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再见!俄航天局发布脱离空间站模拟视频,美国宇航员还回得来吗?

 火星科普 2022-03-08

根据俄新社,3月6日,一段由俄罗斯航天局(Roscosmos)制作的视频引起热议。在该视频中,俄罗斯宇航员回到俄罗斯舱段,打包好东西,然后整体与国际空间站分离。作为国际空间站的动力来源,俄罗斯舱段被拆卸会给国际空间站造成什么严重后果?美国宇航员还回得来吗?

在目前的太空中,飞行着两个空间站,一个是我国于2021年开建的中国空间站,还有一个是始建于1998年的国际空间站。当年,俄航天局利用质子号运载火箭把曙光号功能货舱送入太空,这成为了国际空间站建造的起点。

随后多年,美俄通过运载火箭和航天飞机把更多的舱段、桁架送入太空进行对接,不断扩大国际空间站的规模。2000年,第一批宇航员进入国际空间站,此后长期有多名宇航员驻留在上面。

在理想的物理状态下,国际空间站绕着地球做圆周运动,飞行速度为7.66公里/秒,此时地球对国际空间站施加的引力,刚好充当国际空间站做圆周运动的向心力,所以国际空间站可以一直无动力绕着地球飞行。

但在现实中,国际空间站位于大约400公里高的近地轨道上,这里其实还有极为稀薄的大气,由此产生的阻力会不断消耗空间站的动能,使其慢慢往下掉,每月下降2公里。如果放任不管,国际空间站最终会脱离轨道,坠入大气层。

另外,环绕地球的轨道上还飞行着大量不受控制的太空碎片,直径超过1厘米的估计有上百万块。它们的飞行速度可达每秒数公里,这会对太空中的空间站和其他航天器造成威胁。此前,国际空间站的一根机械臂被一块太空碎片击穿。

为了避免国际空间站坠毁,以及避开可能撞上的太空垃圾,就需要动力来提升或者修正国际空间站的轨道高度。国际空间站的关键功能,如导航、控制和推进,由俄航天局舱段控制。

在需要改变轨道时,俄航天局的进步号货运飞船的火箭发动机将会启动,产生动力,来推动国际空间站。据估计,国际空间站每年要因此消耗8.6吨的推进剂。在紧急情况下,如果进步号没有对接空间站,可以由俄航天局的星辰号服务舱推进器来提供应急动力。

在这段模拟视频中,俄罗斯宇航员与空间站上的其他宇航员告别后,就进入俄罗斯舱段。然后,俄罗斯舱段整体与国际空间站分离,同时地面飞行控制中心传来了热烈的掌声。趁着落日,伴随着欢乐的歌声,俄宇航员踏上了返回地球之旅。

可以预见,如果没有俄罗斯舱段提供动力,国际空间站将不断向下掉,最终会被地球引力拽回大气层烧毁。这似乎再次提醒人们,国际空间站离不开俄罗斯部分。

国际空间站在轨已经运行了长达24年,很多设施都已经老化,有些地方甚至出现裂缝、漏气。根据此前公开的一项新计划,国际空间站将运行到2030年,并于2031年1月再入大气层烧毁。

然而,俄航天局局长德米特里·罗戈津(Dmitry Rogozin)表示,由于国际空间站已经超期服役,如果他们没有参与,空间站必然很快就会瘫痪。根据更早之前的计划,国际空间站的大限是在2024年。

目前,国际空间站上处于满员的状态,共有7名宇航员,其中4名来自美国,2名来自俄罗斯,1名来自欧洲航天局。预计在3月18日,俄航天局将发射“联盟MS-21”载人飞船,到时有3位俄宇航员进入国际空间站。

为了让载人飞船能够顺利对接,俄航天局先要对国际空间站的轨道进行修正。预计在3月11日,通过俄航天局的进步号货运飞船产生的推力,国际空间站的高度将会提升800米。3月31日,联盟MS-19载人飞船将会带着2名俄宇航员和1名美宇航员离开空间站,返回地球。

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