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  空間站概念的提出可以追溯到1869年,當時Everett Hale為《大西洋月刊》撰寫了一則關於“用磚搭建的月球”的文章。此後,康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基和赫爾曼·奧伯特也對空間站進行過設想。1929年赫爾曼•波託奇尼克的著作"The Problem of Space Travel"(《太空旅行的問題》)出版並風靡了30多年。1951年沃納·馮·布勞恩在"礦工週刊"中刊登了他帶有環狀結構的空間站設計。二戰期間德國科學家曾研究過使用太陽能的軌道兵器,即所謂的“太陽炮”。按照設想,它將是執行在高度在的地球軌道的空間站的一部分。  阿波羅11號飛船在1969年搶先登陸月球后,前蘇聯在與美國登月的太空競賽中落敗,因此轉向了其他方向(如空間站)來展示他們的航天實力。禮炮一號於1971年成功發射升空,它是人類歷史上首個空間站。但不幸的是三名宇航員在返回時因閥門故障造成座艙失壓全部窒息死亡。美國緊隨其後在1973年發射了“天空實驗室”空間站,它攜帶了一系列的望遠鏡,科學家在上面做了許多關於醫藥、地質和天文等方面的科學實驗。前蘇聯在1986年發射了“和平號”空間站,並在接下來的十年間不斷對其進行擴充完善,服役至2001年。期間有包括美國在內的許多國家的航天員拜訪過這個世界著名的空間站。1998年11月國際空間站的第一個部件曙光號功能貨艙發射升空,隨後陸續發射的模組對其逐漸進行擴充。它由多個國家分工建造、聯合運用,成為國際合作進行太空開發的標誌。自2000年11月之後,國際空間站上就保持至少三名乘員至今。

  目前已有的空間站內部狹窄的密閉空間、高輻射和失重等問題讓它們在可居住性上受到很大限制。在其中生活的太空人面臨著身體不適、心理障礙和長期健康問題的挑戰。拿輻射舉例:地球的生物在範艾倫帶以下生息,受到地球磁場的保護免受太陽風的傷害,但空間站的乘員則得不到地球磁場的庇護。而長期在失重環境下生活會讓宇航員面臨肌肉流失和骨鈣質流失的問題。

  空間站是一個由許多相互關聯的子系統構成的複雜系統,一個功能完備的空間站通常會具備以下的模組。

  空間站可分為以下幾代:

  目前為止的空間站皆屬於公共組織所有,多用於科研用途,而現在有不少組織開始籌劃商用的空間站專案,提供太空旅館、可出租的實驗室等服務。為了解決上述章節裡提及的可居住性問題,研究人員提出了許多設想。輻射問題可以通過更厚的艙壁來提供更好的保護。空間不足問題可以通過建造空間更大的艙體改善。而針對失重問題,國際空間站原本預定會帶有一個可以旋轉的艙體,用離心力來製造人工重力,但這個計劃最終被取消了。目前的空間站皆為剛體結構,笨重因而發射費用過於高昂,上述設想短期內都將無法實現。因此自2000年起NASA和畢格羅宇航等組織開始研究柔性艙壁的膨脹型艙體。俄羅斯正在推進的OPSEK專案將包含一個軌道組裝廠,用來在軌道上建造那些若在地面建造發射會過大過重的部件。
太空站又稱作太空站,是執行在外層空間的人造艙,廣義上為航天器的一種。和宇宙飛船相比,空間站並不一定會搭載著航天員發射升空,也不一定會具備推進和著陸用的裝置,但空間站有適合人類長時間居住的設計,可以作為宇航員在太空停留和工作的場所。空間站能提供地面實驗設施所不能提供的低重力、宇宙空間環境等條件,主要被用於各種科學研究(尤其是研究長期滯留宇宙對人體的影響)。目前人類的全部空間站都是建造在地球衛星軌道上的,為了對空間站進行人員和物資的補給和輸送,需要其它太空飛行器的配合。美國太空總署計劃在2024年建立月球軌道太空站,成為首個建立在地球以外的軌道空間站。