基本介紹
- 中文名：星辰號服務艙
- 外文名：Zvezda
- 類型：國際空間站的一個組件
- 製造商：俄羅斯科羅勒夫火箭和空間聯合體
- 俄語：Звезда
起源,設計,系統組成,空間站對接,發射風險,
起源
星辰號服務艙的基礎結構（被稱為"DOS-8"）最初是用作米爾－2空間站的核心部件建於上世紀80年代中期。這意味著星辰號服務艙在設計同米爾空間站的核心部件（DOS-7）相類似。事實上，相當長的一段時間裡，星辰號被標註為米爾－2空間站，它的設計血統因此可以追溯到早期的禮炮號空間站。它的結構於1985年2月完工，內部設備也在1986年10月裝配完成。
設計
星辰號服務艙包括1個供空間站乘員生活和工作的圓柱形的“工作隔艙”（Work Compartment），1個有對接入塢裝置的“中轉隔艙”（Transfer Chamber），1個非承壓的“裝配隔艙”（Assembly Compartment）在“中轉隔艙”的周圍，另有1個有3個對接口的球形“中轉間”。整個服務艙重18,051公斤。長13.1米（43英尺），太陽能電池板展開時為29.7米（97.5英尺）。
星辰號內部
星辰號內部中轉隔艙與曙光號功能貨艙相連。中轉隔艙還有用於和“科學能量平台”（Science Power Platform）和宇宙對接艙（Universal Docking Module）相連線的對接口。現在，其中最下面的1個和俄羅斯的對接隔艙相連。另1個是空的。它原本是用作一個對接口，但一旦艙口損壞，乘員無法從轉移到空間站其他部分，所以這個對接口的功能從未被使用過。
“裝配隔艙”（Assembly Compartment）裝備有諸如推進器，天線，推進箱等外部裝備。
“中轉隔艙”（Transfer Chamber）裝備有自動對接入塢裝置，可用於對接聯盟號宇宙飛船和進步號貨運飛船。
星辰號服務艙有可供2個乘員睡覺的區域，1台NASA提供的跑步機和1輛腳踏車可供健身使用，廁所以及其他衛生設備，1套帶冰櫃的廚房設備。星辰號上安裝了俄羅斯的用於指令和導航的主計算機。星辰號一共有14個視窗，3個9英尺直徑的在前部的中轉隔艙，1個16英尺直徑的在工作隔艙，每個乘員艙都有至少1個視窗。還裝備了一個電解被濃縮的濕氣和廢水，用以產生氫氣和氧氣的電子裝置。氫氣被排放出去，而產生的氧氣可供呼吸。濃縮濕氣產生的水和廢水可以在緊急情況下做為飲用水，但在通常情況下，使用從地面帶來的新鮮水。星辰號服務艙有16個小的和2個大的推進器用於推進。另有8個電池用於儲存能量。
用以產生氫氣和氧氣的電子裝置需要經常的維護，而且已經故障過多次，乘員們需要使用化學氧氣發生器（固體氧氣發生器），另有1套使用可再生的吸附劑的裝置用於排除二氧化碳，星辰號服務艙被指責噪音過大，以至於乘員們在艙內不得不使用耳塞。
系統組成
“星辰”號服務艙由俄羅斯承建，是國際空間站的核心艙，可用於接待載人飛船或貨運飛船。
服務艙由過渡艙、生活艙和工作艙3個密封艙及1個用來放置燃料箱、發動機和通信天線的非密封艙組成。生活艙中設有供太空人洗澡和睡覺的單獨“房間”，艙內有帶冰櫃的廚房、餐桌，供太空人鍛鍊身體的運動器械。艙體上設計的14個舷窗，可供太空人眺望浩瀚的星空。“星辰”號配有定位和電視系統，可保障服務艙與俄羅斯科羅廖夫地面控制中心和美國休斯敦地面控制中心的直接聯繫。2000年7月12日，“星辰”號由“質子-K”號運載火箭送入太空l 7月26日，“星辰”號服務艙與國際空間站聯合體。
星辰號服務艙是國際空間站的核心部件。是國際空間站建設階段的控制中心。它由充壓過渡艙、工作艙和不充壓推進艙三部分組成，裝有姿態控制系統和生命保障系統，可容納3名航天員。它除了為國際空間站早期運行提供居住場所、生活系統、配電系統、數據處理系統、飛行控制系統和推進系統外，還提供通信系統，並具有由地面飛行控制中心進行遙控的能力。如果沒有星辰號服務艙，航天員就無法在國際空間站上長期作業，因而也就不能繼續建造國際空間站。由於星辰號服務艙具有居住功能，所以它的發射就意味著國際空間站可以入住航天員了。
它配有控制空間站運行的中心電腦、生命保障系統和推進器裝置。設定的三個密封艙為太空人提供了生活和工作場所。它與空間站聯合體的對接是國際空間站建設過程中極為重要的一環，將是國際空間站主要的生活區，其中包括一個實驗室、三個睡眠區域、一個浴室和一個娛樂健身中心。服務艙的洗手間是高技術的產物，為了防止太空人在方便的時候因失重脫離“座位”，洗手間特別配備了幾個固定裝置，太空人可以將腳和腿伸進這些固定物中間，這樣就不至於在方便的時候，一不留神飄了起來，造成不必要的尷尬。太空艙的13個窗戶將為太空人提供前所未有的良好視野，其基本的生活設施相當於一個四星級酒店的標準。
星辰號服務艙質量約24噸，長13米，直徑4．35米，有4個對接口，其中前端有2個徑向對接口和1個軸向對接口，後端有1個錐形對接口。軸向對接口與曙光號功能艙對接，錐形對接口用於與進步號貨運飛船或聯盟號載人飛船對接。星辰號服務艙的太陽能電池板總面積為80平方米，最大功率為10千瓦。
樣品返回艙沿飛船的z軸方向固定，這是從彗星採樣成功返回地球的一個關鍵因素。它主要包含三個部分：電子設備、氣動防熱設備和降落傘系統。
電子設備主要包括超高頻信標和閃游標位器，用於樣品返回艙返回時定位用。這個信標在與飛船分離時刻就被激活。由於鋰電池壽命長、對溫度變化不敏感以及安全可靠的原因，信標由鋰電池組供電。電池組可以提供超過72h的供電能力。
氣動防熱設備用來減少超過99%氣動熱，保護採樣裝置應對極度苛刻的再入加熱環境。熱防護罩用石墨/環氧合成物製成，呈60°半錐角圓錐形狀。
在再入和下降階段，大氣壓力感測器將提供降落傘開傘時間所必需的信息。降落傘系統包括降落傘控制裝置、主傘以及傘罐，其中傘罐是直徑為16．51cm、高為615．24cm的容器。降落傘傘罐包括發射器和引導開傘裝置。在降落傘傘罐外面有一個蓄氣筒，用來增壓發射器彈出引導開傘裝置。引導開傘裝置彈出，帶出主傘傘包，主傘完全打開，大概有5．2m長。
空間站對接
2000年7月26日，星辰號服務艙連線在曙光號功能貨艙的後端，成為國際空間站的第3個組成部分。7月下旬，曙光號上的計算機向星辰號上的計算機傳遞了國際空間站的指令。
2000年9月11日，執行STS-106任務的太空梭上的2名太空人最終完成了星辰號和曙光號的連線。經過6小時14分的艙外作業，太空人Ed Lu和Yuri Malenchenko連線了9根星辰號和曙光號之間的電纜，其中有4根輸電線，4根視頻和數據線，和1根用於光學自動測量記錄傳導的光纖線。 第2天，美國中部時間上午12:20，STS-106的太空人第一次漂浮進星辰號艙內。
星辰號服務艙裝備了早期的生活區域，生命維持系統，通訊系統（星辰號與空間站之間由1個10Mbps的乙太網相連），電子能量分配裝置，數據處理系統，飛行控制系統和推進系統。這些區域和系統已經被其他的空間站組件所補充。
星辰號上的2個主引擎能用於提升空間站的軌道高度。2007年4月25日，曾經使用過1次，這是2000年星辰號抵達空間站後的第1次。
發射風險
由於俄羅斯的財政問題，星辰號在沒有替補和保險的情況下被發射。基於這些風險，NASA已經建造了臨時控制艙，以防星辰號發射嚴重延期或者在發射中被毀。
