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俄飛船嘩嘩漏水,國際空間站陷入危機,但中國天宮無法救援

由 王亞男航空說 發表于 綜藝2023-01-24
簡介(ISS上有4艘貨運飛船,但只有貨運龍飛船有返回能力,其他都會在大氣層燒燬)【中國天宮,有條件進行救援嗎】目前太空只有2個空間站,ISS和中國天宮,軌道高度都是400公里左右,可能很多人覺得,天宮與ISS真的成了鄰居,往來會比較方便

單人空間站怎麼打

國際空間站上的載人飛船遇到大故障,可能要報廢。若這時ISS突然遭遇大故障,需要人員緊急撤離,7個宇航員該怎麼辦?中國天宮,有條件對國際空間站進行緊急救援嗎?

俄飛船嘩嘩漏水,國際空間站陷入危機,但中國天宮無法救援

(大量噴灑液體的聯盟號載人飛船)

國際空間站上的俄羅斯聯盟號飛船突然洩露,嘩嘩噴射冷卻液,怕是要報廢。現在空間站上還有7名船員,很多人都在擔心,若是ISS遇到突發情況,這些人該怎麼撤離?唯一的鄰居中國天宮,有條件對其進行救援嗎?

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【屋漏連陰雨,不是杞人憂天】

這個擔心不算是多餘的。ISS是1998年開始建設的,最初設計壽命只有十幾年。退役時間歷經數次推遲,現在要至少服役到2030年。

由於多次延期,80%的俄羅斯裝置已經超期服役,這些年出現的各種事故十分頻繁,包括多次空氣洩露、多次製氧機故障、電腦故障、太陽能板受損、燃料洩露、電路老化等等。此前已經發生俄羅斯艙段失控的情況,一旦再次遭遇意外,國際空間站將無法繼續服役,只能提前報廢。

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(ISS內部裝置,是出了名的凌亂)

即便是ISS不出現故障,在惡劣的太空中,還是有無數可能發生的極端情況。比如微隕石或太空垃圾給空間站造成較大破壞。再比如太陽風暴突然爆發,1859年地球遭遇的太陽風暴,讓赤道附近的加勒比地區都看到了極光,全球電報業務基本癱瘓。

空間站也確實都需要有緊急撤離計劃,比如我國2021年,神舟13乘組就完成了空間站緊急撤離演練,模擬核心艙遭遇撞擊,3名航天員需要緊急撤離。

那麼ISS如果遭遇大危機,又碰上載人飛船故障的情況,航天員該怎麼辦?

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(神舟13號任務組,已演練過空間站緊急撤離)

【載人飛船,不止一艘】

ISS上其實常年停泊有數艘載人飛船。因為聯盟號運載能力有限,一次只能運輸3個人,對於一次空間站“遠征”任務來說,一般任務組人數7-11人,因此需要發射多艘飛船往返數次,才能完成所有人員的輪換。

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(2016年7月的國際空間站,能看到有2艘聯盟載人飛船停靠,其餘2艘是貨船)

雖然目前聯盟號飛船可能無法使用,但ISS近些年有了新外援,那就是太空叉公司的載人龍飛船,乘員數量達到7人。現在正好就有一艘“載人龍”停泊ISS,可以將全部7人安全送回地球。

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(現在空間站上的飛船狀態示意圖,紅色為故障飛船,藍色為載人龍飛船)

【貨運飛船,也能湊合使用】

如果事態進一步惡化,聯盟號與載人龍飛船都無法使用呢?這種極端情況下,其實也還是有餘地。

ISS上面還有幾艘貨運飛船,其中包括一艘“貨運龍”。不同於俄羅斯和歐洲的一次性的貨船,“貨運龍飛船”具備可重複使用能力,意味著可以完成下行運輸,能將空間站上的科研樣品送回地球,緊急時刻,也勉強可以撤離人員,當然條件很簡陋,也很危險,但總比什麼都沒有強。

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(ISS上有4艘貨運飛船,但只有貨運龍飛船有返回能力,其他都會在大氣層燒燬)

【中國天宮,有條件進行救援嗎】

目前太空只有2個空間站,ISS和中國天宮,軌道高度都是400公里左右,可能很多人覺得,天宮與ISS真的成了鄰居,往來會比較方便。但事實上,並非是這樣。

天宮空間站傾角43度,國際空間站傾角52度,相差近10度,意味著兩個空間站其實是交叉運轉的,並不在一個平面上,雙方之間的直線距離和相對速度,都是在不斷變化的,並不是一個軌道上的兩個物體。

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(天宮與ISS軌道傾角差距之大一目瞭然)

既然不在一個軌道平面上,就帶來了很多問題。

天宮空間站目前只有一艘神舟飛船停泊,返回艙乘員數量最多3人。好在神舟可以遙控飛行,軌道艙也能裝人。但面對10度的傾角差,變軌需要消耗不少的燃料,神舟飛船的燃料量能否完成這個任務,還要研究。

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(只有3個人能坐返回艙回到地球,其他人只能在軌漂泊或送往天宮)

而且即便是能前往救援,是分批運送?還是7個人擠在一個飛船裡返回?超載的飛船,對控制和安全性有無影響,也都是個冒險和考驗。

其次,10度的傾角差距,也讓救援的時間視窗有些複雜。能否及時抵達ISS附近,也是個未知數,考慮到燃料消耗與對接成功率,可能需要等待一段時間,陷入危機的ISS能否等得起?

【未雨綢繆,有備無患】

雖然發生這些極端情況,是個小機率的事件,但隨著太空開發和更多的空間站建立,也值得討論和制定緊急方案。ISS遇到的問題,也讓我們得到一些啟發,是否可用一些其他應急逃生裝置,為救援爭取更多時間?比如逃生球或者單人返回充氣護盾?

NASA曾設想研發單人救生球,用於太空梭之間的轉運,能維持航天員生存1小時。那麼能否在這個基礎上拓展成可維持一天或數天的裝置,為救援留出時間?

我國也在研發充氣護盾,那麼能否可以利用這項技術,打造緊急逃生艙,作為備份方案?

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(PRE救生球示意模型,主要目的是無太空服條件下快速轉運,平時可摺疊)

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(充氣式緊急逃生護盾設想)