冷戰(zhàn)時期，載人航天是美蘇兩國開展空間競賽的主要競技場。到1982年，前蘇聯已成功地發(fā)射了7個禮炮號系列載人空間站，并擬發(fā)射和平號長期載人空間站。美國在空間站的運行管理方面處于明顯的劣勢。為了擺脫這種局面，1984年1月，美國前總統(tǒng)里根向全世界宣布，美國將在10年內投資80億美元，建成規(guī)模龐大的永久載人空間站，并邀請盟國參加，擬壓倒前蘇聯即將發(fā)射的和平號空間站。歐空局、日本、加拿大等國迅速作出了積極響應，于1988年正式加盟該計劃，并把這一空間站命名為自由號空間站。 但由于自由號空間站的目標定得太高，它在政治、經濟、技術等方面都受到了制約，迫使自由號空間站經受了一次次脫胎換骨似的重新設計，規(guī)模一次次縮小、技術難度不斷下降，而研制進度卻一次次延后，研制經費不斷上漲，反對自由號空間站的呼聲日益高漲，甚至險些被取消。
冷戰(zhàn)的結束為美俄間的航天合作提供了政治條件。美國出于政治考慮和垂涎于俄羅斯豐富的載人航天飛行、管理經驗，而俄羅斯急劇衰退的經濟環(huán)境，無力單獨建造原計劃發(fā)展的和平2號空間站，迫切需要從美國那兒獲得美元來支撐其龐大的航天計劃。兩國各取所需，一拍即合，以美國為首的自由號空間站合作伙伴于1993年12月正式邀請俄羅斯加盟，在原自由號空間站和和平2號空間站的基礎上，聯合建造阿爾法國際空間站（現稱國際空間站）。就這樣，以美國和俄羅斯牽頭，聯合歐空局11個成員國(即德國、法國、意大利、英國、比利時、荷蘭、西班牙、丹麥、挪威、瑞典和瑞士)、日本、加拿大和巴西（1997年加入）等16個國家共同建造和運行的國際空間站誕生了。國際空間站成為迄今最大的航天合作計劃。
如果將和平號空間站看作人類的第三代空間站，國際空間站則屬于第四代空間站了。國際空間站工程耗資600多億美元，是人類迄今為止規(guī)模最大的載人航天工程。它從最初的構想和最后開始實施既是當年美蘇競爭的產物，又是當前美俄合作的結果，從側面折射出歷史的一段進程。
1993年克林頓政府提出，將自由號空間站計劃由美國獨自建造改為國際合作建設，把美國在航天領域內的對手俄羅斯拉進來，再聯合日本、歐洲航天局及加拿大作為伙伴共同籌建。美國吸引俄羅斯參加國際空間站的建設可謂老謀深算，既可以利用俄羅斯現成的硬件及載人航天技術和經驗，降低空間站的成本，又可以防止俄羅斯航天技術的擴散，可謂一箭雙雕。?
而繼承了蘇聯航天科技成果的俄羅斯則由于國內政局動蕩，經濟困難，已無力獨自開展大規(guī)模的航天活動，所以也樂意與美國聯手建造空間站。這樣，兩個冷戰(zhàn)時期的宿敵決定攜手起來共建國際空間站。經過5年準備，空間站于1998年底正式開工興建。
國際空間站計劃的實施分3個階段進行。第一階段是從1994年開始的準備階段，現已完成。這期間，美俄主要進行了一系列聯合載人航天活動。美國航天飛機與俄羅斯和平號軌道站8次對接與共同飛行，訓練了美國宇航員在空間站上生活和工作的能力；第二階段從1998年11月開始：俄羅斯使用質子－K火箭把空間站主艙功能貨物艙送入了軌道。它還擔負著一些軍事實驗任務，因此該艙只允許美國宇航員使用。實驗艙的發(fā)射和對接的完成，將標志著第二階段的結束，那時空間站已初具規(guī)模，可供3名宇航員長期居??；第三階段則是要把美國的居住艙、歐洲航天局和日本制造的實驗艙和加拿大的移動服務系統(tǒng)等送上太空。當這些艙室與空間站對接后，則標志著國際空間站裝配最終完成，這時站上的宇航員可增至7人。
國際空間站預計將在2004年建成，完工后由6個實驗艙（美國一個、歐洲航天局一個、俄羅斯三個）、一個居住艙、兩個連接艙、服務系統(tǒng)及運輸系統(tǒng)等組成，是一個長88米，重約430噸的龐然大物，站上居住艙容積為1200平方米。
美、俄等15國聯手建造國際空間站，預示著一個各國共同探索和和平開發(fā)宇宙空間的時代即將到來。不過，幾十年來載人航天活動的成果還遠未滿足他們對太空的渴求。路漫漫其休遠兮，吾將上下而求索，人類一直都心懷征服太空的欲望和和平利用太空資源的決心。1998年11月，人類第一個進入地球軌道的美國宇航員、77歲的老格倫帶著他未泯的雄心再次踏上了太空征程，這似乎在告訴人類：照此下去，征服太空不是夢。
國際空間站總體設計采用桁架掛艙式結構，即以桁架為基本結構，增壓艙和其它各種服務實施掛靠在桁架上，形成桁架掛艙式空間站。其總體布局如圖所示。大體上看，國際空間站可視為由兩大部分立體交叉組合而成：一部分是以俄羅斯的多功能艙為基礎，通過對接艙段及節(jié)點艙，與俄羅斯服務艙、實驗艙、生命保障艙、美國實驗艙、日本實驗艙、歐空局的哥倫布軌道設施 document.write( ad_dst = ad_dst+1; 等對接，形成空間站的核心部分；另一部分是在美國的桁架結構上，裝有加拿大的遙操作機械臂服務系統(tǒng)和空間站艙外設備，在桁架的兩端安裝四對大型太陽能電池帆板。這兩大部分垂直交叉構成龍骨架，不僅加強了空間站的剛度，而且有利于各分系統(tǒng)和科學實驗設備、儀器工作性能的正常發(fā)揮，有利于宇航員出艙裝配與維修等。
國際空間站的各種部件是由合作各國家分別研制，其中美國和俄羅斯提供的部件最多，其次是歐空局、日本、加拿大和意大利。這些部件中核心的部件包括多功能艙、服務艙、實驗艙和遙操作機械臂等。俄羅斯研制的多功能艙（FGB）具有推進、導航、通信、發(fā)電、防熱、居住、貯存燃料和對接等多種功能，在國際空間站的初期裝配過程中提供電力、軌道高度控制及計算機指令；在國際空間站運行期間，可提供軌道機動能力和貯存推進劑。俄羅斯服務艙作為國際空間站組裝期間的控制中心，用于整個國際空間站的姿態(tài)控制和再推進；它帶有衛(wèi)生間、睡袋、冰箱等生保設施，可容納3名宇航員居?。凰€帶有一對太陽能電池板，可向俄羅斯部件提供電源。實驗艙是國際空間站進行科學研究的主要場所，包括美國的實驗艙和離心機艙、俄羅斯的研究艙、歐空局的哥倫布軌道設施和日本實驗艙。艙內的實驗設備和儀器大部分都是放在國際標準機柜內，以便于維護和更換。加拿大研制的遙操作機械臂長17.6米，能搬動重量為20噸左右、尺寸為18.3米4.6米的有效載荷，可用于空間站的裝配與維修、軌道器的對接與分離、有效載荷操作以及協(xié)助出艙活動等，在國際空間站的裝配和維護中將發(fā)揮關鍵作用。
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