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国际空间站2030年将坠入太平洋,为

来源:空间站 时间:2025/4/5
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年国际空间站将坠入太平洋,为何国际空间站不能永远运行?

自年11月以来,国际空间站(ISS)一直是人类在太空的实验室。

空间站花了好几年的时间才分阶段组装完成,国际空间站收集的数据,可以帮助我们研究气候变化,宇宙暗物质等等。

年1月,美国宇航局发布了一项计划,在年将让国际空间站脱离轨道,最终在年将空间站坠入太平洋。国际空间站才刚在太空运行30年,美国宇航局为什么要让国际空间站脱离轨道呢?为什么不在年之后继续执行任务?

尽管所有人,都希望国际空间站在年后继续运行,但这是不可能的。像国际空间站这样的长期设施,需要定期维护。就像汽车或老房子的维护一样,这种维护成本会随着设备的老化越来越高。

国际空间站需要长期拥有电力、人员来操作机器人去轨道上进行维护保养,虽然这些系统的维护和升级一直在进行,但空间站设备的老化将限制其在轨时间。

任何航天器的只要直接暴露在外太空,都会造成损坏,外太空的自然条件十分的恶劣。此外就国际空间站,还需要与来自其他航天器的对接和脱钩操作,这些操作也会导致磨损。

太热或太冷,没有中间地带,没有大气层的保护,国际空间站受到巨大的温度变化和强烈的辐射。

国际空间站的外表面,经常经历从-摄氏度到摄氏度的温度变化,因为它绕着地球从阳光到阴影的旅行。这些波动导致整体设备的膨胀和收缩不均匀,也是国际空间站损坏的主要原因。

工程师们对热波动进行规划,并在暴露的表面设计各种涂层,试图将这些温度波动降到最低。但随着时间的推移,在轨道上,直接暴露在紫外线辐射和高海拔地区发现的原子氧中,这些涂层会退化到不再像预期那样反射或吸收阳光。这导致在每90分钟的轨道上出现更加不均匀的膨胀和收缩。

美国国家航空航天局对接会损坏国际空间站吗?

国际空间站的结构必须持续承受航天器的对接和脱钩。对接的航天器和国际空间站之间的相对速度为0.1英尺/秒(0.07英里/小时,0.11公里/小时,0.公里/秒),这虽然很小,但仍然导致国际空间站结构的动态压力。(可以使用SpaceX的对接模拟器亲自尝试与国际空间站对接)。

国际空间站的对接机制和结构足够坚固,能够经受住必要的冲击,但它们也被设计为尽可

能地减少质量。当在地球外建造任何东西时,任务的成本随着任何额外的质量而大大增加,所以这些机制对它们能承受多少磨损有一个上限。

航天器大约每三个月与国际空间站对接一次,从年到年,大约有次对接和次脱钩。一些对接是由空间站的机械臂协助进行的,而其他的对接最近可以在没有空间站机械臂的情况下停泊。然而,所有的对接仍然会对国际空间站的结构造成压力,并逐步削弱船体。

虽然内部电子设备和生命支持设备可以由宇航员或机器人来修理,但国际空间站本身的结构却不能随着几十年的推移而轻易维护。如果国际空间站预计在年后无法运行,那么人类在太空中的和平存在的下一步是什么?

在最新的国际空间站过渡报告中,NASA概述了几个避免人类在太空中存在中断的目标,其形式是在年前实现商业低地球轨道目的地(CLD)。

美国宇航局正在鼓励开发商业运营的空间站或栖息地,以接管国际空间站几十年来所提供的一些功能。Axiom、BlueOrigin、Nanoracks和NorthropGrumman等公司都已站出来,希望在NASA的资金支持下,为国际社会提供一个CDL。从商业补给到商业船员再到商业空间站的这一进展表明,美国国家航空航天局已经获得了对私营公司的信任,它们能够提供可靠性和成本效益来改善进入太空的机会。

国际空间站需要保持其健康,直到CLD可以运行。如果美国宇航局的估计是正确的,那么CLDs将及时运行,以便国际空间站在年脱离轨道之前传递火炬,继续人类在太空的存在。

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