据美媒11月15日报道,国际空间站的俄罗斯控制区域出现泄漏,导致压力和空气流失。宇航员们正忙于修补问题区域,而俄罗斯航天局(Roscosmos)和美国国家航空航天局(NASA)的官员对问题的严重性存在分歧,使得情况愈发紧张。
这个足球场大小的空间实验室必须保持一定的压力和充满可供呼吸的气体,以容纳轮换的宇航员队伍,自2000年以来,它一直在俄罗斯和美国各自独立但又相连的区域中承担着这一任务。2019年,连接俄罗斯“星辰”号模块与迎接货运飞船的对接端口的隧道中首次发现了泄漏问题。
然而,今年该模块的漏气速率达到了新高,根据NASA监察长办公室最近的一份报告,美国监管官员现在认为这个问题是老化空间站面临的最紧迫问题,可能威胁到宇航员的安全。
NASA国际空间站咨询委员会主席、前宇航员鲍勃·卡巴纳在周三的一次会议上表示,美国航天局“对(泄漏模块的)结构完整性和发生灾难性故障的可能性表示担忧”。
虽然Roscosmos已指示宇航员搜索并处理问题区域,从而降低了泄漏速率,但俄罗斯团队“认为灾难性解体并不现实”,卡巴纳说,“俄罗斯人认为继续运行是安全的,但他们无法令我们满意地证明这一点,而美国认为这不安全,但我们也无法令俄罗斯人满意地证明这一点。”
尽管卡巴纳表示9月在俄罗斯举行了一次会议,但双方的分歧依然存在。现在,美国正推动双方独立专家评估这一问题,并帮助两家航天机构就泄漏的根本原因和严重性达成共识。
卡巴纳说,美国已经采取措施组建了自己的专家团队,俄罗斯尚未遵守这一建议。不过,卡巴纳表示,9月与俄罗斯的会议“非常成功”。
与此同时,空间站上的宇航员和俄罗斯宇航员已被要求采取预防措施,如始终保持泄漏区域封闭,除非需要打开以从抵达附近对接端口的飞船上卸载货物。
NASA宇航员迈克尔·巴拉特在11月8日的新闻发布会上表示,当宇航员必须打开该区域时,他们会关闭分隔空间站美国和俄罗斯部分的舱口。
巴拉特说,“我们采取了非常保守的方法,这虽然不舒服,但这是双方所有聪明人达成的最佳协议,也是我们全体船员必须接受的生活状态。”
随着空间站的老化,两家机构目前都面临着如何以及何时停止其运行并安全处置空间站的关键决策。持续的泄漏问题引发了对空间站安全性的严重质疑,以及NASA和Roscosmos能否达成共识的能力。
国际空间站泄漏问题识别
NASA和Roscosmos多年来一直知道俄罗斯模块存在逐渐泄漏的问题。该问题因疑似裂缝非常小,肉眼不可见,且附近有支架和管道,导致诊断工具难以进入这些区域而加剧。
为减轻泄漏所做的努力暂时缓解了问题,然而,根据NASA的说法,泄漏速率仍然每天比空间站基线高出约1千克空气。为便于理解,空间站的目标是保持6.67千克/平方英寸的绝对压力,这模拟了我们家园星球海平面的大气压力。
据卡巴纳称,美国和俄罗斯的技术团队对问题的根本原因看法不一。俄罗斯专家认为,空间站上机械系统引起的振动会对舱壁造成压力,导致“高周疲劳”,即一种相对温和的力量在长时间内不断作用,使金属产生裂纹并磨损至失效的现象。
另一方面,NASA认为情况更为复杂,涉及多个因素,如机械应力、环境暴露以及转运模块所用材料制造过程中产生的“残余应力”或潜在问题。
NASA监察长办公室9月发布的一份报告还指出,虽然NASA和Roscosmos同意如果泄漏速率达到“不可接受”的水平,可能需要永久关闭问题区域,但双方就“不可接受”的确切定义尚未达成一致。
然而,尽管两家航天机构对问题的严重性存在分歧,但卡巴纳、巴拉特以及NASA国际空间站项目经理达娜·魏格尔在一份声明中均表示,NASA和Roscosmos仍在就此问题进行密切沟通。
巴拉特说,“我们与俄罗斯宇航员同伴的关系非常开放和透明”,他于10月底结束了在国际空间站232天的驻留,“这是一个非常团结的团队。”
NASA的泄漏应对措施和宇航员安全
在NASA和Roscosmos努力解决泄漏问题的同时,美国航天局也采取了一些措施来确保宇航员的安全。
除了要求宇航员在“星辰”号转运隧道打开时关闭通往俄罗斯区域的入口外,美国航天局现在还在SpaceX载人龙飞船上增加了一个额外的“托盘座椅”。
托盘座椅位于飞船通常用于装载货物的区域上方,基本上是一块泡沫,宇航员在紧急情况下需要乘坐载人龙飞船返回时,可以将自己固定在座椅上。
具体来说,这些托盘座椅是为搭乘俄罗斯联盟号飞船前往空间站的NASA宇航员保留的,这是美俄之间多年来的座位交换协议的一部分。
例如,NASA宇航员唐·佩蒂特于9月11日乘坐联盟号MS-26飞船抵达空间站,然而,如果空间站被认为不安全,且佩蒂特无法进入与俄罗斯模块相连的飞船,NASA表示他可以选择乘坐来访的SpaceX Crew-9飞船上的托盘座椅与分配给该飞船的四名宇航员一起返回。
空间站面临的紧迫问题
NASA已为宇航员安全制定了应急计划,但该航天局也在努力应对泄漏的俄罗斯模块可能对空间站的安全和使用寿命构成的威胁。
监察长办公室在报告中指出,“虽然受影响区域的舱口永久关闭后,国际空间站仍有可能继续运行,但这将影响货物运送,因为将减少一个货物运送端口。永久关闭舱口还将需要额外的推进剂来维持空间站的高度和姿态。”
空间站通常需要与其对接的飞船进行助推,以维持其轨道,防止地球引力将其拉回。通常,这些助推由对接的俄罗斯飞船执行。但NASA已经在测试使用美国飞船执行这一任务。
泄漏问题在国际空间站的关键时刻爆发,NASA希望该空间站能与其五个合作伙伴机构至少运营到2030年。除了Roscosmos外,这些机构还包括加拿大航天局、欧洲航天局和日本宇宙航空研究开发机构。然而,根据监察长办公室的报告,俄罗斯官员尚未承诺2028年之后继续参与空间站项目,并且至少在2025年之前不太可能就Roscosmos在此之后的参与给出明确答复。
NASA的目标是继续在轨道实验室进行重要研究,直到替代空间站投入使用。美国航天局打算将创建和运营新空间实验室的任务交给私营部门。目前,一系列商业公司正在设计和开发自己的平台,这些公司包括由杰夫·贝索斯资助的蓝色起源公司和SpaceX的合作伙伴Vast。
航天局打算在2026年为此项任务推出利润丰厚的合同。
然而,尚不清楚这些商业目的地是否能在空间站被迫退役之前准备就绪。巴拉特说,“空间站已经不年轻了,我们预计会在其他地方看到更多的磨损。”
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