空间实验室的性能与功用

美国发展空间实验室(站)与苏联不同，其注重先进性，但欠缺连续性和继承性。
美国首先研制了“天空实验室”，于1973年5月14日发射，它有两个目的：一是作为未来空间站计划的过渡环节，带有试验性质，二是进行科学实验。 苏联是首先发射载人空间实验室的国家。其“礼炮1号”在1971年4月19日发射，由轨道舱，服务舱和对接舱组成，呈不规则的圆柱形，总长约12.5米，最大直径4米，总重约18.5吨。它在约200多千米高的轨道上运行，站上装有各种试验设备，照相摄影设备和科学实验设备。后在太空与联盟号载入飞般对接组成居住舱，容积100立方米，可住6名宇航员。相继与联盟10号，联盟11号两艘飞船对接组成轨道联合体，有3名航天员进站内生活工作近24天，完成了大量的科学实验项目，但这3名航天员乘联盟11号飞船返回地球过程中，由于座舱漏气减压，不幸全部遇难。
“礼炮2号”发射到太空后由于自行解体而失败。苏联发射的礼炮3、4、5号空间实验室均获成功，航天员进站内工作，完成多项科学实验。 美国在1973年5月14日发射成功一座叫天空实验室的空间站，它在435千米高的近圆空间轨道上运行，先后接待3批9名宇航员到站上工作。这9名宇航员到站上工作。这9名宇航员在站上分别居留28天，59天和84天。天空实验室全长36米，最大直径6.7米，总重77.5吨，由轨道舱，过渡舱和对接舱组成，可提供360立方米的工作场所。
1973年5月25日，7月28日和11月16日，先后由阿波罗号飞船把宇航员送上空间站工作。在载入飞行期间，宇航员用58种科学仪器进行了270多项生物医学，空间物理，天文观测，资源勘探和工艺技术等试验，拍摄了大量的太阳活动照片和地球表面照片，研究了人在空间活动的各种现象。1974年2月第三批宇航员离开太空返回地面后，天空实验室便被封闭停用，直到1979年7月12日在南印度洋上空坠入大气层烧毁。它在太空运行2249天，航程达14亿多千米。 “空间实验室”是欧洲研制的第一种载人航天设备，由密封科学实验舱和托盘两种标准构件组成。长度分别为7米和3米，宽4米。这种空间站自身没有动力装置，不能自主飞行，只能装在航天飞机的货舱中，随航天飞机一起升空，完成预定任务后，再随航天飞机返回地面。
1983年11月28日，“空间实验室1号”由美国哥伦比亚号航天飞机携带，进入高250公里、倾角57°的近地圆形轨道，作为期10多天的飞行。完成了由14个国家提出的73项有关大气物理、地球观测、天文、太阳物理、太空等离子物理、医学、生物学和冶金等的数百次实验和观测。拍摄了近千张照片，收集了近200万兆位的信息，相当于1973年美国天空实验室飞行半年所获资料的50倍。以后它又曾由“挑战者”号航天飞机3次带入太空进行科学实验。它是欧空局首次飞入太空的大型载人航天器。在以后由“挑战者”号航天飞机送上太空的3次航行中，它还进行了特殊材料加工，晶体生长，流体力学，生命科学，大气物理和天文方面的许多实验，也获得满意结果。 天宫一号是中国首个空间实验室的名称。“天宫一号”的目标飞行器已经分别与神舟八号、神舟九号飞船对接成功，并将与神舟十号飞船对接，从而建立第一个中国空间实验室。
中国在研的空间实验室采用两舱结构，分别为实验舱和资源舱。实验舱可保证舱压、温湿度、气体成分等航天员生存条件，可用于航天员驻留期间在轨工作和生活，密封的后锥段安装再生生保等设备。实验舱前端安装一个对接机构，以及交会对接测量和通信设备，用于支持与飞船实现交会对接。资源舱为轨道机动提供动力，为飞行提供能源。
后续的“天宫”二号空间实验室，将主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验。“天宫”三号空间实验室，将主要完成验证再生生保关键技术试验、航天员中期在轨驻留、货运飞船在轨试验等，还将开展部分空间科学和航天医学试验。