圖片來源:NASA
懸在地球軌道上數百公裡高度的國際空間站(ISS),並不是完全密封的。每一天,艙內都會有少量的空氣流失,為了維持適宜居住的氣壓,艙內的空氣會被仔細監測,並識別洩漏。
然而,尷尬的是,在距離上一次洩漏僅兩年時間之後,又出現洩漏事件了。美國宇航局(NASA)的一篇博客文章中稱,國際空間站的空氣損失率已經超過了日常運行的正常水平。
據報導,任務控制中心早在2019年9月首次注意到一些問題,但空氣洩漏的程度較為輕微,並沒有引起重視。NASA發言人丹·豪特表示,NASA在處理此次洩漏事件之前一直在監控情況,並將重點放在空間站的其它優先事項上。現在這個空氣洩漏的速率已經增加了,所以正在尋找是哪裡漏氣了。
幸運的是,目前國際空間站的機組人員沒有任何危險,但是美國宇航局太空人指揮官克裡斯·卡西迪和俄羅斯宇航局太空人伊萬·華格納和阿納託利·伊萬尼辛本周末將不得不躲在Zvezda服務艙裡,而任務控制中心則在尋找洩漏源。
美國宇航局的馬克·加西亞寫道:「本周末,所有空間站艙門都將關閉,以便任務控制人員可以仔細監控每個艙的氣壓。」「這次測試對機組人員沒有安全隱患。測試應確定哪個模塊的洩漏率高於正常水平。」
NASA在更新中補充道,太空人可以在太空站內的寬鬆環境中工作,但是軌道實驗室從來都不是完全密閉的;隨著時間的推移,總會有一點空氣洩漏,這就需要在執行貨運任務時從氮氣和氧氣罐中進行常規的再增壓。
國際空間站上一次洩漏發生在兩年前,由地面控制在2018年8月29日協調世界時間23點(美國東部時間19點)確認。當時,採取了同樣的措施——機組人員轉移到俄羅斯區域,空間站模塊被密封,並對其大氣壓力進行了檢查。
這一過程縮小了聯盟號MS-09飛船的洩漏範圍,該飛船當時暫時附著在國際空間站的Rassvet模塊上。隨後追蹤到一個兩毫米的小洞,旁邊有鑽痕,導致外界猜測它是由製造失誤造成的。但是,儘管俄羅斯宇航局已經結束了它的調查,小洞是怎麼形成的還沒有被披露。
早在2004年,在「命運號」實驗艙的一根真空跨接電纜中發現並修復了一次洩漏,該跨接電纜用於平衡窗戶上的氣壓。
由於空間站內正常的空氣壓力波動,追蹤這樣的洩漏非常具有挑戰性。除了正常的洩漏率,壓力也會因溫度波動以及空間站的常規操作而變化,如太空行走和補給飛船的到達和離開。
在Zvezda太空艙的周末期間,國際空間站的機組人員將儘可能地繼續開展正常工作。一旦洩漏被追蹤到一個特定的模塊,機組人員將能夠進行更細緻的搜索,以找到確切的源頭。
加西亞寫道:「美國和俄羅斯專家預計,初步結果將在下周結束前提交審查。」
NASA官員強調,雖然此次洩漏率比平常高,但仍在空間站的規格範圍內,不會對機組人員造成直接威脅。(有關目前的空氣洩漏率、正常的洩漏率、增壓艙通常能容納多少空氣,以及目前空間站上氮氣和氧氣供應情況等問題,NASA代表沒有回答。)
太空人在空間站訓練期間要處理洩漏模擬問題,通常需要6個月的時間。在人員時間和幹擾方面,NASA說他們的時間表應該有最小的改變。只有美國宇航局太空人克裡斯·卡西迪的個人物品在俄羅斯艙之外,因為他的臥室是在軌道實驗室的和諧艙。
豪特說:「機組人員所做的只是關閉不同模塊之間的艙門,在俄羅斯段的Zvezda服務艙中將自己隔離起來。」他說:「對克裡斯·卡西迪來說,周末有一些相關的貨運行動將他的一些物資運過來,但這只是範圍。所有的壓力監測都是由地面飛行控制人員完成的。」
NASA官員補充表示,3名太空人將有「足夠的空間」,並指出,在本世紀初國際空間站建設期間,太空人曾在茲維茲達待過。此外,「遠徵63號」的機組人員在Zvezda停留期間,將有機會進入「泊克」微型研究艙和「聯盟」MS-16號機組。
NASA官員強調,這次洩漏比2018年太空人遭遇的那次要小。2018年8月,與空間站相連的俄羅斯聯盟號飛船發現了一個小的空氣洩漏事件,遠徵隊的56名成員最終在聯盟號飛船的外殼上發現了一個0.08英寸(2毫米)寬的洞。俄羅斯官員調查了洩漏的原因,但2019年9月媒體報導稱,他們不準備公開洩露的事情。
豪特說:「我們想要弄清楚的主要一點是,這不是在2018年8月聯盟號飛船探測到的洩漏,也不是對太空人的安全構成任何直接甚至長期風險的洩漏。」「在目前的洩漏率下,空間站完全有能力維持正常運行,但我們現在有機會嘗試和隔離它。」
在國際空間站的漫長服役歷史中,還發生過其它輕微的空氣洩漏事件。1998年,空間站第一個模塊被送入太空。例如,2004年11月,NBC報導稱,NASA太空人麥可·福阿勒(Michael Foale)發現了一個小空氣洩漏,這個問題困擾了控制人員足足3個星期。他在美國「命運號」實驗室的一個主窗口發現了漏洞,涉及真空跨越電纜的柔性電纜。電纜通常是用來協助平衡空氣壓力的窗戶,其中有幾個窗格。但福阿勒在連接窗戶邊緣鋼索的軟管處發現了漏水的跡象。
此外,2007年,在空間站安裝了當時由NASA管理的「和諧號」太空艙後不久,NASA還短暫地解決了另一個小漏氣問題。
國際空間站(ISS)花了10年時間,完成了30多項任務。它是代表15個國家的5個空間機構之間前所未有的科學和工程合作的結果。國際空間站大約有一個足球場那麼大:一個重達460噸的永久載人平臺,在地球上空250英裡的軌道上運行。它大約是俄羅斯和平號空間站的四倍大,是美國天空實驗室的五倍大。
空間站的想法曾經被視為科幻小說,只存在於人們的想像中,直到20世紀40年代,人們才明白,建造這樣一個結構,人類也許可以實現。隨著20世紀50年代太空時代的開始,「太空飛船」和空間站的設計佔據了主流媒體。第一個基本空間站是在1969年由兩個俄羅斯聯盟號飛船在太空中連接建立的,隨著其它空間站和空間技術的發展,直到1998年國際空間站的建設開始,在第一艘可重複使用的宇宙飛船:美國太空梭的幫助下發展起來的。
直到最近,美國在國際空間站上的研究空間主要是為政府計劃保留的,但是在國際空間站國家實驗室的推動下,國際空間站的商業和學術用途的新機會已經出現。
過去幾個月,國際空間站非常繁忙。NASA和SpaceX公司完成了第一次載人商業任務,進入了名為「Demo-2」的軌道實驗室,NASA太空人完成了幾次複雜的太空行走,修復了損壞的暗物質探測器,並為空間站升級了電池。空間站計劃在2024年結束使用,需要電池提供電力,如果所有合作夥伴同意,壽命可能延長到2028年或更晚。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源:
https://www.sciencealert.com/oh-great-now-the-international-space-station-is-leaking-air-again
https://www.space.com/nasa-investigates-air-leak-on-space-station.html