隨著我國航天事業的不斷發展壯大,有關航空航天的新聞逐漸引起大家的關注,在此類新聞中,我們經常能夠聽到“空間站”這個詞,那么,空間站是如何產生和建設的,它到底有什么用途,你又了解多少呢?
國際空間站是人類在太空領域最大規模的跨國科技合作項目,最早由美國提出,1993年完成設計并開始實施。該空間站以美國、俄羅斯為首,由加拿大、日本、巴西和歐空局(11個國家)共16個國家參與研制。其設計壽命為10~15年,總質量約423噸、長108米、寬(含翼展)88米,運行軌道高度為397千米,載人艙內大氣壓與地球表面相同,可載6人。總投資高達1 000億美元,目前已經完成大約四分之三的建設。
建成后的國際空間站將是個“太空中的城市”,成為人類在太空中長期逗留的一個前哨;將成為新型能源、運輸技術、自動化計劃和下一代傳感器技術的測試基地;將推動流體力學、生命支持系統、反輻射危害等研究的發展,并將對未來的太空探索產生重要影響。
2008年11月20日是國際空間站的第十個生日。這個人類太空史上制作最精良、造價最昂貴的“居所”已在浩瀚太空工作了整整10年。在這10年中,多項完整的軌道實驗室逐步在國際空間站建造起來,人類或動物失重等太空效應的研究也同時進行。但與此同時,在國際空間站的持續性操作運行和宇航員的太空任務中也存在著一些令人頭痛,但又必須正確面對的失誤或故障。以下便是10年來國際空間站發生的重要事件。
1.航天飛機事故
國際空間站的建設和維護依賴于航天飛機和宇宙飛船,但這些飛行器的操作也存在著很大的危險。在2003年“哥倫比亞”號航天飛機失事后,美國宇航局的航天飛機禁飛兩年半,在此期間俄羅斯“聯盟”號宇宙飛船成了能夠抵達空間站的唯一飛行器。美國宇航局計劃在2010年取消所有航天飛機的飛行,而新型的“獵戶”載人宇宙飛船很可能到2015年才能服役。這期間的5年時間空缺又只能由俄羅斯“聯盟”號來完成任務。如果災難性事件很不幸地發生在“聯盟”號上,那么空間站的維護補給任務將會變得更加困難。
2.“碰撞”警報
2004年,兩名俄羅斯宇航員和一名美國宇航員搭載俄羅斯“聯盟”號宇宙飛船飛往國際空間站,去替換空間站的宇航員?;蛟S是他們過于渴望抵達空間站,行進過程中警報提示“聯盟”號接近空間站的速度過快,任務指揮官薩里贊?沙里波夫不得不進行手動駕駛,“聯盟”號最終在手動操控下入塢空間站。
3.煙霧警報器
2006年,空間站響起了煙霧警報。如果空間站出現火情,可能導致空間站的一場災難。當時,飛行工程師嗅到了一股怪味兒,很像橡膠墊圈燃燒的味道。不過,宇航員們很快發現,原來是制氧裝置釋放出的難聞氣味使俄羅斯艙段的警報器發出了報警聲,并非出現火情。宇航員們很快清除了溢出物,整個過程中并未戴氣體面具。
4.計算機故障
控制空間站推進器和空間站方位的3臺計算機系統由俄羅斯制造,是國際空間站的必要性系統之一。2007年6月,當空間站的工作人員回收太陽能電池板時,這3臺計算機系統均出現故障。當時,美國宇航局“亞特蘭蒂斯”號航天飛機停在空間站,對國際空間站進行模擬控制。在工作人員的全力搶修下,兩天之內所有的計算機系統均恢復了正常,經檢查測定,這次故障是配線冷凝導致短路造成的。如果故障不能被排除,將迫使空間站工作人員撤離,乘坐“亞特蘭蒂斯”號航天飛機返回地球。幸運的是,最糟糕的情況并沒有發生。
5.損壞的太陽能電池板
2007年10月底,當空間站工作人員展開包括太陽能電池板在內的能量收集裝置時,其中的一個太陽能電池板被撕裂。損壞的太陽能電池板可能會阻礙空間站歐洲哥倫比亞實驗室的擴展部署,因此宇航員必須進行一次危險的太空行走,以修復該處太陽能電池板。宇航員斯科特?帕拉津斯基和道格拉斯?惠洛克騎在一個延長桁臂上,對受損的太陽能電池板進行了數小時的維修操作。據稱,帕拉津斯基的太空服和工具進行了絕緣處理,否則不小心接觸太陽能電池板將使他遭到電擊。最終,帕拉津斯基成功地剪斷了已損壞的金屬線,并安裝鏈扣加固了太陽能電池板。
6.難以對付的旋轉接頭
位于空間站前端和右舷的太陽阿爾法旋轉儀的功能是使空間站太陽能電池板指向太陽的方向。2007年,右舷太陽阿爾法旋轉儀出現過度的振動,美國宇航局對此十分擔憂。之后前往空間站的航天飛機執行了旋轉接頭的維修任務。宇航員在修理時發現,接頭受損是由太空殘骸碰撞造成的,宇航員隨即關閉了該裝置的運行狀態??臻g站必須具備足夠的電力才能完全處理這項維修工作。
7.衛生間故障
當你家里的坐便器出現問題時,你只會感到棘手,而一旦太空中的衛生間出現故障,那將是一個大麻煩!2008年5月,國際空間站的衛生間出現了故障,空間站的工作人員只得暫時使用“聯盟號”宇宙飛船的衛生間。“聯盟號”對他們而言就如同救生艇,而“聯盟號”宇宙飛船最優先的任務就是修理空間站的馬桶。直到2008年6月,美國“發現”號航天飛機為空間站帶來了新的馬桶抽吸裝置,才使該馬桶運行正常,解除了宇航員們的“痛苦”。
8.失蹤的蜘蛛
在宇航員進入太空之前,人類就曾將動物發送至太空環境,目前動物仍伴隨著人類一同完成太空任務。2008年11月,美國宇航局“奮進”號航天飛機攜帶兩只蜘蛛進入國際空間站,在此次任務中,科學家將觀測蜘蛛如何在零重力狀況下編織蜘蛛網。其中一只蜘蛛編織出一張混亂不堪的網,完全不像地球上的蜘蛛網那么有紋理。而另一只蜘蛛則逃離了“包房”,空間站的宇航員們進行了全面搜尋,始終未發現它的蹤跡。他們認為這只蜘蛛很可能正躲藏在空間站的某個黑暗角落織網呢。
9.丟失工具包
2008年11月,“奮進”號航天飛機在國際空間站10歲生日之際帶來了一個可供6名空間站工作人員使用的新型生命維持裝置,并且將完成一些必要的修理任務。然而,11月18日,宇航員海德瑪麗?斯特凡尼斯海寧、皮珀體驗到了修理人員最頭痛的事情——她丟失了工具包。她在太空行走時不慎使工具包漂離在太空中,她反復地說:“我的天啊!”幸運的是,負責此次太空行走的另一位宇航員的工具包中裝有足夠的工具,才使他們能夠最終完成此次太空任務。但丟失的工具包所形成的太空垃圾將成為太空安全隱患。
10.難以延長使用期限
2008年11月20日,空間站迎來了它的10歲生日,但是空間站仍未充分建造完畢。按照計劃,空間站的完工日期將持續至2010年,而其正式退役的時間是2015年??臻g站的建造耗費大量錢財,因此應當盡可能地采用多種方法延長空間站的服役時間。但是10年前俄羅斯艙段的第一個工作貨物模塊的使用期限只有15年,應當在2013年進行更換,然而,對它進行更換可不是一件容易的事情。