国际空间站：辉煌渐逝，何去何从

zhangzijun

一、辉煌不再，危机四伏

国际空间站自 1998 年始建，超期服役近十年，如今漏气等问题日益严峻。
（一）漏气之困

国际空间站的漏气问题自 2019 年首次被发现以来，一直困扰着美俄两国航天局。如今，这个问题已经持续了五年之久，且漏气速度在今年开始加快。根据美国航天局 10 月底发布的报告，国际空间站存在 4 处裂缝以及 50 处隐患，每天有超过正常标准 0.9 - 1.1 千克的空气泄漏。今年 4 月，泄漏速度一度达到每天约 1.7 千克。尽管俄罗斯宇航员用密封剂和打补丁的方法覆盖了所有已知裂缝，泄漏量减少了约三分之一，但仍没有完全停止。
由于疑似裂缝非常小且肉眼不可见，而附近密布支架和管道，增加了寻找泄漏点的难度。初步调查显示，问题很可能出在俄罗斯 “星辰” 号服务舱与货运飞船对接口的转移通道上。目前，美俄双方均要求宇航员做好预防措施，例如保持泄漏区域的密封，只有在运送补给时才会临时打开。美国航天局也已要求停靠在国际空间站的美国载人 “龙” 飞船增加临时座椅，以备紧急撤离之需。
（二）老化之忧

国际空间站最初设计的使用年限是 15 年，现已超期服役近 10 年。美国航天局的报告显示，空间站上有 588 个部件超期服役。随着设备老化，维修成本不断攀升。专家指出，随着国际空间站接近寿命末期，维修成本会越来越高。如果维修成本高到一定程度，从性价比角度来说，进行维修可能不再合理。
此外，“星辰” 号舱对国际空间站至关重要，因为它不仅提供生活和居住空间，还具备轨道保持和变轨能力。如果这些功能丧失，空间站将无法规避空间碎片撞击的风险，这对空间站的安全极为不利。目前，国际空间站整体的漏气速率仍在可控范围内，损失可以通过货运飞船上行物资来补充。但随着时间推移，金属材料因反复应力变化导致疲劳，老化问题可能会进一步加重，甚至威胁到航天员的安全。
二、关键之舱，意义重大

（一）“星辰” 号服务舱的作用

“星辰” 号服务舱在国际空间站中扮演着不可或缺的关键角色。它不仅为俄罗斯航天员提供了生活和居住的空间，让他们在太空执行任务期间有一个相对舒适的环境，配备有睡觉区域、带冰箱的厨房、餐桌以及供宇航员锻炼身体的运动器械等设施，如同一个小小的太空之家。
更为重要的是，“星辰” 号服务舱具备轨道保持及变轨能力。在广袤的太空环境中，空间碎片的威胁始终存在。一旦有空间碎片可能撞击国际空间站，“星辰” 号服务舱的变轨能力就显得至关重要。它能够使国际空间站进行变轨，规避机动，避免与空间碎片发生碰撞，从而保障空间站的安全。如果 “星辰” 号服务舱的这些功能丧失，国际空间站将无法有效地规避空间碎片撞击的风险，这对空间站的安全极为不利。可以说，“星辰” 号服务舱是国际空间站的安全卫士，其重要性不言而喻。
三、应对之策，谨慎前行

（一）紧急预防措施

面对国际空间站日益严峻的漏气问题，美俄两国采取了一系列紧急预防措施。美俄双方均要求宇航员做好预防措施，对于泄漏区域保持密封状态，只有在运送补给的货运飞船与 “星辰” 号服务舱对接时才会临时打开转移通道。这一举措旨在最大程度地减少空气泄漏，确保空间站内的气压稳定，为宇航员提供相对安全的工作和生活环境。
同时，美国航天局要求停靠在国际空间站的美国载人 “龙” 飞船增加临时座椅，以备紧急撤离之需。这一决定充分体现了美俄两国对空间站安全问题的高度重视。在紧急情况下，这些临时座椅将为宇航员提供额外的逃生途径，确保他们能够在最短的时间内安全撤离空间站。
据统计，目前国际空间站内共有 7 名宇航员，包括 3 名俄罗斯宇航员和 4 名美国宇航员。他们在执行任务的同时，也时刻面临着潜在的安全风险。这些紧急预防措施的实施，为宇航员们提供了一定的安全保障，让他们在面对可能的危险时能够更加从容应对。
然而，这些措施只是权宜之计，并不能从根本上解决国际空间站的漏气问题。随着空间站的老化，漏气问题可能会进一步加剧，需要更加有效的解决方案来确保空间站的安全运行。
四、未来之路，扑朔迷离

（一）寿命缩短，计划提前

国际空间站原计划在 2031 年摧毁并坠入南太平洋，但如今其摧毁计划或将提前。NASA 公布了国际空间站摧毁的一些详细细节，脱轨需要启动多台发动机。国际空间站的使用寿命又缩短了，这意味着等其完成摧毁后，短期内茫茫太空中，可能只剩下我国的空间站。
国际空间站的退役提前，是因为其面临着诸多问题。例如，国际空间站的内部空间较大，要比我国的空间站大上不少，可以同时支持多人进行生活和科学研究。然而，想要将国际空间站进行脱轨处理，并非易事。据了解，打算让升级版的龙飞船装备 46 个天龙 Draco 引擎，在经过姿势控制、倾斜角度以及其他数据的调整后进行推进。这 46 个天龙 Draco 引擎主要分成了两个大部分，其中 16 个主要安装在太空舱上用于姿势控制的调整，而其余的则会安装在飞船的主体不同区域，用于推进。当国际空间站进行脱轨时，整个飞行器会携带超 35000 磅的推进剂，而且会有 22 到 26 个天龙 Draco 引擎同时点火，会瞬间产生超 1 万牛顿的推力去改变国际空间站的运行状态，继而完成脱轨和后续的烧蚀程序。
（二）替代方案探索

为了应对国际空间站的退役，NASA 积极研究替代方案。NASA 挑选了多个团队制定下一代轨道前哨计划，其中包括蓝色起源公司、纳诺拉克斯公司和诺思罗普 - 格鲁曼公司。蓝色起源公司获得 1.3 亿美元开发 “多用途太空商业公园” 名为 “轨道礁” 的空间站。该空间站旨在支持广泛领域的多项活动，包括研究、制造和旅游。根据新闻声明，“轨道礁” 既是为了工作也是为了娱乐而设计的，它可以轻松地在多个太空舱里容纳 10 人。蓝色起源公司、波音公司和山脉航天公司将负责开发空间站的太空舱，其中将包括由山脉航天公司制造的充气式大型综合灵活环境舱。该团队计划在这个十年底发射空间站。
纳诺拉克斯公司正在与旅行者航天公司和航空航天巨头洛克希德 - 马丁公司合作，开发多用途空间站星辰实验室。NASA 向该团队拨款 1.6 亿美元用于制定他们的计划。目前计划于 2027 年通过一次发射进入轨道的空间站，主要是作为一个研究前哨，分为四个部分 —— 包括 “一个生物实验室、植物生境实验室、物理学和材料研究实验室以及一个露天工作平台区域”。星辰实验室的模块化设计 —— 最初是为容纳 4 名宇航员而设计的 —— 可以按需增加额外的部分。
诺思罗普 - 格鲁曼公司获得了 1.256 亿美元，用于其模块化商业前哨。该公司的模块化空间站一开始将用来容纳该公司的 “天鹅座” 飞船、“任务扩展飞行器”(MEV) 及其即将建立的生境和后勤前哨 (HALO) 的部件 —— 将能够搭载 4 人。最终，诺思罗普 - 格鲁曼公司计划扩大空间站的面积，以满足 8 名入住者的需求。目前尚不清楚该团队计划何时发射空间站。#科技##国际空间站##未来##军事#