儲藏區域的實驗艙，這無形之中增加了航天員的活動範圍，這也是各國航天員喜歡到希望號實驗艙“蹭場子”踢足球、打羽毛球的原因。最多可以容納10個標準有效載荷並能釋放立方星的外部平臺，更是爲希望號實驗艙提供了更多實驗與應用機會。此外，可以從地球操作的遠程機械臂系統，能代替航天員完成外部平臺維修和實驗後勤模塊貨物轉移任務，讓實驗艙“如虎添翼”。希望號實驗艙作爲實驗艙家族中的“大塊頭”，充裕的空間讓其有能力承載大量科學載荷實驗。

看完這些，相信大家對空間站實驗艙一定有了更多的瞭解。不久前，我國的問天實驗艙也成功問天。讓我們一起期待問天實驗艙的精彩表現！

來源：中國載人航天