航天科技基础知识有哪些思维导图

建造国际空间站的目的总的来说就是在太空建立一个永久性的科学实验室，上面能安放各种研究设备和实验仪器，以便航天员利用太空微重力环境长期进行科学研究。具体地说有5个目的：(1)建造一个世界级的研究实验室，以便进行高质量的科学研究;(2)充分利用太空微重力资源;(3)让航天员能长期在上面工作与生活;(4)探索一种有效的国际合作机制;(5)为发展21世纪的科学技术提供一个理想的"试验平台"。

国际空间站的主要结构：(1)基础桁架，用来安装各舱段、太阳能电池板、移动服务系统及站外暴露试验设施等;(2)居住舱，主要用于航天员的生活居住，其中包括走廊、厕所、淋浴、睡站和医疗设施，由美国承担研制和发射到太空;(3)服务舱，内含科学仪器设备等服务设施，也含一部分居住功能，由俄罗斯研制并发射;(4)功能货舱，内设有航天员生命保障设施和一部分居住功能以及电源、燃料暂存地等，舱体外部设有多向对接口，由俄罗斯研制并发射;(5)多个实验舱，其中美国1个、欧空局1个、日本1个、俄罗斯3个;(6)节点舱(3个)，它们由美国和欧洲航天局研制，是连接各舱段的通道和航天员进行舱外活动的出口;(7)能源系统和太阳电池帆板，由美国和俄罗斯提供;(8)移动服务系统(主要是遥操纵机械臂)，它由加拿大研制。

空间站就是一个建在太空的研究实验室，因此航天员在空间站上的一项重要工作就是利用站上的科研仪器或试验设备进行科学研究或实验;另外航天员在空间站上需要完成大量的太空行走(即出舱活动)，出舱活动的目的一是组装国际空间站，还有就是对空间站的维修和保养(如前苏联的和平号空间站);第三是日常事务或工作，如完成地面控制中心下达的临时任务，更新站上计算机上的数据，对站上的设备进行测试和检查等。

在空间站上没有白天和黑夜，太阳每天升起和落下16次，因此航天员的作息时间完全是自己定。一般是06:00起床，起床后稍微活动一下，就开始对空间站作一次常规检查，然后吃早餐;08:10左右，在开始正式工作前，全体航天员与地面控制中心开一次当天的工作会议，会后进行一会体育锻炼，然后开始工作，一直到中午13:05;中午有1小时的午休时间，下午的活动包括工作和体育锻炼，直到19:30，然后是晚餐和一天的工作总结会;睡眠时间开始于21:30。一般情况下，航天员每天工作10小时，星期六工作5小时。其余的时间由航天员自己安排，可以休息，也可以加班。

人的一生有三分之一的时间是在睡眠中度过的，因此有一个舒适的环境以保证良好的睡眠极为重要。在这方面天上和人间都是同样的标准。但天上和人间有一个重要区别，这就是在地面上是1g重力环境，而在太空中是微重力或失重环境。在地面上最好的睡眠方式是躺在床上睡，实在不得已，也可坐在椅子上睡，极少有人站着睡，可能没有人会倒立着睡。但在失重条件下，睡眠不受姿势的限制，可以躺着睡，坐着睡，站着睡，甚至倒立着睡。在失重条件下睡眠的最大优点是无需要床。你只要在居住舱中找一个角落，没有噪声和振动干扰，便可舒舒服服地睡上一觉。不过在睡前一定要用一根带子将自己固定在某个地方，否则当你睡着后，由于呼气的推力会将你的身体推到空中，在舱内飘来飘去，直到碰撞在某个物体上把你撞醒。在早期的飞船上，航天员都是坐在座椅上睡眠，在航天飞机上为航天员提供的睡眠条件有很大改进。航天飞机上有两种睡眠设备分别提供给两种工作制使用;单班工作制使用睡袋;两班工作制使用卧厢。在单班工作制时，所有航天员都同时睡眠，因此每人有一个睡袋。在太空中有些任务需要24小时连续操作，因此要求航天员分两班轮流工作，这时航天飞机上提供给航天员的睡眠设备是小卧厢。卧厢分三个一组和四个一组的两种。每个小卧厢内都有睡袋，私人贮藏室、照明灯和通风口。睡袋固定在卧厢床板上，用6个弹簧夹固定。照明灯的亮度可调节。新鲜空气的进气口正对着航天员的头部，而排气口对着脚。所有卧厢都安装在中层甲板舱的右侧，在航天员睡觉时要求头对着气压过渡舱，脚对着电子设备舱。

在国际空间站的美国居住舱内，为每名美国航天员提供一个卧室，这是一个私人小空间，小卧室有一人大小，能隔音，卧室中也有睡袋，此外里面还有台灯、小书桌、书架、笔记本电脑和放置私人物品的抽屉，航天员躺下后还可以听音乐。不过对于临时来访的航天员，则没有这种待遇，他们一般只能睡在睡袋内，睡袋是挂在站舱的舱壁上。不过很多航天员不愿意睡在这种小卧室内，而是在地板上，天花板上或是墙壁找一个比较安静的地方，将睡袋系在上面，即可安安稳稳的睡上一觉。为了防止噪音和光亮的干扰，航天员睡觉前一般都用耳塞将耳朵堵住，并用眼罩将眼睛蒙上。为了尽可能模拟在地面睡觉的情景，这种航天睡袋是特制的，在睡袋的一边做得比较硬一些，相似于床垫。另外在航天员睡觉的时候，睡袋上还应当用两条宽的带子将身体固定住，这样使航天员有一种盖被子的感觉，同时还可防止手臂和下肢飘动。人体的手臂在脸的前方飘来飘去虽没有什么危险，但会让人感到不舒服。不过也有个别航天员既不要睡在小卧室内也不愿意使用睡袋，而是愿意在完全飘浮状态中睡觉。

目前在国际空间站上有两个太空厕所，太空厕所内使用的是太空马桶，这种太空马桶都是由俄罗斯设计的。太空马桶与地面上使用的马桶不一样。由于太空是失重环境，水不会往下流，因此太空不能使用抽水马桶，而是使用"抽气马桶"。这种"抽气马桶"是靠气流将大小便带走，因此使用这种马桶时，屁股一定要跟马桶的边缘贴紧，使马桶内完全密封。如果密封不严，里面的气流就无法将粪便带走。在"抽气马桶"内大小便是分开收集的。马桶的前端有一个漏斗状的适配器，可以将小便收集和输送到小便桶中。"抽气马桶"不分男女，但适配器则分男女。

航天员在太空飞行期间可以使用太空厕所，但是在航天飞机发射时、在太空行走期间、以及在航天飞机返回着陆时，航天员又是使用什么东西解决大小便问题?现在在美国，无论是男航天员或是女航天员，在航天飞机发射和着陆时，以及在太空行走期间，都穿着一种称为"强力吸尿裤"的短衬裤，以解决小便问题。当航天员需要小便时，直接将小便尿在强力吸尿裤上，等回到地面上或是回到气闸舱以后，将这种裤子扔掉即可。航天飞机发射前，宇航局发给每名航天员三条强力吸尿裤，一条在发射时穿用，一条在着陆时穿用，还有一条留作备用。航天员在太空行走前，也要穿上这种裤子，一般是贴身穿，穿在液冷通风服的里面。这种强力吸尿裤外形像普通的运动短裤，不过它有极强的吸水能力，一条裤子能吸附2升多的尿。

国际空间站的食品分为三大类：日常食品、应急食品和舱外活动食品。日常食品包括冷冻食品、冷藏食品和室温食品。冷冻食品又包括小菜、蔬菜和各种点心;冷藏食品包括新鲜水果和蔬菜、可以在冰箱中较长期保存的食品以及一些乳制品。室温食品包括热稳定食品、无菌包装的食品，自然形态的食品以及复水饮料。

挑选食品的标准是适用性、营养价值和方便性。航天员在发射前6个月对食品进行选择。虽然每批航天员在站上一般要停留90天，但食品菜单的选择只要求选出头28天的来。在选择菜单时允许航天员对空间站标准菜单中的项目进行删改和更改。

应急食品可以提供空间站上航天员45天的食品供应。所谓应急供应包括两种情况，一种是空间站发生严重事故;另一种是由于某种原因不能正常供应航天员食品。该系统对食品的体积和重量作了严格的限制。每人每天仅提供2000kcal的热量。应急食品在室温下保存，温度范围是16～30℃，因此必须是耐贮存的。这类食品包括热稳定食品、中湿度食品、脱水食品和饮料。食品的保存期必须在2年以上。

舱外活动食品供航天员在舱外活动(即太空行走)期间食用，包括食物和水，其中食物可提供500kcal的热量，水有1.08kg，能保证8小时的身体需要。舱外活动食品与水的容器都是特制的，可以多次使用。每次用完后要带回站内进行清洗，然后重新装满食物和水，以备下次出舱时再用。

国际空间站上的冷藏食品有乳制品(包括美国干酪、乳脂干酪、酸奶油);还有水果(包括苹果、葡萄柚、猕猴桃、橙和李子)。

国际空间站上的冷冻食品包括肉蛋类、主食类、蔬菜类、水果类、甜点心、汤类、乳制品、饮料和调味品等。其中肉蛋类包括牛肉、小羊肉、火鸡肉、猪肉、海产品和蛋类。

航天科技对政治的影响体现在很多层面，总括而言为两方面，其一是对于国家的核心竞争力的影响，其二是对国家凝聚力的影响。以下即从这两个方面进行阐述。

在新的形势下，各国和地区都将科技水平提升到国家发展战略层面。随着杨利伟的成功升天，我国正式成为世界上第三个发送载人航天飞船成功的国家，标志着我国综合国力的强大。而随着时代的发展，我国航天技术仍在飞速进步，这意味着我国的航天科技的不断走向成熟。这不仅展现出我国的国际实力和地位，更为各国之间合作提供了机会，同时在内部为国民经济的发展开辟了稳定的环境。

虽然航天科技对国家核心竞争力有着积极的影响，但其也有着负面的作用。由于研究航天科技是一项高投入、高耗能的战略任务，因而其相关研究开展均由政府组织领导。而政治力量能够将人类社会引入好的方面也能将其引入歧途。随着霸权主义的蔓延，其将触手逐步伸向了太空领域。例如冷战时期美苏之间的军备竞赛，给国家和民生民力带来了深重的灾难。同时也体现了其利用航天科技进行空中争霸的歧途。从这一角度而言，其是不利的。因而对于一个国家来说，只有合理利用航天科技，并将其用于正途，才能对内实现国家凝聚力的提升，对外体现良好的大国形象，让各国之间愿意进行合作。

科技是第一生产力，在长期的发展实践中，航天科技正不断推动社会发展和经济进步。从整体上看，航天科技能够产生的社会效益是巨大的，一般情况下，往航天科技每投入1份，就能产生一至十四倍的经济效益。在进行仔细的调查研究后发现，在超级帝国美国打算将空间技术向产业化方向转变开始，就为美国带来了极其丰厚的经济效益，间接缔造了美国的经济神话。如早年间，美国从长远进行考虑，实施了阿波罗登月计划，虽然耗资三百亿美元，但却为美国带来了经济的繁荣。国内外相关学者通过研究发现，其至少产生了10倍的利润。因此，从某种角度来说，航天科技能促进一个国家的经济飞速发展，提升国家的国际地位，巩固国家实力，为国与国之间进行合作提供了便利的条件。

同时，航天科技还能够造福人民，应用在人民的生产之中，提升社会生产力，从而推动社会进步，促进生活水平的提升。比如最直观的GPS全球定位系统的产生，为人类的生产生活提供了诸多便利，还广泛应用在了各行各业。又比如应用卫星的发明，极大地改善了人类各方面的生产力，诸如医学仪器、农作物品质和公共安全等。当前阶段，我国航天技术极大改变了人类的生活和生产。同时，为了将来能够更好地进行宇宙太空的探索，人类正在不断探索和开发新型药物、干扰素、抗生素、激素和半导体材料等，虽然处于起步阶段，但已经初有成果，产生了一定的社会效益和经济效益。

航天科技对军事的影响能够体现在诸多方面，首先第一点就是战略威胁方面。从我国当前的实际国力情况来看，结合前文所述，航天科技对我国核心竞争力的提升有着重要作用，因此，我国要充分认识到航天科技的重要性。目前，我国许多军事专家已经指出，在新的国际形势下，哪个国家能够占据绝对的军事优势，就能够在世界竞争之中处于不败之地。此外，在新的国际形势下，若能够将航天科技运用在经济发展过程中，就能充分作用于国家经济的发展，进而就自发将军事装备等军事内容进行概念化处理。在新的形势下，军备竞赛等已经同传统的"战争"有了很大的差别，已然转变为科技的战争，在这样的情况下，新的军事革命正在酝酿之中。从目前科技的发展水平来看，如果在将来有发生战争的可能，不仅是世界性的，更会是海陆空三位一体的战争，其残酷性和危害性将会空前。因此，我国在进行神舟系列飞船的成功发射之后，表明我国对航天科技只会进行和平的开发利用，绝对不会将其运用在战争之中。从中能够看出，我国航天科技的发展和研究，是基于提升国家的核心竞争力和国际地位、国家经济实力的落脚点的。这也体现了我国始终秉持着的为人民服务和考虑的原则。

但是在我国秉持着和平理念的同时，美国等国家并秉持着不同的观点，有些专家甚至直言中国神舟系列飞船的发射成功几乎等于国家的导弹防御系统被击破，虽然此言欠妥，但仍能够从中看出航天科技的重要性。也能够看出，在未来的发展中，哪个国家占据了空间技术的优势，就能在国际上拥有话语权，就能在将来可能发生的战争中占据有利地位。

比如天基军事系统，其被称作"天军"，其能够不受到外界因素的干扰，飞行穿梭在各国的航空之上，这对于各国而言都是一种潜在的巨大威胁，也是美国对自身霸主地位的一种彰显，是一种不稳定、不安定的因素。但目前"天军"是其他战争武器所无法比拟的。我国也正在积极开发航天科技，并针对战争领域进行了相关研究，但正如前文所述，我国并不会将其运用在战争之中，而是出于和平考虑，出于国家的经济利益考虑，是出于对自身国家综合实力、国际地位的考虑，同时也是为了不被其他国家进行军事上的欺压和霸凌。从这个角度看，航天科技的存在，能够从某种程度上保障一个国家的安全和平。

综上所述，航天科技对于人类社会有着巨大的影响，在经济、政治上和军事上都有著较为明显的体现。从中也能够看出，航天科技的积极作用是远大于其消极作用的，因此，世界各国对于航天科技的研究并不会停下脚步，而是会不断进行全新探索，合理使用造福人类。

在太空温度急剧变化的恶劣环境中，航天员必须穿着特殊的航天服才能保证正常体温和舒适感，相变材料就是专为航天员而开发的织物材料。现在，普通人也有机会穿上相变材料制成的内衣和衬衫了，这样在任何温度环境中都可以提高身体的舒适感。

在阿波罗计划中，NASA为了让宇航员在太空里吃到蔬菜以补充维生素，发明了冷冻脱水蔬菜技术。该技术几乎能除去蔬菜中的全部水分，将其重量降低20%，但同时能保留98%的营养成分。现在，这一技术在生活中最常见的应用就是方便面里的蔬菜包，看起来只是皱巴巴的小菜干，食用时只需泡进水里即可恢复，原本的色泽、营养和风味均能保留。

如今不少建筑的屋顶都装上了太阳能电池板，发的电不仅供自己用，多出来的还可送回电网赚钱。而太阳能电池技术的发展，航天技术也作出了重大贡献。太空中的卫星、飞船和空间站要能持续获得能源，这些设备推动了地面上对太阳能的应用。

航天技术发展带来的制造能力的升级，在地铁上得到了应用。比如地铁导电金属轨，就采用了航天领域中，多种金属复合制造的特殊技术，打破了国外垄断。

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