原標(biāo)題：國際空間站這次漏氣,，后果不嚴(yán)重，想修卻不易

本報(bào)記者付毅飛

近日,，國際空間站上的3名宇航員結(jié)束了在俄羅斯艙段的隔離生活。由于此前發(fā)現(xiàn)的美國艙段漏氣現(xiàn)象,，他們于8月21日集中進(jìn)入俄羅斯艙段,，以配合飛行管理中心開展閉艙壓力檢查，尋找漏氣源頭。雖然最后隔離期被延長了一天,，但截至記者發(fā)稿時(shí),，有關(guān)方面并未宣布找到漏氣點(diǎn)。

中國航天科工集團(tuán)二院研究員,、國際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光向科技日報(bào)記者表示,，這次漏氣不會(huì)威脅到宇航員的安全。對于這種細(xì)微的漏氣現(xiàn)象,，雖然很容易檢測到,，但想找到源頭，目前卻沒有特別簡單有效的手段,。

適量漏氣有助于有害氣體排放

楊宇光介紹說,，無論是空間站還是載人飛船，其實(shí)是允許有一定空氣泄漏率的,，這有助于排出有害氣體,。只不過不同國家、不同時(shí)期的航天器,，對泄漏率有著不同的標(biāo)準(zhǔn),。

他說，在載人航天器上,，環(huán)控生保系統(tǒng)用于維持航天員生命,，其作用包括大氣控制、水控制,，以及其他污染物的控制,。

早期美國載人航天器里使用的是純氧大氣，大氣密度低,，氣壓也比較低,，以便使航天器外殼能做得更薄。而蘇聯(lián)從一開始就采用氮氧混合大氣,。如今,，氮氧混合大氣已成各國載人航天的標(biāo)配。

因此,，環(huán)控生保系統(tǒng)在大氣控制方面主要包括氮?dú)夥謮?、氧分壓和二氧化碳分壓。這三者都是多了不行,，少了也不行,。此外，艙內(nèi)還會(huì)產(chǎn)生各種有害物,，例如電子設(shè)備會(huì)分解產(chǎn)生有害氣體,，宇航員放的屁中也含有硫化氫,。這些有害氣體如果不加以控制就會(huì)堆積，因而適當(dāng)?shù)目諝庑孤┞蕦τ跍p少污染物堆積很有幫助,。

據(jù)測算,，此次國際空間站大約每天泄漏220克空氣。楊宇光表示,，這樣的泄漏率并沒有超出國際空間站的安全閾值,。按照美國國家航空航天局（NASA）和俄羅斯聯(lián)邦航天局發(fā)布的聲明所說，艙內(nèi)空氣泄漏率只是“略高于標(biāo)準(zhǔn)”,。

通常1名宇航員每天所需的空氣補(bǔ)給量約為6至10千克,，相比之下，200多克空氣確實(shí)不算多,?；蛟S這也是NASA自2019年9月就發(fā)現(xiàn)空間站漏氣，卻時(shí)隔一年才開始查漏的原因吧,。

不過，雖然不會(huì)危及空間站安全,，但計(jì)劃外的漏氣卻也造成了一定的浪費(fèi),。畢竟，漏出去的氣總是得補(bǔ)回來的,，而要補(bǔ)給只能從地面運(yùn)輸,。

楊宇光說，國際空間站內(nèi)始終要維持將近1個(gè)大氣壓的壓力,，隨著空氣消耗,，每天都需要補(bǔ)充氧氣和氮?dú)猓@些補(bǔ)給都需要從地面運(yùn)過去,?？墒沁@樣的補(bǔ)給運(yùn)輸成本十分高昂，按照貨運(yùn)飛船,、火箭的造價(jià)和發(fā)射費(fèi)用計(jì)算,，每往空間站運(yùn)送一公斤物資，成本比等重的黃金要貴得多,。

換成這樣一想,，國際空間站每天往外撒4兩多黃金，你說心疼不,？

查漏相當(dāng)于大型客機(jī)里找針孔

終于,，NASA也無法坦然坐視了。8月20日,，他們宣布要開始查找漏氣源頭,。

根據(jù)漏氣量估算,，漏氣原因可能是某個(gè)艙段外殼上存在一個(gè)直徑約0.1毫米的小孔。要在龐大的空間站內(nèi)尋找這樣一個(gè)比針尖還小的孔顯然很不容易,。

國際空間站由美國,、俄羅斯等16個(gè)國家聯(lián)合建造，目前共有十幾個(gè)加壓艙段,。楊宇光介紹說,，俄羅斯有5個(gè)艙段，其中“曙光”號功能艙,、“星辰”號服務(wù)艙均為20噸級,。

美國艙段通過“團(tuán)結(jié)”號節(jié)點(diǎn)艙與俄羅斯部分連接。其中包括美國的“命運(yùn)”號實(shí)驗(yàn)艙,、“寧靜”號節(jié)點(diǎn)艙,、“穹頂”號觀測艙、“萊奧納爾多”號多功能后勤艙等,。美國“和諧”號節(jié)點(diǎn)艙上,，又連接了歐洲的“哥倫布”實(shí)驗(yàn)艙，以及日本的“希望”號實(shí)驗(yàn)艙……這些艙段如一節(jié)節(jié)蓮藕般連在一起,，有主干,、有分支，頗為復(fù)雜,。楊宇光說,，國際空間站總重量超過400噸，內(nèi)部空間超過一架大型客機(jī),。

由于初步判定漏氣源在美國部分,，所以自8月21日起，駐留在空間站內(nèi)的3名宇航員全部進(jìn)入俄羅斯艙段,，并將美國部分各艙段的艙門關(guān)閉,，以便排查漏氣艙段。按理說,，空間站內(nèi)各類傳感器密布,，要做到這點(diǎn)并不難。

不過楊宇光認(rèn)為,，即使找到了漏氣艙段,，想進(jìn)一步找出漏氣點(diǎn)也很困難，超聲波等手段并非任何情況下都適用,，很多時(shí)候還得靠宇航員趴在艙壁上一點(diǎn)一點(diǎn)尋找,。可是一方面空間站艙內(nèi)都裝有機(jī)柜,，這是非密封設(shè)備,，而且有幾層結(jié)構(gòu),，如果漏氣點(diǎn)在機(jī)柜后面，除非把機(jī)柜拆掉,，否則既看不見也摸不著,。另一方面，直徑0.1毫米的小孔很難用肉眼辨別,，無論是在艙內(nèi)還是出艙,，都很難迅速發(fā)現(xiàn)。

所以即使要付出一定經(jīng)濟(jì)代價(jià),，但如果運(yùn)氣不好的話,，國際空間站或許不得不繼續(xù)漏一陣子。

空間站漏氣已不是第一次

無論如何,，這次漏氣事件并不嚴(yán)重,，也不是空間站上第一次出現(xiàn)。

2018年,，國際空間站上也監(jiān)測到有氣體泄漏,。經(jīng)過排查，工作人員在與國際空間站對接的“聯(lián)盟MS-09”飛船上,，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)直徑約2毫米的洞,。這個(gè)洞雖然不大，卻導(dǎo)致艙內(nèi)氣壓不斷下降,。后來宇航員用膠帶和特制膠水將破洞堵上，并把飛船安全開回地面,。

2004年,，國際空間站內(nèi)用于平衡窗戶氣壓的真空跨接電纜發(fā)生破漏，好在破損并不嚴(yán)重,，宇航員更換了新電纜便解決了問題,。

相比之下，1997年俄羅斯“和平”號空間站與“進(jìn)步M-34”貨運(yùn)飛船相撞導(dǎo)致的漏氣事故更為嚴(yán)重,。是年6月24日夜間,，該飛船與“和平”號空間站“量子2”號艙分離，拉開一定距離后,，試圖與空間站重新對接,，以試驗(yàn)其安裝的新型Toru交會(huì)對接控制系統(tǒng)。然而這套系統(tǒng)并不像人們預(yù)計(jì)的那樣可靠,。當(dāng)飛船以每小時(shí)17.5公里的相對速度接近空間站時(shí),，“速率中止控制”有關(guān)部件失靈，于是它無視宇航員的指令,，沿著空間站長軸向前飛去,，徑直撞上了“光譜”號艙的太陽能電池板,，使得“光譜”號主艙體向內(nèi)偏轉(zhuǎn)。在確認(rèn)受損情況之前,，空間站內(nèi)的宇航員已明顯感受到了空氣壓力的變化,。好在經(jīng)過緊急處置，空間站人員脫離了危險(xiǎn),，“闖禍”的飛船也重新得到控制,，但受損艙段卻永久失壓，不再適合居住,。

因空氣泄漏導(dǎo)致的最慘烈的悲劇,，發(fā)生在1971年蘇聯(lián)“聯(lián)盟11”號飛船返回地球過程中。1971年6月6日,，宇航員格奧爾基·多勃羅沃利斯基,、維克托·帕查耶夫、弗拉季斯拉夫·沃爾科夫乘坐“聯(lián)盟11”號飛船升空,，成功與世界第一座真正的空間站“禮炮1”號對接,，并創(chuàng)造了在空間站內(nèi)駐留23天18小時(shí)22分的紀(jì)錄。然而到了6月30日,，當(dāng)迎接英雄凱旋的人們打開飛船返回艙,，看到的卻是3位宇航員的遺體。

經(jīng)調(diào)查,，當(dāng)飛船再入大氣層,，返回艙與軌道艙分離時(shí)，返回艙的壓力閥被震開,，艙內(nèi)空氣快速泄漏,。同時(shí)，聯(lián)盟飛船座艙空間十分狹窄,，為容納3名宇航員,，蘇聯(lián)航天部門讓他們脫掉宇航服，這使三人暴露于風(fēng)險(xiǎn)之中,。因此,，3名宇航員來不及作過多反應(yīng)，就因急性缺氧窒息,，以及體液沸騰而亡,。

事后，蘇聯(lián)用了兩年多時(shí)間設(shè)計(jì)出第二代聯(lián)盟飛船,，著重提升了安全性能,，同時(shí)將成員數(shù)從3人改為2人，并要求宇航員在升空和返回階段必須穿宇航服,。這是3位宇航員用生命換回的教訓(xùn),。

楊宇光表示,，由于空氣泄漏導(dǎo)致的事故，分為幾個(gè)級別,。比較輕微的情況可以通過緊急處置進(jìn)行修復(fù),；如果泄漏較為嚴(yán)重，可能需要封閉艙段,；如果再嚴(yán)重,，例如居住艙失壓，不再具備居住條件,，就要組織宇航員緊急撤離了,。

而“聯(lián)盟11”號飛船的悲劇，希望永遠(yuǎn)不要再發(fā)生,。