人类最大的人造轨道结构：国际空间站（ISS）

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国际空间站（International Space Station，ISS）是人类历史上规模最大、技术最复杂的国际合作航天工程，也是目前唯一在近地轨道长期运行的多国联合空间实验室。自1998年首个舱段发射以来，ISS不仅成为微重力科学研究的前沿平台，更象征着跨越国界的科技合作与探索精神。
ISS的构想始于1983年美国总统里根的“自由号空间站”计划，后经多次调整，于1993年由美国、俄罗斯、欧洲航天局（11国）、日本和加拿大等16个国家共同确定合作框架。1998年11月20日，俄罗斯的“曙光号”功能货舱（FGB）率先升空，标志着ISS正式进入建造阶段。此后十余年间，通过航天飞机、质子火箭等运载工具，ISS逐步完成36个组件的对接，最终于2011年完成主体结构。
该站总质量约420吨，展开后长109米、宽88米，相当于一个足球场大小，内部工作空间达1300平方米，可容纳7名宇航员长期驻留。其轨道高度约为400公里，以每小时28,000公里的速度绕地球运行，每90分钟环绕地球一圈。

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ISS由居住舱、实验舱、服务舱、桁架结构及太阳能电池翼等模块构成。太阳能电池翼总面积达2,500平方米，可提供超过100千瓦的电力，支持空间站运行及科学实验。

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作为“太空实验室”，ISS的核心使命是开展微重力环境下的科学研究。例如：
生命科学与医学：研究长期失重对人体的影响，为未来火星任务积累数据；
材料科学：在无重力条件下合成新型合金和晶体；
地球与环境观测：实时监测气候变化、自然灾害及海洋生态。
2025年，NASA在ISS上部署了“空间纠缠与退火量子实验”（SEAQUE）装置，首次在太空验证量子纠缠现象，为未来量子通信和量子计算机的太空应用奠定基础。

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ISS的运营依赖多国协作：美国负责核心模块和能源系统，俄罗斯提供推进舱和货运飞船，欧洲和日本则贡献实验舱与补给设备。截至2025年，已有来自19个国家的244名宇航员进驻ISS，其中美国与俄罗斯占比最高。
然而，ISS的维护成本与老化问题日益突出。例如，俄罗斯模块的泄漏问题自2020年持续恶化，2024年一度威胁宇航员安全，需紧急修补。尽管原计划运行至2030年，但SpaceX创始人马斯克多次呼吁提前退役ISS，主张将资源转向火星任务。不过，NASA强调ISS仍是深空探索的重要训练平台，其退役需经16个参与国协商，并依赖SpaceX研发的“脱轨飞行器”引导其安全坠入太平洋。

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随着ISS逐渐步入寿命末期，NASA已着手推动近地轨道的商业化。2021年起，蓝色起源、塞拉空间等企业获得资助，开发商业空间站以接替ISS。公理空间（Axiom Space）更计划在ISS退役前对接首个商业舱段，逐步过渡至独立运营。这一转型不仅可降低政府开支，还将为私营企业开启太空科研与旅游的新市场。
除了科研成就，ISS还成为连接地球与太空的文化纽带。例如，站上的业余无线电设备（ARISS）允许宇航员与全球学生对话，激发青少年对科学的兴趣。自1983年首次航天飞机业余通信以来，已有200多所学校通过ISS实现“太空课堂”。

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国际空间站不仅是技术的奇迹，更是人类合作精神的象征。尽管其终将退役，但它为深空探索积累的数据、跨国的协作模式，以及商业航天的萌芽，将继续照亮未来的太空征程。