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国际空间站（International Space Station，ISS）是一个由美国、俄罗斯、欧洲、日本和加拿大等国家合作建造和运营的空间科学实验室。它是迄今为止最大、最复杂的空间设施，也是人类历史上最重要的国际科学合作项目之一。ISS的建设始于1998年，当时美国和俄罗斯在太空领域的竞争已经进入了一个新的阶段。1993年，美国提出了一个名为“自由空间站”的计划，旨在建造一座完全由美国政府资助的太空站。俄罗斯则提出了“Alpha”计划，旨在建造一座完全由俄罗斯资助的太空站。在这种情况下，美国和俄罗斯决定合作建造一座国际空间站，以取代各自的计划。
国际空间站的建造大致可分为三个阶段。第一阶段（1994年-1998年），主要进行了9次美国航天飞机与俄罗斯和平号空间站的交会对接，取得了宝贵的经验。第二阶段（1998-2001年），初期装配阶段。1998年11月20日，国际空间站首个组件——曙光号功能货舱（美国出资，俄罗斯制造）发射成功。1998年12月4日，美国团结号节点舱由奋进号航天飞机送入轨道，并于12月7日与曙光号成功对接。第2阶段的主要目标是建成1个具有载3人能力的初期空间站。第三阶段（2001年-2006年），最终装配和应用阶段。装配完成后的国际空间站长110米，宽88米，大致相当于两个足球场大小，总质量达400余吨，将是有史以来规模最为庞大、设施最为先进的人造天宫，运行在倾角为51.6°、高度为397公里的轨道上，可供6～7名航天员在轨工作，之后国际空间站将开始一个为期10～15年的永久载人的运行期。
国际空间站总体设计采用桁架挂舱式结构，即以桁架为基本结构，增压舱和其它各种服务设施挂靠在桁架上，形成桁架挂舱式空间站。其总体布局如图3所示。大体上看，国际空间站可视为由两大部分立体交叉组合而成：一部分是以俄罗斯的多功能舱为基础，通过对接舱段及节点舱，与俄罗斯服务舱、实验舱、生命保障舱、美国实验舱、日本实验舱、欧空局的“哥伦布”轨道设施等对接，形成空间站的核心部分；另一部分是在美国的桁架结构上，装有加拿大的遥操作机械臂服务系统和空间站舱外设备，在桁架的两端安装四对大型太阳能电池帆板。这两大部分垂直交叉构成“龙骨架”，不仅加强了空间站的刚度，而且有利于各分系统和科学实验设备、仪器工作性能的正常发挥，有利于航天员出舱装配与维修等。
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