神舟十七再次出舱,8小时修好空间站:陨石雨来袭,太阳翼被打穿

这是神舟十七第二次太空行走的画面,三位航天员密切配合,正在进行中国太空史上第一次舱外维修任务。

圆满成功

指挥大厅里传来一个声音,“太阳翼修复工作完成,太阳翼发电正常!”我国首次舱外维修行动圆满成功。

但是,中国空间站面临的威胁却依然存在,这就是无处不在的太空微陨石。

大家好我是空天同学,之前跟大家分享过这张照片,就是国际空间站去年12月拍到的,机械臂上面破了一个洞,就像是被子弹打穿了一样。

微陨石撞的洞

这就是太空微陨石的真实威力,一个两毫米的陨石,就足够打穿1厘米厚的钢板,打出一个几厘米的洞;如果打到航天员身上,那很可能会造成死亡。

而我国空间站是从2021年开始建造的,在太空也就不到三年的时间,结果遭遇了多次微陨石撞击。天和核心舱的太阳翼,受到了损坏,降低了发电效率。

航天员出舱第一人称视角

好在我们设计太阳翼的时候,就充分考虑到了陨石撞击,把太阳翼设计成了模块化的,可以快速拆卸和更换的单元组件,坏了换一块就行。

去年12月21日神舟十七进行了第一次出舱,01汤洪波和02唐胜杰对受损太阳翼进行了检查。

但是,当时是做维修试验,测试维修技术好不好用,并不是正式的维修。试验结果发现,我们设计的维修措施效果达到了预期。

本次神舟十七出舱画面

所以过完年之后,3月2日,神舟十七进行了第二次出舱,正式进行维修,所以说是“首次舱外维修”。

跟第一次不一样,这次不再是试验,而是“实战”,是必须完成的任务,所以压力更大。

本次出舱的是指令长01汤洪波,还有03江新林。上一次出舱的02唐胜杰,这回负责在舱内支援。

航天员在气闸舱内

虽然江新林是第一次出舱,但依然非常出色地完成了所有任务。

他还首次搭乘机械臂,完成了大范围的转移,对空间站的舱体状态进行了巡视检查,确认各系统外观正常,没有其他撞击痕迹。

尽管这次出舱圆满成功,修好了太阳翼,但是中国空间站还是面临很大的威胁,主要有三种:一是宇宙辐射,二是太空微陨石撞击,三是空间天气,主要是太阳爆发。

太阳爆发是可以观测到的,但微陨石太小了,肉眼根本看不到,雷达也几乎不可能发现,所以只能被动防御。

核心舱、问天和梦天实验舱的核心区域,都加装了装甲防护板,保护航天员的生命安全,保护空间站的关键设备。

(天和核心舱,注意舱外这些不规则的板子,其实都是防护装甲)


国际空间站已经在太空运行了二十年,太阳能电池板面积又特别大,所以遭受撞击的情况也比中国空间站严重的多。据不完全统计,国际空间站太阳能电池板上面的撞击痕迹,已经有一千多个了。

更严重的是,除了机械臂被撞出了洞,国际空间站的星辰号服务舱再次发生了泄漏,根据2月份的报告,每天泄漏约0.9公斤空气。

(国际空间站的太阳能电池板,已经有几百处类似撞击痕迹)


(ISS俄罗斯星辰号服务舱的舷窗,小白点就是被尘埃撞出来的)


虽然这可能是俄罗斯星辰号服务舱制造工艺的缺陷,但也不排除有别的漏气点,也很可能跟微陨石撞击有关。

总之现在美国和俄罗斯虽然在政治上是死对头,但是在国际空间站上面,依然不得不想办法加紧合作,如果不解决撞击和漏气的问题,轻则国际空间站提前报废,重则威胁到航天员的生命,傲慢的美国也不敢怠慢。

那么,这些微陨石是哪里来的,是不是人造的呢?

太空微陨石绝大部分都是天然存在的,因为太空并不是完全的真空,到处都是尘埃,虽然极其稀薄,肉眼也看不见,但从宇宙尺度上看,却是一片一片的尘埃云。

而我们的地球,就一直在这样的太空里高速狂奔,只是我们人类感受不到罢了。


(你以为太阳系是这样运动的?)


地球绕太阳公转的速度是每秒29.8公里,但你以为地球只是绕着太阳圆周运动吗?错了!太阳也在围绕银河系中心旋转,速度是每秒220公里。


(其实是这样的!)


也就是说,每时每刻,太阳都带着地球乃至整个太阳系,以大约79万公里的时速,在银河系里极速狂奔,地球其实是螺旋前进的。

虽然这些尘埃也在绕着太阳,或者绕着银河系中心旋转,但是它们跟地球有速度差,运动的方向也不一样,那么地球就会从这些尘埃云里面高速穿过,然后撞上这些尘埃,相对速度一般在每秒11公里到每秒70公里之间,速度比子弹快得多。


(太阳系的真实前进轨迹,地球在银河系高速穿行,螺旋前进)


其中那些几微米的尘埃,在大气层里瞬间就烧掉了,连光芒都看不到;

几毫米的或者几厘米的,可能会发出耀眼的光芒,那就是我们看到的流星;

十几厘米或者更大一点的,就很少见,可能会烧不完,落到地球表面,这就是陨石。

别看这些尘埃不起眼,但是每天都有几万次,非常频繁;每年撞击地球的微陨石的总质量,可以达到20万吨。

看下面这张图,联想到了什么?

(流星雨)


这一幕流星雨,是不是很像你开车时看到的雨滴,迎面而来?

是的,其实不是流星撞向我们,而是我们地球也在撞向陨石雨,就像高速行驶的汽车撞上雨滴。

每年都要撞上这么多微陨石,地球难道不会减速吗?这一点大家放心,因为地球质量太大了,20万吨也不算什么,减速的效果可以忽略不计。

科学家估算,从地球诞生的近50亿年以来,微陨石撞击已经让地球质量增加了3.3乘以10的17次方吨,但是依然只有地球质量的两万分之一而已。相当于一个体重200斤的胖子,体重增加了5克而已,也就是一枚硬币的重量。

(这是金牛座方向的尘埃云)


但如果是科幻小说里的恒星级飞船,就算能扛得住撞击,飞船穿过宇宙尘埃云之后,也会剧烈减速。

《三体》小说当中就有很具体的描写,三体第一舰队经过四片尘埃云之后,队形已经稀稀拉拉。自然选择号等5艘舰逃亡时,也计算过穿过星际尘埃云所需要的额外燃料,之后就爆发了黑暗战役。

回到现实,我国空间站面临的撞击威胁中,只有很小一部分是人类制造的航天飞行器和太空垃圾,比如被丢弃的火箭末级。大多数飞行器和太空垃圾都比较大,可以被精确跟踪轨道,从而进行避让。

(星链交汇)


但是也有不怀好意的人为风险,比如2022年底美国太空军利用“星链”卫星多次故意接近我国空间站,我方被迫两次机动变轨避让,其实就是美方借此测试我国航天的技术能力和反应速度。对此,我国还向联合国提交了抗议。

神舟十七号的任务还剩下最后一个多月了,4月份就要返回,神舟十八已经准备就绪。希望他们在太空一切顺利,平安返回!

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页面更新:2024-03-05

标签:神舟   陨石   空间站   服务舱   天和   太阳   航天员   太空   尘埃   地球   小时

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