“災(zāi)難性失敗的可能性”:美國(guó)國(guó)家航空航天局擔(dān)心的空間站內(nèi)部泄漏問(wèn)題

Jackie Wattles

經(jīng)過(guò)杰基·沃特斯，CNN

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Fri東部時(shí)間2024年11月15日上午9:08更新

2021年7月29日，俄羅斯的Nauka模塊與國(guó)際空間站的Zvezda模塊面向地球的端口對(duì)接。聯(lián)盟號(hào)MS-18載人飛船(中間)停靠在拉斯維特艙。 美國(guó)國(guó)家航空航天局

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俄羅斯控制的一部分國(guó)際空間站正在泄漏，讓壓力和空氣流失。隨著宇航員爭(zhēng)相修補(bǔ)問(wèn)題區(qū)域，以及俄羅斯航天局、俄羅斯航天局和美國(guó)國(guó)家航空航天局的官員對(duì)問(wèn)題的嚴(yán)重性意見(jiàn)不一，情況已經(jīng)達(dá)到白熱化。

足球場(chǎng)大小的空間實(shí)驗(yàn)室必須保持加壓并充滿可呼吸的氣體，以容納輪換的宇航員，自2000年以來(lái)，它一直在俄羅斯和美國(guó)的獨(dú)立但相連的部分中進(jìn)行。2019年，在一個(gè)連接俄羅斯模塊Zvezda和對(duì)接端口的隧道中首次發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的泄漏，該對(duì)接端口歡迎運(yùn)載貨物和物資的航天器。

但是，今年模塊放氣的速度創(chuàng)下新高。

根據(jù)最近的一份報(bào)告，美國(guó)的監(jiān)管官員現(xiàn)在認(rèn)為這個(gè)問(wèn)題是老化的空間站面臨的最緊迫的問(wèn)題，可能威脅到機(jī)組人員的安全報(bào)告來(lái)自美國(guó)國(guó)家航空航天局監(jiān)察長(zhǎng)辦公室。

美國(guó)航天局國(guó)際空間站咨詢委員會(huì)主席、前美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員鮑勃·卡巴納在周三的一次會(huì)議上表示，美國(guó)航天局“對(duì)(泄漏模塊)的結(jié)構(gòu)完整性和災(zāi)難性故障的可能性表示擔(dān)憂”。

但是，盡管Roscosmos已經(jīng)指示其宇航員搜索并解決有問(wèn)題的區(qū)域——這降低了泄漏率——俄羅斯團(tuán)隊(duì)“不相信災(zāi)難性的解體……是現(xiàn)實(shí)的，”Cabana說(shuō)。

“俄羅斯人認(rèn)為繼續(xù)運(yùn)營(yíng)是安全的——但他們無(wú)法證明這一點(diǎn)讓我們滿意，”卡巴納補(bǔ)充道?！懊绹?guó)認(rèn)為這不安全，但我們無(wú)法證明這一點(diǎn)讓俄羅斯?jié)M意?！?/p>

盡管卡巴納說(shuō)9月份在俄羅斯舉行了一次會(huì)議，但分歧依然存在。

現(xiàn)在，美國(guó)正在推動(dòng)雙方的獨(dú)立專家評(píng)估這一問(wèn)題，并幫助這兩個(gè)太空機(jī)構(gòu)就泄漏的根本原因和嚴(yán)重性達(dá)成共識(shí)。

3月3日，美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員Matthew Dominick(左)和Michael Barratt(中)與Jeanette Epps和Roscosmos宇航員Alexander Grebenkin(未顯示)一起準(zhǔn)備從美國(guó)國(guó)家航空航天局肯尼迪航天中心發(fā)射太空探索技術(shù)公司Crew-8任務(wù)。 奧布里·杰米尼亞尼/美國(guó)國(guó)家航空航天局

卡巴納說(shuō)，美國(guó)已經(jīng)采取措施建立自己的專家團(tuán)隊(duì)。俄羅斯尚未遵守這項(xiàng)建議。盡管如此，卡巴納表示，9月份與俄羅斯的會(huì)晤“非常成功”

Roscosmos沒(méi)有回復(fù)要求置評(píng)的電子郵件。

與此同時(shí)，空間站上的宇航員和宇航員(俄羅斯對(duì)宇航員的稱呼)被要求采取預(yù)防措施，例如在任何時(shí)候都保持泄漏部分密封，除非必須打開(kāi)它，從到達(dá)附近對(duì)接端口的航天器上卸下貨物。

“美國(guó)國(guó)家航空航天局”號(hào)宇航員邁克爾·巴拉特在11月8日的新聞發(fā)布會(huì)上說(shuō)，當(dāng)宇航員必須打開(kāi)這個(gè)部分時(shí)，他們會(huì)關(guān)閉將空間站美國(guó)部分和俄羅斯部分隔開(kāi)的艙門(mén)。

“我們采取了非常保守的方法，”巴拉特說(shuō)?！斑@不是一件令人舒服的事情，但這是雙方所有聰明人之間的最佳協(xié)議——這是我們作為一個(gè)船員必須接受的事情?！?/p>

隨著軌道實(shí)驗(yàn)室的老化，這兩個(gè)機(jī)構(gòu)目前都面臨著如何以及何時(shí)停止運(yùn)行并安全處理空間站的關(guān)鍵決定。正在進(jìn)行的泄漏事件引發(fā)了關(guān)于空間站安全性的嚴(yán)重問(wèn)題——以及美國(guó)國(guó)家航空航天局和Roscosmos達(dá)成共識(shí)的能力。

識(shí)別國(guó)際空間站的泄漏

美國(guó)國(guó)家航空航天局和羅斯科莫斯多年前就知道俄羅斯模塊在逐漸泄漏。

美國(guó)國(guó)家航空航天局周四在給美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)的一份聲明中說(shuō)，由于疑似裂縫“非常小，肉眼不可見(jiàn)，附近有支架和管道，使得診斷工具難以進(jìn)入這些區(qū)域”，這一問(wèn)題變得更加嚴(yán)重。

緩解泄漏的努力暫時(shí)避免了這個(gè)問(wèn)題。然而，根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局的說(shuō)法，泄漏率仍然“高于空間站基線每天2到2.5磅(空氣)”。作為背景，空間站的目標(biāo)是保持壓力在每平方英寸14.7磅絕對(duì)壓力 它模擬了我們地球上海平面的大氣壓力。

航天局沒(méi)有回應(yīng)將目前的泄漏率與今年早些時(shí)候記錄的峰值進(jìn)行比較的請(qǐng)求。

根據(jù)Cabana的說(shuō)法，美國(guó)和俄羅斯的技術(shù)團(tuán)隊(duì)在到底是什么導(dǎo)致了這個(gè)問(wèn)題上看法不一致。

2021年9月4日，Roscosmos宇航員Oleg Novitskiy出現(xiàn)在國(guó)際空間站上的Zvezda服務(wù)艙中。 美國(guó)國(guó)家航空航天局

俄羅斯專家認(rèn)為，空間站上的振動(dòng)——可能是由機(jī)械系統(tǒng)引起的，如用于儲(chǔ)能的機(jī)械系統(tǒng)——正在給墻壁施加壓力，導(dǎo)致“高周疲勞”，即一種相對(duì)溫和的力開(kāi)始破裂，并在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)將金屬磨損到失效點(diǎn)的現(xiàn)象。

另一方面，美國(guó)國(guó)家航空航天局認(rèn)為情況更復(fù)雜，涉及幾個(gè)因素，如機(jī)械應(yīng)力、環(huán)境暴露和“殘余應(yīng)力”或轉(zhuǎn)移模塊中使用的材料制造產(chǎn)生的潛在問(wèn)題。

美國(guó)國(guó)家航空航天局監(jiān)察長(zhǎng)辦公室9月份發(fā)布的一份報(bào)告也指出，盡管美國(guó)國(guó)家航空航天局和Roscosmos同意，如果泄漏率達(dá)到“站不住腳”的水平，有問(wèn)題的部分可能需要永久關(guān)閉，但雙方尚未就如何確切定義“站不住腳”達(dá)成一致

然而，盡管太空機(jī)構(gòu)對(duì)問(wèn)題的嚴(yán)重性仍有分歧，但卡巴納和巴拉特——以及美國(guó)國(guó)家航空航天局的國(guó)際空間站項(xiàng)目經(jīng)理達(dá)納·魏格爾在一份聲明中——都表示，美國(guó)國(guó)家航空航天局和俄羅斯航天局仍就此問(wèn)題保持密切溝通。

“我們與我們的俄羅斯宇航員伙伴有著非常開(kāi)放和透明的關(guān)系，”巴拉特說(shuō)，他于10月下旬在國(guó)際空間站停留了232天?！斑@是一個(gè)非常一體化的團(tuán)隊(duì)?！?/p>

美國(guó)國(guó)家航空航天局的泄漏反應(yīng)和宇航員的安全

在美國(guó)國(guó)家航空航天局和羅斯科莫斯努力解決泄漏問(wèn)題的同時(shí)，美國(guó)航天局也采取了一些措施來(lái)確保宇航員的安全。

除了要求宇航員在Zvezda轉(zhuǎn)移隧道打開(kāi)時(shí)關(guān)閉俄羅斯部分的入口，美國(guó)宇航局現(xiàn)在正在太空探索技術(shù)公司宇航員龍飛船上安裝一個(gè)額外的“托盤(pán)座位”。

托盤(pán)座位位于航天器中通常用于裝載貨物的區(qū)域的頂部，它基本上是一塊泡沫，如果宇航員在緊急情況下需要乘坐載人龍?zhí)张摶丶?，他們可以將自己綁在上面?/p>

這是一個(gè)托盤(pán)座位(左)建立和安裝在太空探索技術(shù)公司船員8龍膠囊(右)。 美國(guó)國(guó)家航空航天局

具體來(lái)說(shuō)，托盤(pán)座位是為搭乘俄羅斯聯(lián)盟號(hào)飛船前往空間站的美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員保留的，作為美俄之間座位交換協(xié)議的一部分，他們多年來(lái)一直這樣做。

例如，美國(guó)國(guó)家航空航天局宇航員唐·佩迪特于9月11日乘坐聯(lián)盟MS-26號(hào)宇宙飛船抵達(dá)空間站。然而，如果空間站被認(rèn)為是不安全的，佩迪特不能進(jìn)入與俄羅斯模塊相連的航天器，美國(guó)國(guó)家航空航天局說(shuō)，他可以選擇通過(guò)來(lái)訪的太空探索技術(shù)公司Crew-9飛行器在一個(gè)托盤(pán)座位上與分配到該飛行器的四名宇航員一起回家，這四名宇航員是美國(guó)國(guó)家航空航天局的Sunita Williams，Butch Wilmore和Nick Hague以及Roscosmos宇航員Aleksandr Gorbunov。

迫在眉睫的空間站問(wèn)題

美國(guó)國(guó)家航空航天局已經(jīng)為機(jī)組人員的安全制定了應(yīng)急措施，但航天局也在努力應(yīng)對(duì)俄羅斯模塊泄漏可能對(duì)空間站的安全和壽命構(gòu)成威脅的事實(shí)。

監(jiān)察長(zhǎng)辦公室在其報(bào)告中指出，“雖然如果(通往受影響地區(qū)的)艙門(mén)永久關(guān)閉，國(guó)際空間站有可能運(yùn)行，但它可能會(huì)影響貨物交付，因?yàn)閷?huì)少一個(gè)貨物交付港口，”該報(bào)告稱。"永久關(guān)閉艙門(mén)也需要額外的推進(jìn)劑來(lái)維持空間站的高度和姿態(tài)(或方向)."

ISS Progress 79再補(bǔ)給船——一艘向空間站運(yùn)送物資的貨運(yùn)飛船——在離開(kāi)Zvezda服務(wù)艙后不久出現(xiàn)。 美國(guó)國(guó)家航空航天局

空間站通常需要連接到它的航天器來(lái)推動(dòng)軌道前哨，以保持其軌跡，防止地球引力將其拉回來(lái)。通常，這些助推是由對(duì)接的俄羅斯航天器執(zhí)行的。但是美國(guó)國(guó)家航空航天局已經(jīng)被測(cè)試使用美國(guó)宇宙飛船來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)。

泄漏問(wèn)題在軌道實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵時(shí)刻突然爆發(fā)，美國(guó)國(guó)家航空航天局希望該實(shí)驗(yàn)室能與五個(gè)合作機(jī)構(gòu)一起至少持續(xù)到2030年。除了Roscosmos，它們還包括加拿大航天局、歐洲航天局和日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)。然而，俄羅斯官員并沒(méi)有承諾2028年后的空間站，并且可能不會(huì)就該時(shí)間框架后Roscosmos的參與給出明確的答案至少到2025年根據(jù)OIG的報(bào)告。

美國(guó)國(guó)家航空航天局的目標(biāo)是繼續(xù)在軌道實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行必要的研究，直到另一個(gè)空間站上線。美國(guó)航天局打算將創(chuàng)建和運(yùn)營(yíng)新空間實(shí)驗(yàn)室的任務(wù)移交給私營(yíng)部門(mén)，目前一系列商業(yè)機(jī)構(gòu)正在設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)自己的平臺(tái)。這些公司包括杰夫·貝索斯資助的藍(lán)色起源和太空探索技術(shù)公司合作伙伴Vast。

航天局打算在2026年推出利潤(rùn)豐厚的工作合同。

盡管如此，尚不清楚商業(yè)目的地是否會(huì)在空間站被迫退役前準(zhǔn)備就緒。

“這個(gè)電臺(tái)并不年輕，”巴拉特說(shuō)。"我們預(yù)計(jì)在其他地方會(huì)看到更多的磨損。