国际空间站出现多处裂缝,这是报废的前兆吗?美国突然对中方示好

国际空间站又出事了!

科技日报莫斯科8月31日称,宇航员在国际空间站发现了许多非穿透性裂缝。

这次的裂缝位置是在俄罗斯舱段,位于“曙光”号功能货舱壁上。非常让人担心的是,它们会不会继续变大,并且形成穿透性裂缝。如果真的这样,“曙光”号可能面临退役甚至报废的风险。不过国际空间站之前也出现过类似的开裂现象,而这一次又会怎么样?国际社会对此投入了极大的关注。

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发现裂缝的曙光号

国际空间站之前也曾出现漏气现象

2018年8月29日,休斯顿和莫斯科的控制人员,检测到有轻微的气体泄漏。后来发现,漏气是联盟MS-09号飞船上的裂缝所致,位置是在轨道舱。

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俄罗斯宇航员检查联盟号上的一个神秘洞

经过调查后,俄方给出的结论是美方宇航员塞丽娜·奥农·钱赛勒故意钻的孔,因为宇航员在太空的生活其实是很压抑的,活动范围小,每天吃着重复的东西,单调的生活要持续几个月甚至一年之久。而美国的这位女性宇航员,很是着急回到地面,便特意选在了美国和俄罗斯舱段的交界处,因为这里是监控死角。

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美宇航员塞丽娜·奥农-钱赛勒

但是,这个结论并没有被所有人接受。虽然俄方动用了测谎仪,显示结果是俄罗斯宇航员没有问题,但是并没有确切的证据表明就是美国宇航员。

2019年9月,NASA再次发现空间站有空气泄漏,并且泄漏速度首次超过了安全值。

2020年10月,宇航员在“星辰”号服务舱找到两条裂缝,虽然都进行了封堵,但是还是有漏气现象,宇航员还在不停地寻查新的泄漏点。

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星辰号

所以,空间站漏气并不是件稀罕事。因为空间站并不是完全封闭的状态。所以里面的空气随着时间的流逝出现泄漏,其实是很正常的情况。只要控制在一定的范围内就是安全的,货运补给任务带来的氮气和氧气可以重新增压。

这次之所以引起关注,是因为漏气漏得太多了。

国际空间站漏气原因

那么,空间站为什么会出现空气泄漏事件呢?

一、空间站一直都面临着被太空垃圾撞击受损的风险,包括其他各国的航天器残片。这些物体的速度相对于空间站的速度来说是非常快的,哪怕是微小的碎片,也会产生惊人的杀伤力。

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太空垃圾曾在国际空间站Canadarm’2上撞出一个洞

二、因为空间站外壁是暴露在外太空环境下的。空间站的太阳照射面和背光面的温度差可以达到200度,而且空间站内外存在着很大的压力差。这些因素都能加速空间站舱段的损坏速度。

三、以上两个原因是自然原因。除此之外,还有结构、功能老化,更可能导致空间站出现漏气情况。而俄罗斯舱段的一些系统被磨损得就非常厉害,“星辰”号80%的系统都超过使用年限。“曙光”号功能货舱更是在1998年11月份便发射入轨。“曙光”号的设计寿命其实只有15年,而现在已经运行了23年了。所以,“曙光”号的泄漏原因也极有可能是老化带来的后果。

当然,这些都只是推测。而真正的原因其实并没那么容易查明,因为在真空的环境中,在地球上很简单的工作在这里也可能会变得非常难,甚至无从下手。即便是找到漏气的位置,也是极其不容易的。

因为国际空间站是眼下在轨运行最大的空间平台,共有十几个加压舱段。目前运行在高度约为400公里的轨道上,它的舱段长度为51米,桁架长度109米,宽80米,居住空间388立方米,差不多跟一个操场一样大小。空间站内部比一架大型客机的内部空间还要大,而发生泄漏的可能只是一个直径零点几毫米的小孔,所以要发现小孔的位置是非常难的。

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国际空间站简略图

国际空间站漏气的影响

国际空间站出现的漏气现象,虽然到现在为止还没有带来什么危险,但是却也重重敲响了一记警钟。

一、如果“曙光”号出现故障,势必会影响到整个空间站的运行。

上文讲了“曙光”号是国际空间站发射的第一个舱段,它是由NASA出钱,俄罗斯制造。

作为第一个舱段,“曙光”号的功能相当强大。“曙光”号就像一辆汽车的发动机和转向盘,提供动力和控制系统。在空间站组建初期,它为空间站提供电力和计算机指令。它有16个火箭推进剂贮箱,可存贮6.1吨肼燃料和四氧化二氮氧化剂。它除了担任国际空间站的推进、导航、通信、发电等任务外,还有居住、储存燃料等功能。

之后,更多舱段入轨后,“曙光”号的主要功能变成了内部加压货物和外部燃料的储存。

从功能上说,它是国际空间站的核心部分,在没有其它组件的情况下,能独立的在太空运行,也因此它被第一个发射上天。

二、如果“星辰”号出现故障,宇航员便不能够实现在太空的长期驻留。

已经出现穿透性裂缝的“星辰”号服务舱,是国际空间站非常关键的组件,它设置的三个密封舱是宇航员生活和工作的场所。

“星辰”号装备齐全,能够满足生活和研究的多种需要。有完整的生命支撑系统,还负责电力供应,数据加工、通讯联络、飞行控制装备都有,还有动力装置。此外,它更是担任着控制整个综合体和矫正轨道的工作。

“星辰”号是与俄罗斯、美国的地面飞行控制中心直接联系的,因为它有定位系统、电视联系系统。它还有有控制空间站运行的中心电脑,欧洲给它配备了最新型的电脑系统。

作为关键组件的“星辰”号如果出现故障,将可能导致整个空间站的瘫痪。

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曙光号和星辰号

三、国际空间站会影响各成员国的科研计划。

既然说到了“曙光”号、“星辰”号的漏气会影响到国际空间站的正常运行,那么我们就还需要了解下,国际空间站有什么作用和功能。

国际空间站是由美国、俄罗斯等15个国家(加上巴西是16国,只是后来巴西退出)联合建造和运营。作为科学研究和开发太空资源的手段,为在微重力环境下开展科学实验研究提供了大量实验荷载和资源,支持人类在地球轨道长期驻留。

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各成员国合作模式进化图

正是凭借着国际空间站,人类才得以开展了更多的对地观测、天文观测、生命科学研究等大量研究。

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截止到2018年,仅俄罗斯所进行的科研项目

上文提到,国际空间站的设计寿命只有10-15年,后来寿命得以延长,预计可以服役到2024年。

如果漏气现象持续并加剧,那么国际空间站便很难坚持到2024年。

空间站提前终结,会扰乱各成员国的科研计划。而空间站的技术要求极其严格,成本也非常高,国际空间站总投资超过1000亿美元。

建造和发射新的空间站,不仅需要时间,更需要大量的资金支持。而欧美等国家现在的经济并不景气,在政治上各国的关系也不太友好。所以如果不合作,便没有能力在短时间内再建造出一个空间站。

四、会造成人员伤亡,因为漏气导致的缺氧,可以在很短的时间内要了宇航员的命。

1971年,苏联的“联盟11”号飞船在返回大气层的过程中,因为一个阀门被提前打开,导致飞船失去了密封性,舱内的三个宇航员因为失去氧气而身亡。

空间站的漏气问题可能解决吗

最可能的方案便是继续修补,让各成员国再坚持用几年。因为,就像刚刚说的,建造空间站的成本昂贵,能多用一段时间就用一段时间。

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宇航员用胶带修补漏气

另外,“曙光”号舱段也是有备份的。2021年7月21日,科学舱被送入太空,准备替代曙光号舱段。

2004年时俄罗斯将本来只是“地面备份段”的科学号改造成了真正意义上的国际空间站模块,未来的目标是扩充俄罗斯舱段以及代替曙光号舱段。

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科学号

中国的空间站

目前,除了国际空间站,运行着的就只有中国的天宫空间站了。

2021年6月17日,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后顺利进驻核“天和”核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。

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天宫空间站

“天和”核心舱是中国空间站发射入轨的首个舱段,也是我国目前自主研发的规模最大、系统最复杂的航天器。它主要用于空间站的统一控制和管理,具备长期自主飞行能力。

中华民族的飞天征程,站在了一个新的起点。

其实,中国的空间站的规模,比国际空间站小得多。从成本角度考虑,中国也并不是一开始便决定建造的。中国也曾提出加入国际空间站计划,但是以美国为主导的一些国家担心我们借机发展军事,拒绝了我们的加入。

所以,我们便自主建造自己的空间站。

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天宫空间站黑科技-10米长大力神臂

但是,在与其他国家合作的问题上,中国依然保持开放的态度。早在2018年,中国便已经公开向全世界发出邀请,欢迎其他国家加入我们的空间站。

现在,已经有包括日本、德国、法国、意大利等20多个国家向我国发出申请,希望能够入驻天宫空间站进行科学研究。目前,中方选出了17个国家9个科研项目。

美国也向中方发出了申请,想要加入中国空间站。但是,中国却直接拒绝了。

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NASA局长尼尔森表示希望中国成为NASA的合作伙伴

当然,中国肯定不会是为了报复美国而拒绝。其实只是因为,美国提供的科研价值和技术,没有达到中国所设定的目标。

文化自信

另外非常值得一提的是,天宫空间站操作界面都是中文,所以,这就要求所有加入我们空间站的国家航天员,必须学习中文。

这既是我们的文化自信,也很好地传播了中国传统文化!

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页面更新:2024-05-18

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