@ 2015.11.05 , 20:00

国际空间站还剩多少年可活?

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在电影《火星救援》中,一名被困火星的宇航员在美国宇航局原计划只能坚持30天的栖息地艰难生存了数年。电影是虚构的,但大前提却离现实不远:从火星探测器到开普勒太空望远镜,NASA设计的很多东西最终都远远超出原来的过期时限。

从1998年到2011年,五家不同的航天机构在太空中组建了最大的空间站。最开始,NASA认为国际空间站最多支撑到2015年。呃,现在已经是2015年了,空间站的15周年庆也已经过去了。在过去的时间里一直运转良好,那么它还能再撑15年吗?

在过去几年里,ISS的寿命预计能延长至2020年,然后又预计可能能撑到2024年。这无疑给了我们9年时间去进行有趣的微重力科学实验和测试商业航天器技术,能够帮助我们的火星之旅。但是NASA可能能挤出更多的时间来维持太空的栖息之所。

2024年后的生活?

ISS的主要承包商,波音公司正在进行可行性研究,看空间站是否能够坚持到2028年。ISS处于绕地轨道上,一侧面对地球接受着太阳的炙烤,在另一面,却是黑暗冻结的。这样的极端条件会引起材料膨胀和收缩,导致磨损和撕裂。为ISS服务提供支持服务的波音公司负责人Brad Cothran说,宇宙飞船的固定或浮动也会导致机械应力。

不过,空间站很有可能活到2028年。“现在我们看不到任何阻挡者,“Cothran告诉《大众科学》说,尽管他补充:“有些事情我们也需要解决。”

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弱点

随着在ISS不断增加新的科学实验,空间站的太阳能电池板需要收集比以往更多的能量。不幸的是,在运行了15年后,它们似乎有些疲惫了。空间辐射使太阳能电池的透明玻璃变黑,阻碍了阳光的进入,而且不时会有碎片掉下来。

当空间站还是新的时,其太阳能电池阵列能产生220千瓦的电力。波音预计,到2028年,它们只会产生160千瓦。

即使太阳能板报废,这也不一定意味着国际空间站就没有用了。波音有个主意,如果形势需要,可以以更新、更有效的电池覆盖旧的电池板。

那么剩下的就是技术老化的常规问题了。

NASA公共事务员Daniel Huot表示:“计算机已经过时了,很多人都抨击我们说有些东西居然还在用Windows XP。”但他补充说,宇航员通常接手的电子通常是在半正规的基础上更新。

国际空间站未来的互联网连接也会成为烦恼的问题。

“该站的主要目的是进行科学研究,但是如果你看看今天的实验——与15年前相比,以及再过15年后的——都需要更多数据传回地面。我们需要更多的带宽。”

宇航员曾提及在国际空间站上互联网连接速度较慢。波音公司正试图提速,估计路漫漫还需努力。

但这些都是小问题,还是相对容易修复或更换的。事实上,Cothran表示唯一会让国际空间站无法居住的将是空间站的船体受到威胁,航天员会暴露在致命的冻结真空中。但目前情况尚且可观。

Huot说:“到2028年,空间站的第一个部分将要30岁。波音正在进行分析,它们很可能会完好无损回来,再多使用几年也是可能的。没什么不可能。”

Cothran 表示同意,“目前没有观测什么问题会阻碍它飞行到2028年的。”

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前往火星的试金石

Cothran说ISS15年的运行中最大的挑战是一直保持再生生命系统。这些系统循环水,为宇航员提供呼吸的氧气 ,清理空气中的二氧化碳。这些关键系统技术经历了几代人的积累,有这些经验,Cothran认为前往火星的载人任务完全可能成功并返回。

国际空间站可能仍将是前往火星重要的垫脚石。生命支持系统、潜在的栖息地和其他设备,宇航员在火星上生存可能需要的都会在国际空间站上进行测试。在那里,设备可能会进行测试或进入绕月轨道,然后前往火星。

另一方面,NASA预算有限,维持空间站的成本 每年大约为35亿美元。这是很大一笔钱,可以用于其他任务上,包括投资于送人类登陆火星的科技。

如果2024年以后NASA决定不将国际空间站作为栖息之所,空间站将经历死亡的烈焰,最终按控制轨迹穿过地球的大气层。掉入海洋中。

“希望我有生之年不会看到这种情况。”Cothran说。

本文译自 popsci,由 杨二姐 编辑发布。

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