壹、前言
1969年美國太空任務團隊(Space Task Group)向當時的美國總統理查‧尼克森(Richard M.Nixon, 1913-1994)建議在阿波羅計劃(Project Apollo)結束之後的太空計劃發展方向,這些計劃包括了永久性太空站(Space Station)、可重覆使用的太空梭(Space Shuttle)及以無人太空飛行器探勘太陽系第四個行星的火星計劃(Project Mars),此三項提案均獲得批准。

NASA自1973年開始進行的太空實驗室計劃(Project Skylab),是美國繼阿波羅計劃之後所進行的較具規模的太空飛行計劃,主要任務在於研究在太空中建立長期運作的載人太空站的可能性,並提供科學家們一座研究關於地球、太陽系、宇宙和無重力狀態,對人類及物質相關影響的科學實驗室,是美國首座運行於繞行軌道上的載人軌道實驗室。

貳、系統諸元
太空實驗室太空站(Skylab Space Station)主要可分成四個部分,分別是軌道工作艙、氣閘艙、多重連結器及阿波羅太空望遠鏡座,麥道太空公司(McDonnell Douglas Astronautics Co.)為太空實驗室計劃的系統主承包商。在軌道時整座太空站加上阿波羅太空艙(Apollo Spacecraft)的全長為35.4公尺,總重90,600公斤,其居住空間大約與一棟小房屋相同,可供三名美國太空人(Astronaut)長期進駐,進行各項科學研究。

一、阿波羅號太空艙
由美國的北美‧洛克威爾公司(North American Rockwell)製造的阿波羅號太空艙,為兩段式設計,分別為指揮艙(CM, Command Module)與勤務艙(SM, Service Module),在執行任務時兩艙組合成指勤艙(CSM, Command Service Module)。全長9.9公尺,直徑3.9公尺,重量12,700公斤。其任務是搭載組員到達太空實驗室後隨即泊接,在組員任務結束時搭載離開太空實驗室重返地球。

二、氣閘艙
氣閘艙(AM, Airlock Module)方便太空人到太空站外進行維修作業,其中也包含太空站的控制儀錶板,是太空實驗室環境、電力、通訊的控制中心。全長5.3公尺,直徑(最大)6.5公尺,重22,200公斤。

三、多重連結器
多重連結器(MDA, Multiple Docking Adapter)是接鎖(Docking)阿波羅太空艙的艙口,也是阿波羅太空望遠鏡座(ATM, Apollo Telescope Mount)與太陽觀測台(SO, Solar Observatory)的主要控制中心。全長5.2公尺,直徑3公尺,重6,200公斤。

四、阿波羅太空望遠鏡座
阿波羅太空望遠鏡座(ATM)所設置的太陽觀測台(SO),裝載八種不同功能的儀器供研究太陽之用,如以可見光、紫外線(Ultraviolet)和X射線(X-rays)光譜來觀測太陽。全長4.4公尺,直徑3公尺,重11,100公斤。

五、太空實驗室軌道工作艙
以農神五號(Saturn V)運載火箭的第三節(S-IV B)修改的太空實驗室軌道工作艙(SOW, Skylab Orbital Workshop),是美國第一個太空站的主體。為一個全長15公尺,直徑6.5公尺,重35,400公斤,有大約295立方公尺的工作與生活空間。工作艙設有兩個隔間,分為上下兩層。

上層是主要的科學實驗區,許多維修設備都儲藏在這一層。乘員在此艙進行大部分的實驗工作,在艙壁外殼上鍍金以反射太陽輻射熱幫助調節溫度,在船艙下設有23具球狀氮氣存槽來控制姿態及操作氣動機械。其下方設有維生系統用的散熱器,冷藏庫及冷凍庫。

比起雙子星計劃(Project Gemini)、阿波羅計劃一至二週的任務時間來說,太空人在太空實驗室的任務期通常長達數個月以上,也因此當初設計這座太空站的重點之一放在可居住性。太空實驗室的內部寬敞舒適,比起之前發展的太空艙有著更多日常必備設施,比如廚房、餐廳、個人專屬的休息間,以及在無重力狀態下專用的淋浴間。其他則有大型觀景窗來觀賞地球。

下層主要作為起居室、工作空間以及儲藏室用。這是整座太空站中體積最大的部分,也是其輔助實驗工作室,在太空實驗室計劃取消之後就沒再用到,因為大部分的注意力都放在研發太空梭上。

六、太陽陣列翼
TRW系統公司(TRW Systems)製造的四片太陽陣列翼(SAW, Solar Array Wing),是裝設在軌道工作艙外的四片可摺疊的大型太陽能電池板(Solar Cell Panel),排列有147,840個太陽能電池,將太陽光轉換為12仟瓦(KW, Kilowatts)的總發電量,供應太空實驗室各系統之用。在發射時太陽能電池板呈摺疊狀態,抵達軌道時再展開以提供太空站所需的電力,太陽能電池板於伸展時的直徑為31公尺。
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