原標(biāo)題：國(guó)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(guó)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(guó)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(zhǎng)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(guó)航天科工集團(tuán)二院研究員,、國(guó)際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光向科技日?qǐng)?bào)記者表示，這次漏氣不會(huì)威脅到宇航員的安全,。對(duì)于這種細(xì)微的漏氣現(xiàn)象,，雖然很容易檢測(cè)到，但想找到源頭,，目前卻沒(méi)有特別簡(jiǎn)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(shuō)，無(wú)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(guò)不同國(guó)家,、不同時(shí)期的航天器,，對(duì)泄漏率有著不同的標(biāo)準(zhǔn)。

他說(shuō),，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(guó)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(guó)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)夥謮骸⒀醴謮汉投趸挤謮?。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?duì)于減少污染物堆積很有幫助。

據(jù)測(cè)算,，此次國(guó)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(méi)有超出國(guó)際空間站的安全閾值,。按照美國(guó)國(guó)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(shuō),，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(guò),，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(lái)的,，而要補(bǔ)給只能從地面運(yùn)輸,。

楊宇光說(shuō)，國(guó)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(guò)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(guó)際空間站每天往外撒4兩多黃金，你說(shuō)心疼不,？

查漏相當(dāng)于大型客機(jī)里找針孔

終于,，NASA也無(wú)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(guó)際空間站由美國(guó)、俄羅斯等16個(gè)國(guó)家聯(lián)合建造,，目前共有十幾個(gè)加壓艙段,。楊宇光介紹說(shuō)，俄羅斯有5個(gè)艙段,，其中“曙光”號(hào)功能艙,、“星辰”號(hào)服務(wù)艙均為20噸級(jí)。

美國(guó)艙段通過(guò)“團(tuán)結(jié)”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙與俄羅斯部分連接,。其中包括美國(guó)的“命運(yùn)”號(hào)實(shí)驗(yàn)艙,、“寧?kù)o”號(hào)節(jié)點(diǎn)艙、“穹頂”號(hào)觀測(cè)艙,、“萊奧納爾多”號(hào)多功能后勤艙等,。美國(guó)“和諧”號(hào)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(hào)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(shuō),，國(guó)際空間站總重量超過(guò)400噸，內(nèi)部空間超過(guò)一架大型客機(jī),。

由于初步判定漏氣源在美國(guó)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(guó)部分各艙段的艙門關(guān)閉,，以便排查漏氣艙段。按理說(shuō),，空間站內(nèi)各類傳感器密布，要做到這點(diǎn)并不難,。

不過(guò)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?？墒且环矫婵臻g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(jiàn)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(wú)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(guó)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(wú)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(guó)際空間站上也監(jiān)測(cè)到有氣體泄漏,。經(jīng)過(guò)排查,，工作人員在與國(guó)際空間站對(duì)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(lái)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(guó)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(wèn)題,。

相比之下，1997年俄羅斯“和平”號(hào)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(hào)空間站“量子2”號(hào)艙分離，拉開一定距離后,，試圖與空間站重新對(duì)接,，以試驗(yàn)其安裝的新型Toru交會(huì)對(duì)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(duì)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(wú)視宇航員的指令,，沿著空間站長(zhǎng)軸向前飛去,，徑直撞上了“光譜”號(hào)艙的太陽(yáng)能電池板，使得“光譜”號(hào)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(guò)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(hào)飛船返回地球過(guò)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(hào)飛船升空,，成功與世界第一座真正的空間站“禮炮1”號(hào)對(duì)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(lái)不及作過(guò)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(jí)別。比較輕微的情況可以通過(guò)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(hào)飛船的悲劇,，希望永遠(yuǎn)不要再發(fā)生。