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【好奇周刊】国际空间站漏气 靠胶带“补救”?

2021-01-24 07:44:48  大字体 小字体 扫码带走
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近两年来,国际空间站陆续发现有漏气现象,经过多方排查,宇航员发现国际空间站中俄罗斯“星辰号”服务舱有一段2-4厘米长的裂缝。随后,宇航员紧急用聚酰亚胺胶带(一种特殊耐热胶带)进行修补,但是修补的速度远远比不上服务舱内空气泄漏的速度,氧气泄漏还在继续。近日,专家表示泄漏点很可能是微型陨石撞击造成的,而且修复不当或者硬性修复都将对空间站的外壳造成新的损害,建议通过电子束焊接的方法来消除裂缝。

修复不易

据俄罗斯卫星网1月21日报道,俄托木斯克理工大学“空间材料科学与技术”科学生产中心负责人瓦西里·费奥多罗夫(Vasily Feodorov)表示,消除国际空间站(ISS)上的裂缝将增加外壳其他部分的张力,或对外壳造成新的损坏。所以,费奥多罗夫建议通过电子束焊接的方法来消除裂缝。

2019年9月,国际空间站发生少量空气泄漏。2020年8月至9月,在漏风速度增加4倍以后,机组人员两次关闭国际空间站舱门来检查密封情况,并对空间站中的俄罗斯舱段进行了长达数天的大隔离。后来经查明,泄漏点位于俄罗斯“星辰号”服务舱(Russian Zvezda module)的中间舱。

据报道,费奥多罗夫表示,国际空间站的外部是由特殊合金制成的,该合金为添加了各种元素的铝。这种合金成分从某种程度上是可以抵抗裂缝的继续发展的,而如今裂缝扩大,则说明材料表面出现了“磨损”。

专家分析称,出现这种情况的原因是,材料不断受到宇宙射线的影响,而维持其性能所需的那些特殊元素则会随着时间的推移而不断“蒸发”。

费奥多罗夫还指出,消除国际空间站某一处的裂缝则将增加外壳其他部分的张力,“在这种情况下,不清楚结构会发生什么变化。”所以硬性地直接进行修复可能会对壳体造成新的损坏。费奥多罗夫建议使用电子束焊接来消除裂缝,这样对外壳的损害会小点。为此,有必要在受损部位创造局部真空条件,然后安装专门的电子束焊接设备,该设备将自动检测和修复裂缝。

泄漏多发

国际空间站被发现有泄漏问题之后,俄罗斯宇宙航空公司项目负责人谢尔盖·克里卡列夫(Sergei Krikalev)表示,他们有相当长的一段时间存在一些泄漏,但发生率非常小。他继续说,他们注意到其中一个漏洞,并将其最小化,但它仍然存在。

去年11月18日,据媒体报道,俄罗斯“星辰”模块舱出现的这道裂缝大约有2-4厘米长。俄罗斯宇航员临时使用聚酰亚胺胶带进行修补,但并未完全修补成功。据美国国家航空航天局(NASA)直播国际空间站机组与地面的通话显示,修补后舱内的压力继续下降,且空气流失的速度比修补以前更快。

去年10月,另一个潜在的泄漏源被发现,它触发了模块中间室的减压。借助一个漂浮的茶包,一个4.5厘米(1.7英寸)的裂口暴露出来随后被密封起来。

在这艘服役20年的宇宙飞船的同一部分,宇航员们发现了另一处泄漏。不过,在去年11月的太空行走中,他们努力寻找另一个泄漏点。宇航员们尝试了选择利用氧气供应和封闭受影响区域来进行排查,但他们担心这会对国际空间站的整体活动产生影响。

自2019年9月以来,国际空间站每天都有少量空气以0.6磅的速度逸出。不过,到2020年8月,泄漏量增加了5倍,损失率上升到每天3.1磅。

之前,宇航员谢尔盖·库德·斯维尔奇科夫(Sergei Kud Sverchkov)表示,国际空间站的工作人员无法立即发现轨道前哨站上的空气泄漏。俄罗斯任务控制中心一名专家也表示,他们对这个问题无能为力,他们要求宇航员加快寻找泄漏原因。

然而,船员们继续寻找泄漏。这涉及关闭舱口,开启超声波检漏仪,以排查泄漏。泄漏的位置最终被缩小到空间站俄罗斯船员宿舍附近的某个地方。由于国际空间站现在几乎没有储备氧气来弥补泄漏,这个问题必须尽快解决。

有关人员表示,这次的空气泄漏事故并不会对空间站的宇航员构成威胁,也不会对接下来的飞行任务造成影响。但是也有专家表示,空间站这些看似微不足道的裂缝如果长期发展下去,很难保证不会出现大的问题。对于生活在空间站的宇航员来说,这些裂缝无疑也会造成一些恐惧。

但俄罗斯宇宙航空公司表示,国际空间站上的7人没有危险,这7人由4名美国人、2名俄罗斯人和1名日本宇航员组成。该机构负责人德米特里·罗戈津(Dmitry Rogozin)对公众说,船上有氧气供应,氧气还将包括在2月份计划的货物配送中。

陨石造成?

国际空间站是目前在轨运行最大的空间平台,是一个拥有现代化科研设备、可开展大规模、多学科基础和应用科学研究的空间实验室,为在微重力环境下开展科学实验研究提供了大量实验载荷和资源,支持人在地球轨道长期驻留。

据公开资料显示,国际空间站项目由16个国家共同建造、运行和使用,是有史以来规模最大、耗时最长且涉及国家最多的空间国际合作项目。自1998年正式建站以来,经过十多年的建设,于2010年完成建造任务转入全面使用阶段。目前,国际空间站主要由美国国家航空航天局、俄罗斯联邦航天局、欧洲航天局、日本宇宙航空研究开发机构、加拿大空间局共同运营。

俄罗斯“星辰号”服务舱是目前唯一一个由俄罗斯出资建造的空间站组件,于2000年发射升空。在此之前,国际空间站就曾经出现过少量空气泄漏的现象。

据俄罗斯卫星网1月1日报道,罗戈津表示,国际空间站俄罗斯服务舱上的裂缝,可能是由微型陨石或技术原因造成。据报道,罗戈津表示:“在国际空间站上确实发现裂缝,外壳有些地方受到某种损伤,这可能是微型陨石的撞击,它们极小极小。就是说,存在肉眼不可见的裂缝和小孔。(原因)也许是某种技术损伤……这不足为奇。”

罗戈津还表示,拿国际空间站裂缝情况制造恐慌的人小题大做。罗戈津补充说,空间站本身就有氧气供应。他澄清说,如果在气压不足的情况下要补充氧气和氮气,他们有这些供给。他还说,他保证每个人都很好,尽管有泄漏,但是一切都在控制之中。

报道称,俄航天集团表示,该漏气点对国际空间站和考察组都不构成危险。俄罗斯航天集团早前表示,2月等下一艘“进步号”货运飞船向国际空间站带去专门的修理包后,将彻底封堵上“星辰”号服务舱中转隔舱引起漏气的裂缝。

山东商报·速豹新闻网记者 潘愈

速豹新闻网·山东商报编辑:张艳红
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