飞出地球仅仅是人类航天梦想的第一步，人类也不会满足于仅仅在太空做短暂的旅行。人们希望可以在太空建立可供长期生活和考察的基地，所以，建立空间站就成了非常必要的事情。
空间站是一种在近地轨道长时间运行，可供多名航天员在其中生活、工作和巡访的载人航天器。小型的空间站可一次发射完成，较大型的可分批发射组件，在太空中组装成为整体。在空间站中要有让人生活的一切设施，不需返回地球。
“国际空间站”结构复杂，规模大，体现了当今世界载人航天的最高水平。
打响发展空间站的“礼炮”
礼炮一般是表示敬礼或在举行庆祝典礼时放的炮。从20世纪70年代起，前苏联在太空也放了几次“礼炮”——“礼炮”号系列空间站，从而拉开了空间站发展的序幕。
前苏联在空间站计划上十分重视采取慎重、稳妥和循序渐进的发展方法。第一艘空间站“礼炮”号采取了如下设计原则：第一，简单性，可以大大缩短研制时间；第二，通用性，尽可能采用已有的且比较成熟的技术，以较少风险获得较大的成就；第三，渐改性，努力使空间站具有较大的发展潜力。“礼炮”号空间站大量应用了宇宙飞船的技术和成果。
空间站时代的到来第一个“礼炮”系列的空间站是“礼炮”1号。它由3个直径不同的柱形舱段组成，总长约14.5米，总质量约18.3吨。头部是直径2米的过渡舱，中间是双圆柱体工作舱，尾部是仪器、推进舱。为了保证宇航员操纵空间站运行和完成既定的实验与观测任务，“礼炮”1号空间站设置了7个工作台，分别用于操纵、控制、天文观测、科学实验，以完成各种观测与实验活动。
1971年4月19日，“质子”号运载火箭将“礼炮”1号空间站送入近地点200千米、远地点222千米，倾角为51.6°的轨道上，运行周期88.5分钟。经过9圈的地面测控，“礼炮”1号运行和工作正常。6月6日，“联盟”11号飞船载宇航员杜勃洛夫斯基、伏尔科夫和帕察耶夫进入轨道，经过6个小时的轨道机动，第二天，飞船与空间站对接。宇航员进行了多次机动飞行，测试了空间站内辐射水平，分析了宇航员血样，用γ射线望远镜进行天文观测，进行鱼类在“水”中运动实验，种植植物实验，研究了无线电信号的衰减，用照相机拍摄地球。6月29日下午7时，“联盟”11号与“礼炮”号分离。1小时后，宇航员操纵飞船降低轨道准备再入。直到此时，一切都很正常。但在反推发动机点火后不久，指令舱的一个压力调节阀在与轨道舱分离时被打开，舱内的空气很快泄出。由于宇航员没有穿宇航服，结果他们均因缺氧窒息而死。
祸不单行。1973年4月3日，“礼炮”2号升空。4月14日，正当“联盟”号飞船准备载人起飞时，“礼炮”2号在轨发生了故障，其运行变得混乱而不可控制。继续运行了55天后，“礼炮”2号于5月28日失去控制，坠入大气层烧毁。
不过前苏联并没有灰心。1974年6月25日，“礼炮”3号进入一条219千米×270千米高的轨道。“礼炮”3号是一个军用型空间站，主要标志是站内安装了10米焦距的高分辨率相机，能连续对地球拍照。在进行了多次轨道调整，证明一切正常后，1974年7月13日，“联盟”14号飞船载波波维奇和阿尔丘金进入轨道。1天后，飞船与“礼炮”3号对接成功。这2名航天员进入空间站后进行了天文和太阳观测、血样分析、微流星研究。7月19日，航天员离开“礼炮”3号，乘“联盟”14号返回地面。除“联盟”15号飞船与之对接失败外，“礼炮”3号的任务基本上完成了。1975年1月24日，“礼炮”3号按指令点燃反推发动机，降低轨道并再入大气层。
民用型“礼炮”4号是前苏联5座试验性空间站中运行时间最长的一座。它于1974年12月26日入轨，先后有4艘“联盟”号飞船与它对接，对接成功3次。其中两组航天员在“礼炮”4号上工作生活共计90多天，开展了不少研究和实验活动，大获成功。此后，前苏联于1975年11月17日发射了不载人的“联盟”20号飞船，它完全靠自动系统与“礼炮”4号进行对接。这次试验的目的是研究专门的货运飞船补充燃料、运送物资的可能性，从而有了后来的“进步”号货运飞船的出现，为试验性空间站的问世奠定了基础。“礼炮”4号于1976年2月16日坠入大气层。
1976年6月22日，军用型空间站“礼炮”5号发射成功。先后有3艘“联盟”号飞船与它对接，其中2艘对接成功。“礼炮”5号于1977年8月28日再入大气层。“礼炮”5号虽然有人的时间不多，但也进行了大量研究和实验活动，试验了许多新技术和新设备，其中许多任务仍是民用性质，包括金属冶炼熔化实验、晶体生长实验、天文观测、气象、森林及海洋观测、植物生长实验和其他生物实验等，取得的成果相当突出。
“礼炮”6号和“礼炮”7号是第二代空间站。这两座空间站解决的问题除进一步提高安全性和可靠性外，另两项重大的变化是延长寿命和扩展应用领域。为满足这两点，第二代空间站采取了多种措施，包括提高轨道高度、携带更多推进剂。它们有两个对接窗口，一个用于对接“联盟”号飞船，另一个用于轨道加油。为此，前苏联专门研发了“进步”号加油飞船。另外，为进行舱外活动，空间站上侧还设有一个舱门和小型气闸舱，宇航员可通过这个门进入开放空间。空间站内的生命保障系统和废物处理及水再生系统也进一步得到标准化改造。新增加的专用设备主要有地球资源照相系统，它能够多路实时发送资源信息；有广角对地观测系统；全波段大气数据望远镜，可应用于气象观测和天文观测；此外还有恒星望远镜、零重力实验系统、生物实验装置等。经过这些改进，“礼炮6号”总质量约19吨，在轨运行时间可达5年。
1977年9月29日，一枚“质子”号运载火箭将“礼炮”6号空间站送入轨道。10月9日“联盟”25号飞船发射，但它与“礼炮”6号对接失败。12月10日，“联盟”26号发射，宇航员罗曼年科和格列契科开始进站工作。他们在轨时间为36天。12月10日，罗曼年科和格列契科进行了前苏联航天史上的第二次太空漫步，时间长达88分钟。1978年1月10日，“联盟”27号发射并与空间站对接。这是首次由3个大型航天器对接在一起的对接行动，联合飞行时间为5天。1月22日，“进步”1号飞船发射并与“礼炮”6号对接，进行了首次轨道加油。到1979年底，苏联又先后发射了7艘“联盟”号飞船和6艘“进步”号加油飞船。在“礼炮”6号运行期间，共发射了16艘“联盟”号飞船、12艘“进步”号飞船和4艘“联盟”T飞船，共有33名宇航员进站工作，载人总时间为678天，宇航员在轨最长时间为185天。
“礼炮”6号在轨运行共58个月。宇航员在进站工作期间，完成了大量科学观测、地球资源观测、人体生物医学研究和技术实验，进行了大量半导体、晶体生长实验并用结晶炉及合金炉进行了金属冶炼实验。宇航员还首次在空间站熔化了玻璃，这使前苏联科学家十分兴奋。这项工作对于制造高性能的光导纤维有重大意义。另外，“礼炮”6号还带来极大的国际影响。在它接纳的33名宇航员中，捷克斯洛伐克、波兰、民主德国、匈牙利、越南和古巴各有一名。
1982年4月19日，“礼炮”7号空间站发射进入轨道。为适应新的任务和延长寿命，它作了一些小改动，科学仪器也有所增加或更新。5月13日，“联盟”T-5号飞船载宇航员别列祖瓦和列别多夫进入轨道，并于14日与“礼炮”7号对接成功，开始了对新空间站的使用。1986年6月25日送走了“联盟”T-15号飞船之后，便结束了它的使命。此后它又通过遥控进行了多次轨道调整。8月22日，它进入近地点475千米、远地点475千米的圆轨道。前苏联预计它会在太空停留更长时间，但由于1986年后太阳活动剧烈，大气层膨胀，“礼炮”7号的轨道逐渐衰减。经过4年多没有任务情况下的轨道运行后，1991年2月7日，“礼炮”7号再入大气层坠毁。
这座空间站在轨道运行期间，共接待了27名宇航员进站工作。他们在轨工作期间，创造了许多新的纪录。“联盟”的宇航员基茨姆、索洛维耶夫和阿特科夫创造了在轨时间237天的新记录。他们于1984年2月9日升空，于10月2日返回地面。“礼炮”7号的宇航员进行了6次舱外活动，累计时间近23小时。其他重要的活动还有：“联盟”6号的宇航员通过气闸舱释放了两颗质量为28千克的业余无线电爱好者卫星，“联盟”13号的宇航员在舱外对“礼炮”7号的对接口进行了修理，空间站内宇航员最多时有6人。宇航员共进行了涉及各个方面的120多项实验，拍摄了1万张地球和天空的照片，极大地丰富了空间科学宝库。
“礼炮”号空间站在应用上仍有很大的局限性。随着空间活动的扩大，这种相对简单、任务单一的空间站显得规模太小，不易扩展，从而限制了有效载荷的规模。另外，由于各种实验设备都集中在一起，不仅相互间会产生干扰，而且出现重大故障时系统不易修理。这些都要求出现更新的大规模空间站。在这种背景下，前苏联又发展了第三代“和平”号空间站。
知识点光导纤维
光导纤维是一种透明的玻璃纤维丝，直径只有1~100微米。它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率大于外套的折射率，光由一端进入，在内芯和外套的界面上经多次全反射，从另一端射出。目前，光导纤维的主要成分是二氧化硅。光纤传输有许多突出的优点：频带宽、损耗低、重量轻、抗干扰能力强、保真度高。建在太空的“实验室”
美国在成功完成“阿波罗”登月计划之后，为进一步奠定载人航天技术基础，利用“阿波罗”登月工程的硬件，又实施了“天空实验室”计划，它是迄今为止，唯一的一座由美国独自发射的空间站。
“天空实验室”计划有两个目的。一是作为未来大型空间站的过渡环节，因此它带有试验性质；另一方面，科学家们感到“阿波罗”计划从科学研究角度上看，并没有取得令人满意的成果，因此“天空实验室”被赋予四大基本任务：第一，对太阳进行比较充分的观测研究；第二，进行较长时间的生物医学研究；第三，对地球资源进行细致的勘测；第四，进行更为全面的工程技术实验。
“天空实验室”主体轨道舱结构是“土星”5号火箭第三级J-2发动机的巨大液氢贮箱，总长度8.9米，直径6.6米。它用隔板分成上下两部分，上层是实验间，下层是生活间。生活间又分成几个室：起居室、用餐室、盥洗室等。实验间十分宽敞，内部装有各种仪器设备以进行多种大型实验。轨道舱的上面是过渡舱，长5.3米，直径6.6米，内部可增压也可降压，以为宇航员提供一个过渡的通道。过渡舱又是“天空实验室”的控制中枢，里面装有供电控制、测试检查、数据处理、生命保障、通信及轨道控制等系统。“天空实验室”的主要供电系统是两个安装在轨道舱的大型太阳能电池板，可产生约20千瓦电能供仪器设备使用，同时为蓄电池充电。
“天空实验室”最主要的科学仪器是“阿波罗”天文望远镜。它的主体是一个棱柱体，以构架的形式固定在对接舱上。望远镜周围安装了4个较小的太阳能电池板。“阿波罗”天文望远镜装有多谱段照相机、电视摄像机、主望远镜和其他天文仪器。“天空实验室”各段组合在一起总长为36米，质量90.6吨，内部有效容积达247立方米，包括太阳能电池在内的最大宽度达27米。
为了建造和运行“天空实验室”，美国共发射了4次，第1次为无人飞行，后3次为载人飞行。
第1次发射是在1973年5月14日，1枚“土星”5号2级运载火箭将无人的“天空实验室”送入435千米高的地球轨道，轨道倾角为50°，绕地球一周的周期为93分钟。
然而这次发射并不顺利。在发射后63秒处于最大气动压力时，“天空实验室”的轨道工作舱上涂有防热层的微流星防护罩提前打开，防护罩被强大的高速气流撕毁，一块翼形太阳能电池板也被气流带走，剩下的一块又被防护罩碎片缠住，无法打开。这样一来空间站丧失了一半的电力，也失去了对太阳辐射的防护能力，舱内温度升高至55℃左右。美国航空航天局被迫推迟了“天空实验室”的第2次发射，并赶制了一顶6.1平方米的铝化塑料遮阳篷和一顶遮阳伞。
1973年5月25日上午，第1批宇航员康拉德、克尔温和韦茨乘坐“阿波罗”飞船升空。与“天空实验室”对接后，他们经过多次出舱工作，展开了一面太阳板，为空间站安装了遮阳伞。几大故障成功地排除后，航空航天局上下一片欢腾。尼克松总统为此特地发来贺电。