您當(dāng)前的位置:首頁 > 財經(jīng)資訊 > 國際資訊
國際空間站這次漏氣:后果不嚴(yán)重 想修卻不易
來源:科技日報  作者:喬民  發(fā)布時間:2020-09-02 17:22:43

原標(biāo)題:國際空間站這次漏氣:后果不嚴(yán)重,想修卻不易

  

  近日,國際空間站上的3名宇航員結(jié)束了在俄羅斯艙段的隔離生活。由于此前發(fā)現(xiàn)的美國艙段漏氣現(xiàn)象,他們于8月21日集中進入俄羅斯艙段,以配合飛行管理中心開展閉艙壓力檢查,尋找漏氣源頭。雖然最后隔離期被延長了一天,但截至記者發(fā)稿時,有關(guān)方面并未宣稱找到漏氣點。

  中國航天科工集團二院研究員、國際宇航聯(lián)空間運輸委員會副主席楊宇光向科技日報記者表示,這次漏氣不會威脅到宇航員的安全。對于這種細微的漏氣現(xiàn)象,雖然很容易檢測到,但想找到源頭,目前卻并沒有特別簡單有效的手段。

  適量漏氣有助于有害氣體排放

  楊宇光介紹說,無論是空間站還是載人飛船,其實是允許有一定空氣泄漏率的,這有助于排出有害氣體。只不過不同國家、不同時期的航天器,對泄漏率有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。

  他說,在載人航天器上,環(huán)控生保系統(tǒng)用于維持航天員生命,其作用包括大氣控制、水控制,以及其他污染物的控制。

  早期美國載人航天器里使用的是純氧大氣,大氣密度低,氣壓也比較低,以便使航天器外殼能做得更薄。而蘇聯(lián)從一開始就采用氮氧混合大氣。如今,氮氧混合大氣已成各國載人航天的標(biāo)配。

  因此,環(huán)控生保系統(tǒng)在大氣控制方面主要包括氮氣分壓、氧分壓和二氧化碳分壓。這三者都是多了不行,少了也不行。此外,艙內(nèi)還會產(chǎn)生各種有害物,例如電子設(shè)備會分解產(chǎn)生有害氣體,宇航員放的屁中也含有硫化氫。這些有害氣體如果不加以控制就會堆積,因而適當(dāng)?shù)目諝庑孤┞蕦Υ撕苡袔椭?/p>

  據(jù)測算,此次國際空間站大約每天泄漏220克空氣。楊宇光表示,這樣的泄漏率并沒有超出國際空間站的安全閾值。按照美國國家航空航天局(NASA)和俄羅斯聯(lián)邦航天局發(fā)布的聲明所說,艙內(nèi)空氣泄漏率只是“略高于標(biāo)準(zhǔn)”。

  通常1名宇航員每天所需的空氣補給量約為6至10千克,相比之下,200多克空氣確實不算多?;蛟S這也是NASA自2019年9月就發(fā)現(xiàn)空間站漏氣,卻時隔一年才開始查漏的原因吧。

  不過,雖然不會危及空間站安全,但計劃外的漏氣卻也造成了一定的浪費。畢竟,漏出去的氣總是得補回來的,而要補給只能從地面運輸。

  楊宇光說,國際空間站內(nèi)始終要維持將近1個大氣壓的壓力,隨著空氣消耗,每天都需要補充氧氣和氮氣,這些補給都需要從地面運過去。可是這樣的補給運輸成本十分高昂,按照貨運飛船和火箭的造價和發(fā)射費用計算,每往空間站運送一公斤物資,成本比等重的黃金要貴得多。

  換成這樣一想,國際空間站每天往外撒4兩多黃金,你說心疼不?

  查漏相當(dāng)于大型客機里找針孔

  終于,NASA也無法坦然坐視了。8月20日,他們宣布要開始查找漏氣源頭。

  根據(jù)漏氣量估算,漏氣原因可能是某個艙段外殼上存在一個直徑約0.1毫米的小孔。要在龐大的空間站內(nèi)尋找這樣一個比針尖還小的孔顯然很不容易。

  國際空間站由美國、俄羅斯等16個國家聯(lián)合建造,目前共有十幾個加壓艙段。楊宇光介紹說,俄羅斯有5個艙段,其中曙光號功能艙、星辰號服務(wù)艙均為20噸級。

  美國艙段通過團結(jié)號節(jié)點艙與俄羅斯部分連接。其中包括美國的命運號實驗艙、寧靜號節(jié)點艙、穹頂號觀測艙、萊奧納爾多號多功能后勤艙等。美國和諧號節(jié)點艙上,又連接了歐洲的哥倫布實驗艙,以及日本的希望號實驗艙……這些艙段如一節(jié)節(jié)蓮藕般連在一起,有主干、有分支,頗為復(fù)雜。楊宇光說,國際空間站總重量超過400噸,內(nèi)部空間超過一架大型客機。

  由于初步判定漏氣源在美國部分,所以自8月21日起,駐留在空間站內(nèi)的3名宇航員全部進入俄羅斯艙段,并將美國部分各艙段的艙門關(guān)閉,以求排查漏氣艙段。按理說,空間站內(nèi)各類傳感器密布,要做到這點并不難。

  不過楊宇光認(rèn)為,即使找到了漏氣艙段,想進一步找出漏氣點也很困難,超聲波等手段并非任何情況下都適用,很多時候還得靠宇航員趴在艙壁上一點一點尋找??墒且环矫婵臻g站艙內(nèi)都裝有機柜,這是非密封設(shè)備,而且有幾層結(jié)構(gòu),如果漏氣點在機柜后面,除非把機柜拆掉,否則既看不見也摸不著。另一方面,直徑0.1毫米的小孔很難用肉眼辨別,無論是在艙內(nèi)還是出艙,都很難迅速發(fā)現(xiàn)。

  所以即使要付出一定經(jīng)濟代價,但如果運氣不好的話,國際空間站或許不得不繼續(xù)漏一陣子。

  空間站漏氣這已不是第一次

  無論如何,這次漏氣事件并不嚴(yán)重,也不是空間站上第一次出現(xiàn)。

  2018年,國際空間站上也監(jiān)測到有氣體泄漏。經(jīng)過排查,工作人員在與國際空間站對接的“聯(lián)盟MS-09”飛船上,發(fā)現(xiàn)了一個直徑約2毫米的洞。這個洞雖然不大,卻導(dǎo)致艙內(nèi)氣壓不斷下降。后來宇航員用膠帶和特制膠水將破洞堵上,并把飛船安全開回地面。

  2004年,國際空間站內(nèi)用于平衡窗戶氣壓的真空跨接電纜發(fā)生破漏,好在破損并不嚴(yán)重,宇航員更換了新電纜便解決了問題。

  相比之下,1997年俄羅斯和平號空間站與“進步M-34號”貨運飛船相撞導(dǎo)致的漏氣事故更為嚴(yán)重。是年6月24日夜間,該飛船與和平號空間站量子2號艙分離,拉開一定距離后,試圖與空間站重新對接,以試驗其安裝的新型Toru交會對接控制系統(tǒng)。然而這套系統(tǒng)并不像人們預(yù)計的那樣可靠。當(dāng)飛船以每小時17.5公里的相對速度接近空間站時,“速率中止控制”有關(guān)部件失靈,于是它無視宇航員的指令,沿著空間站長軸向前飛去,徑直撞上了光譜號艙的太陽能電池板,使得光譜號主艙體向內(nèi)偏轉(zhuǎn)。在確認(rèn)受損情況之前,空間站內(nèi)的宇航員已明顯感受到了空氣壓力的變化。好在經(jīng)過緊急處置,空間站人員脫離了危險,“闖禍”的飛船也重新得到控制,但受損艙段卻永久失壓,不再適合居住。

  因空氣泄漏導(dǎo)致的最慘烈的悲劇,發(fā)生在1971年蘇聯(lián)聯(lián)盟11號飛船返回地球過程中。1971年6月6日,宇航員格奧爾基·多勃羅沃利斯基、維克托·帕查耶夫、弗拉季斯拉夫·沃爾科夫乘坐聯(lián)盟11號飛船升空,成功與世界第一座真正的空間站“禮炮一號”對接,并創(chuàng)造了在空間站內(nèi)駐留23天18小時22分的紀(jì)錄。然而到了6月30日,當(dāng)迎接英雄凱旋的人們打開飛船返回艙,看到的卻是3位宇航員的遺體。

  經(jīng)調(diào)查,當(dāng)飛船再入大氣層,返回艙與軌道艙分離時,返回艙的壓力閥被震開,艙內(nèi)空氣快速泄漏。同時,聯(lián)盟飛船座艙空間十分狹窄,為容納3名宇航員,蘇聯(lián)航天部門讓他們脫掉宇航服,這使三人暴露于風(fēng)險之中。因此,3名宇航員來不及作過多反應(yīng),就因急性缺氧窒息,以及體液沸騰而亡。

  事后,蘇聯(lián)用了兩年多時間設(shè)計出第二代聯(lián)盟飛船,著重提升了安全性能,同時將成員數(shù)從3人改為2人,并要求宇航員在升空和返回階段必須穿宇航服。這是3位宇航員用生命換回的教訓(xùn)。

  楊宇光表示,由于空氣泄漏導(dǎo)致的事故,分為幾個級別。比較輕微的情況可以通過緊急處置進行修復(fù);如果泄漏較為嚴(yán)重,可能需要封閉艙段;如果再嚴(yán)重,例如居住艙失壓,不再具備居住條件,就要組織宇航員緊急撤離了。

  而聯(lián)盟11號飛船的悲劇,希望永遠不要再發(fā)生。

  

(文章來源:科技日報)

相關(guān)閱讀
熱門新聞
財聯(lián)社(上海,編輯 吳銘 沈超)訊,近期新股上市即破發(fā)的現(xiàn)象頻現(xiàn),不少熱衷于打新的投資心里打起了退堂鼓。不過近日這種現(xiàn)象似乎又有新變化,強瑞技術(shù)(47.510, 0.36, 0.76%)、盛美上
 前次創(chuàng)業(yè)板IPO被終止審查后,四川百利天恒藥業(yè)股份有限公司(以下簡稱“百利天恒”)并未放棄上市的念頭,而是改道轉(zhuǎn)戰(zhàn)科創(chuàng)板。11月17日晚間,上交所官網(wǎng)顯示,百利天恒科
  CPU是電子設(shè)備中最重要的零部件之一。經(jīng)過多年發(fā)展,兩家CPU供應(yīng)商羽翼漸豐,正陸續(xù)向資本市場發(fā)起沖刺。上交所日前披露了海光信息技術(shù)股份有限公司(簡稱“海光信息&r
本報記者 王 寧  隨著北交所首批81家上市公司平穩(wěn)運行,市場各方紛紛開掘其中的投資機會。對于聰明資本來說,早早“潛伏”其中應(yīng)該不會令人奇怪?!  蹲C券日報》
 證券時報記者 張娟娟  近段時間,新股接二連三破發(fā),令不少投資者對打新望而卻步。10月至今,A股市場破發(fā)新股已達到10只,破發(fā)數(shù)量創(chuàng)近15年新高。從背后原因看,估值、定價過高是
 11月8日上市以來,易方達、華夏等四家基金公司旗下的MSCI中國A50互聯(lián)互通ETF持續(xù)受到投資者追捧。目前,4只MSCI中國A50互聯(lián)互通ETF產(chǎn)品的合計規(guī)模已突破342億元?! I(yè)內(nèi)人
K 線圖 特色數(shù)據(jù) 資金流向 公告 個股日歷 核心題材 最新價:3.07漲跌額:0.11漲跌幅:3.72%成交量:4.06萬手成交額:1257萬換手率:0.22%市盈率:21.7總市值:56.7億 查詢該股行情 實時
  美股周四收盤漲跌不一。市場正評估英偉達與梅西百貨等的財報。美上周初請失業(yè)救濟人數(shù)降至疫情爆發(fā)以來最低水平。紐約聯(lián)儲行長稱美國潛在通脹肯定會上升。  英偉達以
網(wǎng)站建設(shè) 東莞網(wǎng)站建設(shè) 網(wǎng)站建設(shè) 深圳網(wǎng)站建設(shè)