為什么國(guó)際空間站的外觀這么奇怪

一個(gè)偉大的人曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“設(shè)計(jì)不僅僅是它的外觀和感覺(jué)，設(shè)計(jì)就是它的工作原理?！?國(guó)際空間站是一個(gè)功能性的空間站，符合其規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，即輕量化、結(jié)構(gòu)功能，當(dāng)然在空間中用于容納和支持人類(lèi)和設(shè)備。國(guó)際空間站的形狀很奇怪，沒(méi)有美學(xué)可言。但這些奇怪的形狀就是國(guó)際空間站上最好的設(shè)計(jì)。

一名國(guó)際空間站的工程師說(shuō)：“國(guó)際空間站的樣子就是這樣的，為什么它要看起來(lái)不一樣？如果一艘虛構(gòu)的太空船具有按照風(fēng)格設(shè)計(jì)的豪華設(shè)計(jì)，真實(shí)的航天器就會(huì)受到預(yù)算、折衷和實(shí)用性的限制。國(guó)際空間站的每個(gè)特點(diǎn)都可以用這些詞來(lái)解釋?！?/span>

我們還沒(méi)有技術(shù)在太空進(jìn)行施工，所以我們必須從可發(fā)射的部件中組裝一輛大型運(yùn)載工具。在國(guó)際空間站組裝時(shí)，兩種向太空獲得大量有效載荷的機(jī)制是航天飛機(jī)軌道器和俄羅斯質(zhì)子火箭。所以它必須由適合軌道器有效載荷艙或質(zhì)子火箭的有效載荷整流罩的部件組裝而成。這決定了每個(gè)組件的最大長(zhǎng)度和直徑。因此，我們可以期望國(guó)際空間站主要由氣瓶組成，像香腸一樣連接在一起。

這兩輛運(yùn)載工具決定了其特征。航天飛機(jī)軌道器可以提供一個(gè)完全無(wú)動(dòng)力的氣瓶，將其從有效載荷艙中取出并使用機(jī)器人手臂將其連接，然后連接到ISS。但是，俄羅斯的質(zhì)子火箭將其有效載荷存放在低地球軌道上，接著有效載荷必須自行飛往國(guó)際空間站。這意味著每個(gè)俄羅斯模塊都是獨(dú)立的航天器。他們必須有推進(jìn)器和油箱以及導(dǎo)航、通信傳感器和天線。當(dāng)我們看到俄羅斯模塊時(shí)，我們看到了這些設(shè)備。

一個(gè)擁有多個(gè)實(shí)驗(yàn)室的空間站需要大量的電力（幾千瓦）。這將需要大型太陽(yáng)能陣列，足以填補(bǔ)足球場(chǎng)。而且由于太陽(yáng)角度隨著車(chē)輛繞地球運(yùn)動(dòng)而變化，這些太陽(yáng)能陣列需要能夠旋轉(zhuǎn)，以便它們始終面對(duì)太陽(yáng)。意味著這些太陽(yáng)能電池陣需要有暢通無(wú)阻的通道，不僅在通道旋轉(zhuǎn)時(shí)不受阻礙，而且在通向太陽(yáng)的視線中不受阻礙。我們將太陽(yáng)能電池陣列安裝到兩側(cè)，并保持車(chē)輛其他部分的輪廓低。

同樣，我們需要能夠使空間散熱的大型散熱器。這些散熱器需要能夠清晰表達(dá)，以避免陽(yáng)光直射。為了容納這些太陽(yáng)能電池陣列，我們還需要能夠處理太陽(yáng)能電池陣列旋轉(zhuǎn)和拖曳的扭轉(zhuǎn)力矩的剛性結(jié)構(gòu)。這是整個(gè)車(chē)輛上的大橫桿。桁架不是加壓模塊，但它們也不是浪費(fèi)空間。那些桁架充滿了電池和冷卻液泵等設(shè)備。國(guó)際空間站在夜間需要保持通電狀態(tài)，因此需要幾個(gè)非常大的電池。

既然我們已經(jīng)接受了我們的空間站將會(huì)是一系列相連的圓柱體，我們可能會(huì)好奇它們是如何被安排的，組裝國(guó)際空間站花了好幾年的時(shí)間。在這段時(shí)間里，它需要成為一輛功能齊全的車(chē)輛，這就限制了組件的放置位置。我們對(duì)堆棧有穩(wěn)定的姿態(tài)控制，對(duì)電源、數(shù)據(jù)和可消耗的連接性有一定的要求。我們還需要在v-bar(速度矢量)和r-bar(軌道半徑矢量)上有暢通無(wú)阻的通道，并且能夠用機(jī)械臂到達(dá)所有的靠泊港口。我們不能阻止通訊天線、GPS天線，因?yàn)樗鼈冃枰粋€(gè)清晰的衛(wèi)星路徑。

國(guó)際空間站是關(guān)于形式的功能。每一個(gè)小小的投影、顏色的每一點(diǎn)變化，都是國(guó)際空間站出于明確的工程原因。設(shè)計(jì)師們選擇了“功能而非形式”，并且花費(fèi)在創(chuàng)造力上。所以，所有的事情都考慮到了，我相信它的設(shè)計(jì)是最好的。（科技新發(fā)現(xiàn) 康斯坦丁/文）

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