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为什么国际空间站的外观这么奇怪

为什么国际空间站的外观这么奇怪

一个伟大的人曾经说过:“设计不仅仅是它的外观和感觉,设计就是它的工作原理。” 国际空间站是一个功能性的空间站,符合其规范的标准,即轻量化、结构功能,当然在空间中用于容纳和支持人类和设备。国际空间站的形状很奇怪,没有美学可言。但这些奇怪的形状就是国际空间站上最好的设计。

一名国际空间站的工程师说:“国际空间站的样子就是这样的,为什么它要看起来不一样?如果一艘虚构的太空船具有按照风格设计的豪华设计,真实的航天器就会受到预算、折衷和实用性的限制。国际空间站的每个特点都可以用这些词来解释。”

我们还没有技术在太空进行施工,所以我们必须从可发射的部件中组装一辆大型运载工具。在国际空间站组装时,两种向太空获得大量有效载荷的机制是航天飞机轨道器和俄罗斯质子火箭。所以它必须由适合轨道器有效载荷舱或质子火箭的有效载荷整流罩的部件组装而成。这决定了每个组件的最大长度和直径。因此,我们可以期望国际空间站主要由气瓶组成,像香肠一样连接在一起。

为什么国际空间站的外观这么奇怪

这两辆运载工具决定了其特征。航天飞机轨道器可以提供一个完全无动力的气瓶,将其从有效载荷舱中取出并使用机器人手臂将其连接,然后连接到ISS。但是,俄罗斯的质子火箭将其有效载荷存放在低地球轨道上,接着有效载荷必须自行飞往国际空间站。这意味着每个俄罗斯模块都是独立的航天器。他们必须有推进器和油箱以及导航、通信传感器和天线。当我们看到俄罗斯模块时,我们看到了这些设备。

一个拥有多个实验室的空间站需要大量的电力(几千瓦)。这将需要大型太阳能阵列,足以填补足球场。而且由于太阳角度随着车辆绕地球运动而变化,这些太阳能阵列需要能够旋转,以便它们始终面对太阳。意味着这些太阳能电池阵需要有畅通无阻的通道,不仅在通道旋转时不受阻碍,而且在通向太阳的视线中不受阻碍。我们将太阳能电池阵列安装到两侧,并保持车辆其他部分的轮廓低。

为什么国际空间站的外观这么奇怪

同样,我们需要能够使空间散热的大型散热器。这些散热器需要能够清晰表达,以避免阳光直射。为了容纳这些太阳能电池阵列,我们还需要能够处理太阳能电池阵列旋转和拖曳的扭转力矩的刚性结构。这是整个车辆上的大横杆。桁架不是加压模块,但它们也不是浪费空间。那些桁架充满了电池和冷却液泵等设备。国际空间站在夜间需要保持通电状态,因此需要几个非常大的电池。

既然我们已经接受了我们的空间站将会是一系列相连的圆柱体,我们可能会好奇它们是如何被安排的,组装国际空间站花了好几年的时间。在这段时间里,它需要成为一辆功能齐全的车辆,这就限制了组件的放置位置。我们对堆栈有稳定的姿态控制,对电源、数据和可消耗的连接性有一定的要求。我们还需要在v-bar(速度矢量)和r-bar(轨道半径矢量)上有畅通无阻的通道,并且能够用机械臂到达所有的靠泊港口。我们不能阻止通讯天线、GPS天线,因为它们需要一个清晰的卫星路径。

为什么国际空间站的外观这么奇怪

国际空间站是关于形式的功能。每一个小小的投影、颜色的每一点变化,都是国际空间站出于明确的工程原因。设计师们选择了“功能而非形式”,并且花费在创造力上。所以,所有的事情都考虑到了,我相信它的设计是最好的。(科技新发现 康斯坦丁/文)

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