空间平台是一种能同时装载、运行多种有效载荷（即多种卫星上的仪器设备），并以“资源共享”的方式为它们集中提供所需的公共设施（如电源、数据、通信等）和能接受在轨服务的大型空间结构物。空间平台一般采用太空组装的建造方式，即把平台的构件分批送上太空，然后装配、调试、运行。因而其重量和尺寸可以不受限制。在空间平台上装有对接系统，可接受航天飞机、宇宙飞船及轨道间飞行器等的在轨服务。此外，在空间平台上还可以建造空间工厂。美国研制的“高级科学与应用平台”能容纳15米×30米的大型向外展开式红外望远镜和直径为100米的大气引力波天线。

世界各国已向太空发射了几千颗人造地球卫星。这些卫星广泛应用于通信、气象、军事、地球资源探测、科学探测等各方面。

然而，用单个人造地球卫星来开发宇宙资源比较困难。其原因是：由于受到当前运载火箭运载能力等方面的限制，人造地球卫星只能装单一品种的小型的专用设备。例如，要么装上通信设备而成为通信卫星，要么装上气象仪器而成为气象卫星。因此，人造地球卫星无法完成卫星上没有对接系统，上天后很难用航天飞机为它加注燃料或更换零件，所以卫星的寿命一般很短，只有几年。

为了克服上述弊端，科学家正在研制一种将于21世纪初广泛应用的超级人造卫星——空间平台。

空间平台具有对接系统，可以让航天飞机停靠。所以，它可以接受航天飞机的多种服务，航天飞机可以为它加注燃料、维修和更换零件。

空间平台的建造采用在太空组装的方式，即把平台的各个结构件分批送上太空，然后在太空中进行装配、调试和运行，因而它的重量与尺寸不受限制。这好像组合柜一样，可以是3件一套，也可以是5件一套。

空间平台因可以在运行轨道上组装，也可以在运行轨道上接受服务，因而具有现代人造卫星所不具备的功能。在空间平台上可以进行各种科学观测和空间武器试验，还可以开设空间工厂。有人把空间平台比作一个无人值班的现代化大型太空工厂，这样，现代卫星只能算作“手工作坊”了。

空间平台有多种类型，常见的有极轨平台、共轨平台、静止平台、地球观测极轨平台、科学与应用平台等，而由欧洲空间局提出专用通信平台近年来逐渐受到广泛关注。由于空问平台不载人，因此无污染、投入少并且能够协调多学科的关联工作和各种有效载荷同步工作，成为21世纪应用卫星的发展趋势。

空间平台与空间站相比，各有特长。

空间站上有良好的生命保障系统，可以长期载人，可以灵活地开展各项工作，可以从事必须有人进行的一些太空研究项目。而空间平台只有比较简单的生命保障系统，不能长期载人，但它除能完成许多空间站所能完成的任务之外，还因无人为污染和干扰，姿态稳定性和环境洁净度要比空间站好得多。这对于空间产品的超净加工和精确的天文观测和对比观测特别有利。

空间平台与空间站可以组成一个系统。人们在空间站组装大型的天文仪器和生产设备，然后把它们装上空间平台，并送到指定的轨道上，进行无人高效的工作；或隔一段时间把整个空间平台拖回空间站进行大修。

空间平台是最理想的天文观测场所。我们都知道，在地球进行天文观测要受到地面上空大气层的影响。由于大气层只能让可见光和无线电波透过，来自宇宙天体的其他许多信息都被阻挡在大气层之外。自20世纪60年代天文卫星上天以来，天文学得到了迅速的发展。在太空观测方面，观测范围由原来的可见光和无线电波扩展到红外光、紫外光直至X射线、伽玛射线的所有波段，能获得比地面更清晰的天体图像，并能获得来自遥远天体的粒子，从而可以深入研究太阳、恒星的演化定律。

然而，由于天文卫星的体积、有效载荷量、轨道高度等受到运载火箭发射能力的制约，所以天文卫星只能携带单一波段的小尺寸天文仪器，工作在低轨道，难以同时进行全波段的观测。另外，天文卫星无法接受在轨服务，如加注燃料、修换部件等，所以当天文卫星出现故障或燃料耗尽时，观测工作便告结束。这不适合天文观测精度高、时间长的特点。

用航天飞机进行天文观测也有不足之处。首先，在航天飞机上很难建造大型的复杂的观测系统。其次，航天飞机只能在低轨道上飞行，且每次飞行的时间不过几天到十几天，不能满足天文观测的需要。

空间站虽然比人造卫星、航天飞机具有更多的优越性，在它上面可以组装、运行大型的天文观测设备，也可以接受航天飞机、宇宙飞船的在轨服务，是一个很好的天文观测场所，但是，它还不是最理想的观测场所，因为它上面经常有航天员活动，使空间站的姿态稳定性受到干扰，天文观测精度也受到影响。另外，空间站上航天员排出的废水废气会造成污染，影响观测仪器的性能和观测质量。

空间平台与天文卫星相比，具有许多优越性。它可以在太空任意组合，可以装载各个波段的大型天文观测仪器。它可以接受在轨服务，所以寿命较长，适合进行长期天文观测。

空间平台与空间站相比，它没有污染，不受人为干扰，且造价不太高，运行费用和技术难度都较低，不存在生命风险。所以，空间平台是最理想的太空观测台。

与人造地球卫星一样，空间平台也是在地球轨道上运行的航天器。空间平台可分为共轨平台、极轨平台和地球静止轨道平台三种类型。

共轨平台

共轨平台是在与空间站相同或相近轨道上运行的空间平台。主要用于微重力材料加工，药品、生物制品提取，可进行空间环境科学、天文学、材料科学、生命科学和航天技术的研究。共轨平台在天基系统中可以独立工作，也可以协同配合空间站工作，作为空间站的补充。

极轨平台

极轨平台是在轨道倾角为90°左右的极地轨道上运行的空间平台。它飞经地球两极，能覆盖全球。主要用于对地观测，勘查地球资源，研究海洋和气候环境，建立全球性地球观测系统。它一般独立飞行，不与空间站对接。

地球静止轨道平台

地球静止轨道平台是在地球静止轨道上的空间平台。主要用途有：通信和广播的通信平台，通信、导航、预警、数据中继的综合平台，为深空载人飞行作技术准备的生命科学平台以及研究地球环境因素的对地观测平台。

当前重点研究和发展的是近地轨道的共轨平台和极轨平台。

空间平台的特点是：能适应多种学科、多种技术、多种任务空间有效载荷需要；可进行多种组合（如桁架结构组合，公用舱组合，有效载荷舱组合）；适应大型有效载荷和不同仪器、设备需要；能提供大功率（从几千瓦到几十千瓦）和高数据传输率（10Mb/s～500Mb/s）；定期接受在轨服务（维修、补给和载荷替换）；工作寿命从几个月、几年到长期；能同时进行关联观测；是理想的空间材料加工、生产工厂；研制平台周期短、见效快。

空间平台是卫星技术的全面继承和发展，它可克服卫星寿命短、任务单一、费用高的弱点，从而将空间技术推入一个新的发展阶段。

空间平台与应用卫星相比，有以下明显好处：

①空间平台可全面继承卫星的研制成果，充分利用已验证的卫星技术和设备；

②空间平台可安装多种有效载荷，向用户提供公用设施和服务资源，满足用户不同有效载荷的需求；

③空间平台可实现模块化设计，将仪器和设备做成轨道上可置换单元，采用标准的机械和电气接口，易于进行在轨维修、补给、更换，保证有效载荷和公用舱系统继续运行；

④空间平台，尤其是靠近空间站的共轨平台，可在轨重新配置或增加有效载荷及设备，实现扩展，完成不同的飞行任务，使平台功能得以充分利用，获得更多的效益；

⑤空间平台可交会、停靠和对接航天飞机、载人飞船、轨道机动飞行器等，实现对其燃料的再加注和消耗品的再补给，以及空间产品、资料的回收，航天员还可更换有效载荷及故障单元。从而可使平台工作寿命大大延长；

⑥空间平台可以做到有人照料飞行，也可以自主地独立运行，还可停靠对接在空间站上，构成空间站的一部分，可更加经济而有效地加以使用；

⑦未来的大型空间平台可在近地轨道上组装，如安装大型天线、大型天文望远镜和其他大型有效载荷等组合结构，效益更加明显，应用前景可观。

当然，如果没有载人飞船在轨道上多次会合、成功对接的基础，没有成熟的天地往返运输系统（载人飞船、航天飞机），发展空间平台也是不可能实现的。所以说，空间平台是卫星技术和载人飞行技术相结合的产物。

国外空间平台的研制工作已进行了多年，世界上航天技术发达的国家和地区，如美国、西欧、日本、苏联等，都制定了一系列空间平台的发展规划，提出了各种各样的空间平台方案。

美国的空间平台

1983年美国航天局制定了“Z系统空间平台”方案。该平台是高度模块化的，主要以无人自动方式操作，以航天飞机或空间站上的航天员执行定期安装、试验、维修、补给和有效载荷替换。主要有效载荷有：地表图像和探测遥感器（中等分辨力图像光谱仪、高分辨力图像光谱仪、高分辨力宽频带微波辐射计、激光雷达大气探测器和高度计）；微波遥感器（合成孔径雷达、雷达高度计和散射计）；大气物理和化学监测器（校准辐射计、干涉仪/光谱仪、多普勒激光雷达、红外辐射计、图像光谱仪）。轨道高度500km，主要目标是长期收集全球范围的数据。以后，又有“工业空间设施”空间平台等方案。

1986年1月28日，“挑战”号航天飞机的空中爆炸事件，引起美国航天界和国内的一片混乱，建立在天地运输系统基础上的空间平台方案的实施，也受到严重影响。20世纪90年代以后，空间平台热开始降温。主要原因是美国“自由”号国际空间站计划受挫，经费不断削减，设计一再变更。因此，原先想依托于空间站的一批空间平台计划也随之流产。当然，空间平台受到冷落还有造价昂贵、风险太大和技术上难度高等原因。2003年2月1日“哥伦比亚”号的空中解体，更是对美国空间平台发展的沉重打击。

欧洲的空间平台

欧洲空间局也积极研制空间平台。第一代小型试验平台质量为1501kg，其中有效载荷900kg，于1983年6月和1984年2月进行二次飞行试验并回收，飞行获得成功。第二代的可重复使用平台，如“尤里卡”空间平台，首次飞行任务主要用于材料科学、晶体生长、生命科学等微重力试验，总质量为4000kg，载荷质量为1000kg。第二次飞行总质量为4200kg，载荷质量为800kg～1200kg。任务是和德国研制的“斯帕斯”空间平台在轨道上进行交会和对接训练，为解决以后的在轨技术铺平了道路。“尤里卡”空间平台可以作为未来欧洲空间站系统的一个组成部分。

欧洲空间局发展的极轨平台是“哥伦布”计划的四个基本单元之一，也是欧洲空间局和美国航天局联合进行全球性地球观察测量的多国参加的合作计划。

欧洲空间局的“有人照料的空间平台”，亦是“哥伦布”计划的四个基本单元之一，它由压力舱和供给舱两部分组成。平台总质量16.25t，有效载荷质量2t，体积12m3，电源系统输出总功率12.5kW，有效载荷功率5kW，轨道高度463km～496km，轨道倾角28°。平台的主要任务是进行微重力科学（包括材料科学、生命科学和流体物理）研究、材料加工、药物生产和技术试验。

日本空间平台

日本的小型空间平台于1982年在日本航天研究所开始方案性研究，是一种可重复使用的多用途平台，主要用于天文、大气物理观测（红外观测、光学观测、x射线和1射线观测）和小型试验。该平台总重3t，直径4.46m，高2.8m，两个太阳能电池最大输出功率3kw，平均功率1600w。用航天飞机发射、补给和回收，或用“H-2”运载火箭发射，航天飞机补给、回收。另一个“空间能量和环境实验室”平台的主要试验项目有：空间等离子体试验，高级推进试验，空间雷达试验，微波能量传输技术试验，二维太阳电池阵和空间激光试验等。空间平台为这些试验提供飞行试验场所。日本还参加了美国和欧洲的极轨平台发展计划。

苏联的空间平台

苏联于1987年7月从拜科努尔航天发射场用“质子”号运载火箭发射了一颗大型地球观测平台。轨道倾角71.9°，近地点168km，远地点282km。两天后调整到近地点237km，远地点249km。平台由无人飞船和“联盟”TM号系列载人飞船提供服务、补给和载荷替换。总质量约15t～20t，是地球资源/海洋观测平台。此外，“宇宙”1870号航天器为多学科科学平台，提供水文、绘图、地质、农业、环境及世界海洋数据。