学文网空间站能飞上太空，除了高科技以及高超的设计技巧的支撑，能够使顺利升空、以及交会对接等全部过程，都离不开电脑(计算机)，换句话说，电脑起着掌控空间站一切的作用。
电脑已经成为人类生活中不可缺少的一部分，小到个人手机，大到航天飞机甚至是空间站，都离不开电脑，尤其是2007年国际空间站的电脑危机让大家更加关注空间站所使用的电脑系统。
既然宇航员们必须通过人机交流电脑硬件设备来进行操作，而这些设备和我们日常生活中遇到的外设设备，如键盘、鼠标、耳机等又有怎样的不同和要求？
人类历史上的空间站
在说空间站上能掌控一切的电脑及设备之前，我们先回忆一下人类历史上的空间站。
按时间顺序讲，苏联是首先发射载人空间站的国家，其次是美国。
苏联的“礼炮”号 礼炮1号空间站在1971年4月发射，后在太空与联盟号飞船对接成功，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号小型空间站均获成功，航天员进站内工作，完成多项科学实验。礼炮6、7号空间站相对大些，也有人称它们为第二代空间站，它们各有两个对接口，可同时与两艘飞船对接，航天员在站上先后创造过210天和237天的长期生活记录，还创造了首位女航天员出舱作业的记录。
苏联的和平号空间站 苏联于1986年2月20日发射入轨的和平号空间站，被誉为“人造天宫”，其对接口达到6个。“和平”号重量达123吨，工作容积400立方米，由工作舱、过渡舱和服务舱三部分组成。“和平”号在1999年8月前接待过多批宇航员。2000年4月至6月间曾有两名宇航员在上面逗留。2000年底俄罗斯宇航局因和平号部件老化（设计寿命10年）且缺乏维修经费，决定将其坠毁。和平号最终于2001年3月23日投入浩瀚太平洋的怀抱。
美国的“太空实验室” 美国在1973年5月14日发射成功一座叫“太空实验室”的空间站，它在435千米高的近圆空间轨道上运行，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，直到1979年7月12日在南印度洋上空坠入大气层烧毁。
16国联合参与的国际空间站 迄今世界上最大的航天工程，被誉为“太空中的城市”，它始建于1998年，是由美、俄等16个国家联合参与的国际合作项目，总投资达600多亿美元。国际空间站的第一个组件“曙光”号功能货物舱于1998年发射升空。2000年11月2日，1名美国宇航员和2名俄罗斯宇航员乘坐的飞船与其顺利对接，并成为国际空间站的首批长住居民。
来自太空站的工业应用新技术
人类的很多新科技来自太空站的研究，这些研究改变了我们的生活方式。和平号太空站服役15年，累计接待12个国家135名宇航员，完成超过16000次科学实验，研究出超过600项日后可供工业应用的新技术。
国际空间站是接替和平号的人类历史上第二个空间站，该空间站上的电脑在2007年7月俄罗斯部分指令舱曾出现严重的故障，后来这些电脑全部无法重新启动，处于瘫痪之中。美国宇航局表示，故障出现在国际太空站俄罗斯段的电脑系统，是用来控制空间站飞行定位以及控制站内制取氧气的。如果当时电脑不能顺利修复，国际空间站就有可能会偏离轨道，宇航员也需要在一周后紧急撤离，国际太空站届时将被迫报废。
从国际空间站的电脑危机，可见空间站的电脑系统掌控一切，一旦电脑系统出现问题无法修复，后果将是不堪设想。
386与thinkpad并存的空间站windows电脑系统 国际空间站中电脑当然是必不可少的，空间站中有近100台电脑，用于宇航员的工作及生活，其中68台来自2002年的ThinkPad A31，现在看起来已经过时了，还有32台来自2007年的ThinkPad T61p，现在看来也已经过时了。当然，宇航员也可以自己携带笔记本、游戏机、MP3播放器等数码产品，看来还比较自由。这些数码设备都离不开电能，国际空间站使用4个加起来约2500平方米的太阳能电板，转换效率最高可以达到40%，这样就有源源不断的太阳能转换为电能供宇航员使用了。
空间站的主要网络骨架来自1973年美国为F16战斗机设计的网络通信系统，当时16位的该系统支持连接1200台电脑终端，最快速度为1Mbps，到现在已经是3Mbps的上传速度，10Mbps的***速度。速度虽然很快，但他们仍然不能方便地接入地球上的国际互联网，也不能轻松地收发邮件。空间站中的宇航员每人每天只有3次收发“地球Email”的时间，由地面的专业人员将他们的邮件与地球互联网同步。
国际空间站电脑严重故障
再让我们回顾一下之前太空站电脑故障的惊魂一刻，这或许能让从事空间站的研究者和航天员们温故并加以防范。
2007年国际空间站电脑危机出问题就是俄罗斯指令舱老旧的电脑 国际空间站俄罗斯部分指令舱的核心部分最初是作为“和平”号空间站的备用组件建造的，而“和平”号空间站2001年就已寿终正寝。此外，美国舱段的电脑有些使用的是386处理器，早已过时。早前NASA甚至在收购386电脑的组件，原因是替换更新，因为接口老旧，新的电脑硬件都无法使用。
现在让我们回顾一下事故的始末：
罕见故障：电脑频繁“罢工” 据NASA网站报道，发生故障的电脑位于俄罗斯舱段，负责控制整个空间站的导航定位和氧气供给系统。空间站主要依靠大型陀螺仪保持航行方向，但也需要利用由这些电脑控制的推进器和导航系统辅助。如果这些电脑全部失效，空间站就无法保持在适当轨道上航行，宇航员也无法继续留在空间站舱内。
电脑故障从12日下午新的太阳能电池板展开后不久就曾出现过，并导致系统发出假火警警报，空间站还暂时启动了紧急程序。到13日早些时候，情况进一步恶化，俄罗斯舱段由六台主电脑组成的网络中只有两台***。
经过13日一整夜的抢修，俄罗斯地面控制人员终于在14日清晨与几台“罢工”的主电脑取得了联系。但是就在NASA向新闻界宣布这个好消息后不久，俄罗斯电脑再次“熄火”，无法自动重启。
原因推测：太阳能板作怪 美国宇航局空间站程序负责人迈克・苏弗雷迪尼表示，这是国际空间站建成后第一次出现这种事故，这些电脑在过去也有过“罢工”的情况，但一个大范围的系统自动重启便解决了问题。
目前，莫斯科和休斯敦的地面工程人员正在紧张寻找导致电脑故障的原因。根据俄方的报告，他们认为故障不是软件造成的，而是电力原因，可能是新展开的太阳能电池板引发了电磁干扰。
苏弗雷迪尼表示：“目前占主流的看法是，一些来自环境的、辐射的或电线中的噪音导致了计算机关闭。”
当初最坏打算：暂时全部撤离 据悉，俄罗斯地面控制中心将在15日国际空间站飞临俄罗斯上空时重启系统，希望能通过这种途径恢复与故障电脑的通信。值得欣慰的是，空间站上的第15期长期考察组的3名宇航员和“阿特兰蒂斯”号STS-117任务组的7名宇航员还没有处于危险之中，也没有失去所有至关重要的系统。苏弗雷迪尼说：“感谢上帝，所有这些系统均在正常工作。”
在俄罗斯导航推进器停摆的情况下，空间站就不得不依靠4个由美国控制的力矩陀螺仪来定位并维持其他系统运转，而陀螺仪无法胜任或是达到极限时，“来访”的“阿特兰蒂斯”号航天飞机的推进器将会伸出援手。
在这种情况下，NASA14日曾考虑将“阿特兰蒂斯”号太空任务再延长1天左右的可能性。此前，“阿特兰蒂斯”号的任务期限已经延长了两天，以便多进行一次太空行走，修复隔热板裂缝。为预防万一，NASA地面控制中心14日要求宇航员将航天飞机上的部分设备暂时关闭，如摄像机、笔记本电脑、某些照明灯等，以节约电能。
当然，NASA和俄罗斯宇航局也作了最坏的打算，即如果电脑故障维修失败，那么空间站留守的3名宇航员只能全部撤离，随“阿特兰蒂斯”号返回地球。
空间站电脑系统恢复运转 由于国际空间站俄罗斯舱段的电脑系统故障，这些“小问题”惊出美宇航局一身冷汗。15日，国际空间站的两位俄罗斯宇航员费奥多尔•尤奇金和奥列格•科托夫同飞行控制人员密切配合，使6台故障电脑中的4台恢复了运转，而第二天，他们又成功修复了剩余两台故障电脑。
俄罗斯宇航员还重新打开制氧机、水处理器和二氧化碳清除器等设备的电源，在俄罗斯舱段出现电脑故障后，宇航员关闭了国际空间站上此类设备的电源，以节约用电。宇航员计划于17日测试空间站定位系统，这将是判断故障电脑是否运转正常以及决定航天飞机是否需要再多停留一天的最终标准。美宇航局空间站项目主管迈克•苏弗里迪尼（Mike Suffredini）表示：“我们的底线是，负责空间站指挥控制系统的电脑运转良好。”
意外惊喜：收看空间直播 就在国际空间站和航天飞机的宇航员为意外故障忙得焦头烂额的时候，美国芝加哥的一名小学女教师迈林格却通过家中的摄录设备将他们的工作情况尽收眼底。
据悉，迈林格在家中安装了两台摄录机，以随时观看她的宝宝在家中的一举一动。而从10日开始，其中一台上竟然出现了“阿特兰蒂斯号”号舱内宇航员工作的黑白片段，这让她大感意外。她说：“很多家长和父母都安装了此类摄录系统，一心看看自己的孩子，没想过会看到这些东西。”
不过，NASA发言人迪恩表示，NASA的网站一直在对宇航员的工作进行直播，这台摄录机可能是从某个地方接受了信号。“这并不是从航天飞机上直接传来的信号，但还是让人感觉非常有趣，毕竟这种事情没怎么听说过。”
虽然家里的两个小宝宝看不懂这些画面，但迈林格和她的先生却已经看得上了瘾，并一直在关注宇航员下一步的行动。毕竟，除了通过网络收看，能同时收到相关视频的只有NASA等少数***府部门了。
病毒同样会威胁空间站电脑 再说2007年8月的电脑危机，有报道称，这次攻击应该是w32.gammima.ag蠕虫病毒惹的祸，该蠕虫病毒是2007年8月从一个***游戏的授权证书中被发现的。因为该病毒是针对windows操作系统设计的，如此也可以看到，太空站的电脑系统使用的是微软的windows操作系统。（当然也有很多嵌入式的单片机在空间站上使用）。
国际太空站计算机遭病毒入侵 中新网2008年8月29日消息，计算机病毒开始远征太空！美国宇航局证实，至少两部国际太空站笔记本电脑遭恶意病毒入侵，该病毒上月被带到太空后，曾多次尝试盗取密码。美宇航局强调，暂未发现太空站系统受到病毒影响。
宇航局强调，被检测到中了Gammina.AG病毒的笔记本电脑，并未联机到互联网或太空站的主控制系统，它未装有任何防毒软件，只供航天员通过卫星系统收发来自德州指挥中心的电子邮件，相信病毒可能来自闪存记忆卡等移动存储设备，由航天员带上太空。
美16岁少年入侵太空站电脑系统 据较早前新闻，美国一名16岁少年，因为入侵美国宇航局维持国际太空站的电脑，被判坐牢6个月。当时华声报报道称，这名少年还承认他曾经非法侵入五角大楼的电脑系统，截取了3300份电邮并窃取密码。
美国司法部说，这是第一个被定罪监禁的少年黑客。因为年纪尚轻，法官没有透露他的名字。亚特兰大的互联网系统公司负责监测电脑入侵的罗兰德说，这起案件的不寻常之处在于它是由一个年轻人所为，他说：“对国家机密来说，这不是个好兆头，因为少年黑客们几乎是肆无忌惮对电脑系统做手脚。”
在认罪协议中，这名少年黑客承认在1999年6月的两天里，入侵亨茨维尔马歇尔航天中心的13台电脑，并且***了美国宇航局专有的价值170万美元的软件，这些软件是用来维持太空站的环境系统的。
安全第一功能强化的外设设备
在航空设备中，外设是操作电脑甚至是操控航天设备的重要部件，如果外设设备出了问题，即使电脑是好的也无法进行操作，因此航空航天业界对这类设备的要求也非常高。
具体对外设设备的要求包括：全防爆及全防水(IP65或以上)，工作温度也有不同的要求，比较苛刻的甚至是-40℃―90℃，如有特定需要键盘能自行发光等（就如上***的键盘）。
目前说起背光键盘和防水键盘都算是比较常见，一般高端的游戏竞技键盘都有背光设计，其实这么炫耀的设计最早是用于工业用途，逐渐才发展到民用，而防水键盘则更加普及。
这类超级键盘还需要有特定的IP防护等级，IP（INGRESS PROTECTION）防护等级系统是由IEC（INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION）所起草。将电器依其防尘防湿气的特性加以分级。这里所指的外物含工具，人的手指等均不可接触到电器内的带电部分，以免触电。IP防护等级是由两个数字所组成，第1个数字表示灯具离尘、防止外物侵入的等级，第2个数字表示灯具防湿气、防水侵入的密闭程度，数字越大表示其防护等级越高。
由此可见，很多民用科技都是高端工业科技发展而来的，而电脑的更新换代之快甚至让代表尖端科技的空间站也显得过时了。相信每一代的空间站更新，都能为人类带来更多的科研成果。
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