好莱坞电影里,宇航员滞留太空时,维修飞船,节约资源等艰险的片段,常常令观众身临其境为之紧张。
眼下,两位暂“不知归期”的美国宇航员,也令全球关注者捏了把汗。近日,#美宇航员称相信波音飞船能送他们回地球#话题,登上微博热搜第一,但截至今日发稿前,美国航天局还并未公布波音“星际客机”确定返回时间。
从两次无人试飞就故障频发,到此次载人航天之旅一再延迟返程时间,“星际客机”可谓命运多舛。空间技术专家、航天科普作家张传军认为,这是波音一场“足够大胆”的尝试。
“太空出差”已超40天,星际客机发生了什么?
当地时间6月5日,波音公司“星际客机”飞船发射升空,将NASA宇航员巴里·威尔莫尔(Barry Eugene Wilmore)和苏尼塔·威廉姆斯(Sunita Lyn Williams)送入国际空间站。
巴里·威尔莫尔(左)和苏尼塔·威廉姆斯 图源:美联社
原计划两人只在空间站停留一周,于6月13日返航,但一再发布推迟返回时间,到今天为止,两位宇航员已经在空间站停留超过40天。这艘飞船到底出现了什么问题?
综合美国媒体报道,目前宇航员无法返回的主要原因,是因为飞船在与空间站对接时出现了反应控制系统推进器(RCS)故障和氦气泄漏的问题,需要等待地面工程师完成地面测试,并分析出故障结果后,再研究返程着陆计划。据ABC报道,首批推进器测试已经于7月2日在新墨西哥州进行,预计测试将持续几个星期。
张传军介绍,星际飞船主要采用串联双舱构型,由乘员舱和服务舱构成。乘员舱用于载人和装货,服务舱装有28台反应控制系统推进器(RCS)和20台轨道机动和姿态控制推进器(OMAC),提供推进力。
“此次出问题的就是服务舱内的推进器。”张传军告诉记者,当飞船与火箭分离,或与空间站进行接口对接时,需要推进器作为动力保障。此外,在飞行过程中,推进器能控制飞船在预定轨道上飞行,及时调整飞船姿态角度和增减动力。“比如我们原定往太阳方向走,如果飞船忽然偏往月球,推进器将及时纠正。”
目前,波音公司并未公布氦气泄露的具体数量。张传军认为,这项故障修复也十分重要。“因为氦气是仪器正常运行的保证。推进器里有很多重要的燃料,氦气能保证推进器周边环境所配仪器的温度、热量和湿度。一旦泄露,就可能出现推进器工作失灵,面临动力不足的问题。”
宇航员正在国际空间站做什么?
在距离地球约400公里的近地椭圆轨道上,正飞行着我国的中国空间站和俄罗斯与美国共同打造的国际空间站。可以说,载人飞船或航天飞机是往返于地面和太空的“穿梭巴士”,空间站就是宇航员们可以进行短期生活和工作一段时间的“太空家园”。
目前,两名美国宇航员正停留在国际空间站中。据媒体报道,这里同时还生活着两位俄罗斯宇航员。“一般飞船会携带原定日程安排的物资和各种生命保障,国际空间站里也会储存着食物、水和重要补给品等,”张传军介绍,“除了原定保障外,还有一定冗余,但这个冗余的量并非无限制保障,所以设想宇航员在太空中无限停留是不现实的。”
当地时间6月6日,“星际客机”飞船接近国际空间站。 图源:NASA
从以往经验来说,在太空站中,宇航员们会尝试太空行走,或进行一系列生物、化学、物理及大量科学实验,为地面科学研究提供太空数据。但截至目前,据美联社报道,此次两位美国宇航员因为宇航服出现故障,已经取消了两次太空行走任务。他们原定出舱,是要取回通信天线上一个故障零件并采集微生物样本。
同时,记者关注到,不少网友认为两位宇航员年龄较大,是否已经不适合执行复杂的太空任务。但搜索资料发现,他们都具备丰富的航空航天经验。男宇航员威尔莫尔有超过8000小时战斗机飞行经验,曾经在国际空间站驻留167天,并进行过四次太空行走。女宇航员威廉姆斯是第一个在太空中完成铁人三项的人,在太空中度过的累计时间共计322天,完成过7次太空行走。这可能正是他们能维持良好心态和信心的“底气”来源。
试飞一波三折仍上天,这是一场“华丽的冒险”?
更多依赖私营公司运行、可以重复10次往返地球太空飞行,在“星际客机”此次起飞前,曾被当地媒体誉为“里程碑”式的存在。但值得一提的是,早在试飞时,“星际客机”就已经经历过“一波三折”的体验。
2019年12月,在首次不载人试飞中,“星际客机”就因计时系统故障,在错误的时间启动了推进器。2022年5月,第二次不载人试飞,“星际客机”又出现了推进器故障。2024年,“星际客机”计划进行首次载人试飞,也因故一再推迟过四次发射,直至6月5日正式发射升空。
6月24日,身着白色宇航服的NASA宇航员戴森(前左)和巴拉特(前右)因宇航服泄漏而放弃了太空行走计划。图源:NASA
据报道,发射前,技术人员已经检测到火箭推进器阀门的一个密封件存在一处少量但持续的氦气泄漏。尽管该故障已经导致发射推迟数周,但任务管理人员认为,即使存在氦气泄漏,飞船仍可安全飞行,不会影响发射。
张传军认为,在仍具备问题时依然进行载人试飞,这是一场“大胆”的尝试。“在我们国家有个归零的说法,意思就是在每一次执行任务之前,把问题消灭掉,就要把故障归零,不带问题上天。当出现问题时,必须找到故障、分析清楚并复现故障,然后把问题解决掉再开始下一步工作。”张传军说道。
但对于是否能安全返回,张传军持乐观态度。“如果将两大重要故障修复好,地面问题也克服掉,又没有新的问题岀现,星际客机返回地球,不会有太大问题。当然,替代方案里,NASA也可以使用别的方式诸如请求使用‘龙’飞船和俄罗斯‘联盟’飞船带两位宇航员返回。”
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