一次太空中遇到的意外碰撞,让中国航天员返家的时间延后了几天,但也彰显了中国航天科技的坚韧不拔和聪明才智。
最近有消息传出,神舟二十号载人飞船在太空中可能遭遇了微小碎片的撞击,导致返程任务被暂时搁置,闹得全国都挺关注。你知道的,即使是几毫米的小碎片,在太空里都能引发大麻烦,真的是一粒米都可能让昂贵的航天器陷入危机。
不过呢,中国的航天员还有地面科研人员都灵巧应对,没有惊慌失措,展开了一场特别的“太空体检”。随着检测逐步展开,神舟二十号快要带着航天员和那套打破“4年20次”延寿纪录的国家级舱外航天服,一起回家啦。
估摸着不少人心里都好奇,这些拖延航天员返航的“罪魁祸首”——空间碎片,到底是个啥来历?
全国空间探测技术首席科学传播专家庞之浩说,空间碎片主要来自人类做的航天任务,要么直接留在那里,要么变成废料,像废弃的航天器和各类配件是最大头,占比超过四成,比如退役的卫星、火箭的残骸,或者航天器爆炸后遗留的碎片啥的。
更让人头疼的是,太空里的碎片数目还在不断增加,航天任务中留下的各种废弃物,比如卫星分离用的螺栓、火箭的保护罩、航天员出舱时忘带的工具,还有航天器表面老化掉落的涂料碎片,统统堆积成一大圈碎片库,规模挺吓人的。
别看这些空间碎片不起眼,就算直径不到1厘米的微小碎片,也能凭借那快得让人咋舌的速度释放出巨大动能,对航天器造成致命一击。
空间碎片的运行速度大多在7到10公里每秒左右,这么快的撞击,能引发非常严重的破坏。
毫米大小的碎片可能会刮伤航天器的舷窗和太阳能板,导致透光能力变差或供电效率降低;而厘米级的碎片就能直接戳穿外壳,击穿燃料箱、管路这些重要部分,造成泄漏甚至爆炸。
就算没有完全穿透,那撞击产生的冲击波也会把内部的高精度设备搞搞坏,可能引起导航、通信这些系统出问题。
北京航空航天大学航空专家、《航空知识》主编王亚男说,神舟二十号载人飞船大概被一些微小碎片撞了一下,这事儿可以从声音或数据里查出来。
飞船在轨道上有可能会听到撞击的声响,也可能是飞船里面的传感器检测到异常,或者撞击引起的震动让一些系统发出了故障警报。
遇到疑似撞击的情况,中国航天员和地面控制中心没有惊慌失措,而是按既定预案,认真地开展了一系列严密的操作。
王亚男说,一旦确认飞船遇到微小碎片撞击,就得对飞船的整体状况和性能稳定性进行检查。这就像给神舟二十号载人飞船做一次“在轨检测”,确保它没有问题,才能放心让航天员搭载返回。
航天员们这段时间挺忙碌的,要对神舟二十号进行一次临时的整体在轨检查,保证一切正常。
要是没有发现故障,那就可以待会儿安排返程;要是一出现问题,可能得进行在轨修理、换备用件,或者启用冗余系统的操作,然后再启动返回程序。
王亚男觉得,这次撞击的影响看起来不算太严重,不过人载飞船还得严格遵守百分百安全的规程,对潜在的隐患得仔细检查完毕,确认安全无误才能把我们的航天员安全带回家。
这次神舟二十号任务的一个特别亮点,就是那套创纪录的舱外航天服B,这套航天服已经完成了20次出舱任务,成为中国空间站中首套达成“4年20次”延寿目标的舱外航天服。
中国空间站的舱外航天服属于第二代“飞天”系列,按照设计要求,它的存放期限是在轨上保存三年,期间出舱工作的次数不少于15次。
到2024年初,在轨飞行的舱外航天服差不多快到“3年15次”寿命这个设计指标的极限了。
为了应对这个难题,科研团队制订了科学合理的寿命评估与健康监测方案,以及在轨检测办法。通过对在轨和地面试验数据进行深入挖掘,进行了大量材料和产品级的验证试验,成功实现了对舱外航天服在轨健康状态和使用寿命的动态精确评估。
经过评估,舱外服B状况稳定且良好,成为我国首次在轨进行寿命评估并实现延寿使用的飞行产品。
这套舱外航天服B,11名航天员在8次载人飞行任务中接连穿用,为提升航天服工程的质量与效率,以及空间站常态化出舱任务的顺利开展,打下了坚实基础。
舱外航天服可以看作一个小型的载人航天器,它代表了最先进的科技水平,也反映出一个国家在载人航天方面的实力有多强。
2008年,神舟七号任务中,航天员翟志刚穿着“飞天”舱外航天服,首次完成了出舱活动。而到了空间站阶段,航天员需要进行更持久的舱外作业,这就对舱外航天服的性能提出了更高的标准。
为了这个目标,第二代“飞天”舱外航天服在耐用性、安全性和工作效率等核心技术方面实现了突破,为中国空间站建设和运行阶段的出舱作业任务提供了坚实保障。
舱外航天服能抵御真空、辐射以及极端高低温,主要靠它的多层结构来实现强大的保护作用。
航天服里层是衬里和尿液收集装置,衬里外面则是用来散热的液冷通风层,接着是产生一定压力的加压气密层,再往外是限制其膨胀的限制层。外层则应对舱外温差变化,起到隔热作用,而最外面包裹着由多种纤维复合制成的保护层。
更让人激动的是,中国正在全力推进登月服的研发。
去年九月,咱们国家的登月服第一次展出了模样。按部就班的打算,到了2030年前,咱们就能实现载人登月,展开科学研究,之后还准备搞个月球科研试验站。
随着神舟二十号返回任务重新启动,那套创造了“4年20次”出舱纪录的舱外航天服B也会跟着航天员一起回到地球。这套被认为是国宝级别的航天服,不仅象征着中国航天科技的成熟,也充分体现了中国航天人从“跟随”到“并列”再到“引领”的最好证明。
不久的将来,咱们中国的航天员会穿上新一代的月面服,在月球上留下中国人的足迹。从地球轨道到月球,甚至向更遥远的深空迈进,中国的航天事业正稳步向着更宽广的宇宙前行。
