隨著我國航天事業(yè)的不斷發(fā)展壯大,有關(guān)航空航天的新聞逐漸引起大家的關(guān)注,在此類新聞中,我們經(jīng)常能夠聽到“空間站”這個(gè)詞,那么,空間站是如何產(chǎn)生和建設(shè)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(lǐng)域最大規(guī)模的跨國科技合作項(xiàng)目,最早由美國提出,1993年完成設(shè)計(jì)并開始實(shí)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(gè)國家)共16個(gè)國家參與研制。其設(shè)計(jì)壽命為10~15年,總質(zhì)量約423噸、長(zhǎng)108米、寬(含翼展)88米,運(yùn)行軌道高度為397千米,載人艙內(nèi)大氣壓與地球表面相同,可載6人。總投資高達(dá)1 000億美元,目前已經(jīng)完成大約四分之三的建設(shè)。
建成后的國際空間站將是個(gè)“太空中的城市”,成為人類在太空中長(zhǎng)期逗留的一個(gè)前哨;將成為新型能源、運(yùn)輸技術(shù)、自動(dòng)化計(jì)劃和下一代傳感器技術(shù)的測(cè)試基地;將推動(dòng)流體力學(xué)、生命支持系統(tǒng)、反輻射危害等研究的發(fā)展,并將對(duì)未來的太空探索產(chǎn)生重要影響。
2008年11月20日是國際空間站的第十個(gè)生日。這個(gè)人類太空史上制作最精良、造價(jià)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(xiàng)完整的軌道實(shí)驗(yàn)室逐步在國際空間站建造起來,人類或動(dòng)物失重等太空效應(yīng)的研究也同時(shí)進(jìn)行。但與此同時(shí),在國際空間站的持續(xù)性操作運(yùn)行和宇航員的太空任務(wù)中也存在著一些令人頭痛,但又必須正確面對(duì)的失誤或故障。以下便是10年來國際空間站發(fā)生的重要事件。
1.航天飛機(jī)事故
國際空間站的建設(shè)和維護(hù)依賴于航天飛機(jī)和宇宙飛船,但這些飛行器的操作也存在著很大的危險(xiǎn)。在2003年“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)失事后,美國宇航局的航天飛機(jī)禁飛兩年半,在此期間俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)宇宙飛船成了能夠抵達(dá)空間站的唯一飛行器。美國宇航局計(jì)劃在2010年取消所有航天飛機(jī)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(shí)間空缺又只能由俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)來完成任務(wù)。如果災(zāi)難性事件很不幸地發(fā)生在“聯(lián)盟”號(hào)上,那么空間站的維護(hù)補(bǔ)給任務(wù)將會(huì)變得更加困難。
2.“碰撞”警報(bào)
2004年,兩名俄羅斯宇航員和一名美國宇航員搭載俄羅斯“聯(lián)盟”號(hào)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(dá)空間站,行進(jìn)過程中警報(bào)提示“聯(lián)盟”號(hào)接近空間站的速度過快,任務(wù)指揮官薩里贊?沙里波夫不得不進(jìn)行手動(dòng)駕駛,“聯(lián)盟”號(hào)最終在手動(dòng)操控下入塢空間站。
3.煙霧警報(bào)器
2006年,空間站響起了煙霧警報(bào)。如果空間站出現(xiàn)火情,可能導(dǎo)致空間站的一場(chǎng)災(zāi)難。當(dāng)時(shí),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(fā)現(xiàn),原來是制氧裝置釋放出的難聞氣味使俄羅斯艙段的警報(bào)器發(fā)出了報(bào)警聲,并非出現(xiàn)火情。宇航員們很快清除了溢出物,整個(gè)過程中并未戴氣體面具。
4.計(jì)算機(jī)故障
控制空間站推進(jìn)器和空間站方位的3臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由俄羅斯制造,是國際空間站的必要性系統(tǒng)之一。2007年6月,當(dāng)空間站的工作人員回收太陽能電池板時(shí),這3臺(tái)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均出現(xiàn)故障。當(dāng)時(shí),美國宇航局“亞特蘭蒂斯”號(hào)航天飛機(jī)停在空間站,對(duì)國際空間站進(jìn)行模擬控制。在工作人員的全力搶修下,兩天之內(nèi)所有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)均恢復(fù)了正常,經(jīng)檢查測(cè)定,這次故障是配線冷凝導(dǎo)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(hào)航天飛機(jī)返回地球。幸運(yùn)的是,最糟糕的情況并沒有發(fā)生。
5.損壞的太陽能電池板
2007年10月底,當(dāng)空間站工作人員展開包括太陽能電池板在內(nèi)的能量收集裝置時(shí),其中的一個(gè)太陽能電池板被撕裂。損壞的太陽能電池板可能會(huì)阻礙空間站歐洲哥倫比亞實(shí)驗(yàn)室的擴(kuò)展部署,因此宇航員必須進(jìn)行一次危險(xiǎn)的太空行走,以修復(fù)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(gè)延長(zhǎng)桁臂上,對(duì)受損的太陽能電池板進(jìn)行了數(shù)小時(shí)的維修操作。據(jù)稱,帕拉津斯基的太空服和工具進(jìn)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(duì)付的旋轉(zhuǎn)接頭
位于空間站前端和右舷的太陽阿爾法旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)儀出現(xiàn)過度的振動(dòng),美國宇航局對(duì)此十分擔(dān)憂。之后前往空間站的航天飛機(jī)執(zhí)行了旋轉(zhuǎn)接頭的維修任務(wù)。宇航員在修理時(shí)發(fā)現(xiàn),接頭受損是由太空殘骸碰撞造成的,宇航員隨即關(guān)閉了該裝置的運(yùn)行狀態(tài)??臻g站必須具備足夠的電力才能完全處理這項(xiàng)維修工作。
7.衛(wèi)生間故障
當(dāng)你家里的坐便器出現(xiàn)問題時(shí),你只會(huì)感到棘手,而一旦太空中的衛(wèi)生間出現(xiàn)故障,那將是一個(gè)大麻煩!2008年5月,國際空間站的衛(wèi)生間出現(xiàn)了故障,空間站的工作人員只得暫時(shí)使用“聯(lián)盟號(hào)”宇宙飛船的衛(wèi)生間?!奥?lián)盟號(hào)”對(duì)他們而言就如同救生艇,而“聯(lián)盟號(hào)”宇宙飛船最優(yōu)先的任務(wù)就是修理空間站的馬桶。直到2008年6月,美國“發(fā)現(xiàn)”號(hào)航天飛機(jī)為空間站帶來了新的馬桶抽吸裝置,才使該馬桶運(yùn)行正常,解除了宇航員們的“痛苦”。
8.失蹤的蜘蛛
在宇航員進(jìn)入太空之前,人類就曾將動(dòng)物發(fā)送至太空環(huán)境,目前動(dòng)物仍伴隨著人類一同完成太空任務(wù)。2008年11月,美國宇航局“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)攜帶兩只蜘蛛進(jìn)入國際空間站,在此次任務(wù)中,科學(xué)家將觀測(cè)蜘蛛如何在零重力狀況下編織蜘蛛網(wǎng)。其中一只蜘蛛編織出一張混亂不堪的網(wǎng),完全不像地球上的蜘蛛網(wǎng)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(jìn)行了全面搜尋,始終未發(fā)現(xiàn)它的蹤跡。他們認(rèn)為這只蜘蛛很可能正躲藏在空間站的某個(gè)黑暗角落織網(wǎng)呢。
9.丟失工具包
2008年11月,“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)在國際空間站10歲生日之際帶來了一個(gè)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(wù)。然而,11月18日,宇航員海德瑪麗?斯特凡尼斯海寧、皮珀體驗(yàn)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(shí)不慎使工具包漂離在太空中,她反復(fù)地說:“我的天啊!”幸運(yùn)的是,負(fù)責(zé)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(wù)。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(zhǎng)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(jì)劃,空間站的完工日期將持續(xù)至2010年,而其正式退役的時(shí)間是2015年??臻g站的建造耗費(fèi)大量錢財(cái),因此應(yīng)當(dāng)盡可能地采用多種方法延長(zhǎng)空間站的服役時(shí)間。但是10年前俄羅斯艙段的第一個(gè)工作貨物模塊的使用期限只有15年,應(yīng)當(dāng)在2013年進(jìn)行更換,然而,對(duì)它進(jìn)行更換可不是一件容易的事情。