原因查明!不明物洞穿造成12MM孔洞:或是俄罗斯自家反卫星太空垃圾

来源:江南体育app下载苹果版    发布时间:2024-02-25 03:54:08 浏览次数: 1

  据俄罗斯航天局发布的消息,经过工程师仔细检查后确认,进步MS-21货运飞船上一个12毫米直径的小孔是造成2月11日冷却剂泄漏的原因,已经确定故障为外力所致,并非制造缺陷,目前该飞船已经按计划坠入地球大气层。

  对接在国际空间站Pirs舱的俄罗斯货运飞船进步MS-21(Progress 82)在2月11日发生冷却剂意外减压,俄航天局表示,这是在进步MS-22货运飞船抵达国际空间站后不久发生的,NASA的工程师正在协助俄罗斯航天局查明故障原因。

  国际空间站的宇航员动用了加拿大机械臂前往查看,但距离比较远,摄像头无法拍摄清楚,由于接口数据不匹配,也无转移到俄罗斯舱段进行观察,而在科学舱上的欧洲机械臂则比较短,够不到受损飞船的位置,俄罗斯航天局在没有查明原因的情况下暂时宣布可能于12月15日发生的冷却剂泄漏事件类似。

  2月18日,进步MS-21飞船准备脱离国际空间站坠入大气层,为后续抵达的联盟MS-23空飞船腾出对接位置,趁此机会,俄航天局在飞船脱离空间站后控制飞船在空间站附近慢慢旋转,让宇航员仔仔细细地观察全船每一个细节,希望能找到泄漏点:

  北京时间2月18日10点26分30秒,进步MS-21货运飞船从国际空间站俄罗斯段成功分离,随后飞船进行姿态翻转,空间站宇航员利用相机对分离的货运飞船外表进行了全面拍照检查,但未检查到明显损毁或微小流星体撞击点。

  经过俄航天局工程师对照片仔细判读,确认飞船表面无明显损毁或者流星撞击点,俄航天局已经暂缓了飞船再入大气层,甚至考虑将飞船对接到径向节点舱并重新对冷却循环泄压问题进行全方位检查,或者另选时机再入大气层。

  北京时间2月19日11时15分,进步MS-21货运飞船点火制动离开了轨道,预计将坠入南太平洋非通航水域,多个媒体都表示,俄罗斯这是在未查相之前就让飞船坠入了太平洋,这是要“毁尸灭迹”吗?

  而且在2个月前的2022年12月15日联盟号MS-22载人飞船也发生了冷却剂泄漏事件,那次的原因被找到了,一个0.8毫米的小孔,周围则是冷却剂泄漏后留下的大片污渍,中央则是一个看不太清楚的环形凹坑,很明显冷却剂就是从这个小孔中被泄漏的。

  谁都没想到,2月11日进步号MS-21货运飞船再次发生冷却剂泄漏,而这次却找不到任何明显撞击痕迹,并且俄罗斯还让飞船烧毁在大气层了,不得不让人怀疑俄罗斯的飞船是不是制造存在缺陷,导致一而再的泄漏冷却剂,因为在太空中2个月内两次被微流星体撞击的概率实在是太低了,比连中两次六合彩还低。

  所以各大媒体有这样的怀疑也是正常的,但更让大家惊讶的是,2月21日下午,俄罗斯航天局突然公开了货运飞船上已经发现的泄漏孔,一个非常不起眼的位置,非常容易被检查的工程师忽略,而据测量,这个泄漏孔的直径达到了12毫米,一个接近拇指大小的小孔,如此大直径,简直可以被形容为恐怖。

  这是幸亏撞到了俄罗斯进步MS-21货运飞船的推进舱,要是撞上国际空间站的舱室的话,足以引起一场灾难性后果,这个直径的孔洞,泄压足以导致一个舱体会在数分钟内接近真空,宇航员必须在这一段时间内堵住这个小孔或者转移到别的舱室,这是一起相当可怕的事故。

  俄罗斯飞船的两次冷却剂泄漏事故着实让人怀疑,但俄航天局也确实找到了“撞击坑”,而且在进步MS-21飞船上的这次还是背着国际空间站乘员舱方向的,想要人为制造出一个小孔也是不可能,那么问题来了,到底是啥东西导造成了这个“撞击坑”?

  2018年时俄罗斯联盟MS-9飞船轨道舱里一个2毫米小孔,据俄航天局调查是美国宇航员塞丽娜·奥农-钱赛勒 (Serena Auñón-Chancellor)干的,只是NASA护犊子一直不承认,后来这个小孔被俄罗斯宇航员用环氧树脂给补上了,没有造成更难以处理的后果,这事儿也就不了了之了。

  但这回两次事故的泄漏孔都在推进舱,飞船内部没办法抵达,而且只破损了外部舱体,似乎没形成贯穿孔(猜测,未获俄航天局验证),不太可能是人为所致,并且货运飞船的小孔还可能在远离国际空间站乘员舱方向,因此能造成孔洞的只有两个可能了,微流星体或者太空垃圾!

  比较凑巧的是12月15日刚好是双子座流星雨极大值期间,这是小行星或者彗星在绕日运动时候在轨道上掉下来的“碎屑”,虽然彗星已经远离,但轨道上仍然有大量微粒在环绕太阳公转,当地球穿越这个轨道时这些微粒就会进入大气层形成流星。

  因此12月15日的这次俄罗斯航天局认为是流星体,天文学家与航天专家觉得这个概率虽然很小,但可能性还是存在的,但2月11日再次发生撞击事件,大家就觉得有点不对劲了,流星体这个概率实在很低啊。

  轨道监测的推特账户Orbital 年9月30日就曾发表过俄罗斯在2021年反卫星测试后造成的碎片分布图:

  上图中蓝色的直线是国际空间站的高度,红色则是天宫空间站的高度,红色的直线是轨道近地点,而蓝色点则是轨道远地点,已经识别的碎片有1788块,目前还在轨386块,对国际空间站能造成威胁的有168块,对天宫空间站能造成威胁的有95块。

  UTC时间2021年11月15日02:50左右,俄罗斯的Nudol PL-19导弹进行了反卫星测试,击毁了近地点高度为465千米、远地点490千米、倾角为82.60°的Cosmos-1408卫星,这是一颗前苏联时期(1982年9月16日)发射的侦察卫星,总重量为1.75吨(发射质量)。

  NASA估计,撞击造成的除了1788块可追踪的碎片以外,另外至少还有十万块尺寸很小、无法用雷达追踪的碎片!这些碎片的轨道与空间站轨道交叉,虽然Cosmos-1408卫星的轨道比较高,但大量碎片仍然侵入到了空间站轨道高度,此后国际空间站多次机动以避免碎片威胁:

  而且轨道也在发生大幅变化,2021年11月16日,碎片轨道高度在440到520千米之间绕地球运行,到了2021年11月17日,范围扩大至300至1,100千米,这些碎片会跟着时间逐渐坠落大气层,但据专家估计,碎片至少可以留轨10年以上。

  大量碎片与国际空间站和天宫空间站轨道交叉,可以监测的也就罢了,难以监测的小碎片依然会造成极其严重的后果,下图是一个1厘米直径,重约2.7克的铝球以6.8千米/秒的速度撞击实心铝块产生的效果,后果可是相当严重,这个速度刚好是太空垃圾环绕地球运行的速度:

  但无论是美国空间监视网络(US Space Surveillance Network, SSN),还是俄罗斯空间监视系统(Space Surveillance System, SSS)或者是欧洲空间局等空间监测机构都只能发现10厘米以上的太空垃圾,对于比其更小的太空垃圾基本处于失控状态,会不会被撞到,基本只能听天由命!

  从理论上来看是可以分析的,比如撞击坑采样分析,看看是否有俄罗斯卫星材料的特别成分,不过这个难度应该相当大,毕竟金属或者材料成分都差不多,而且撞击坑已经随着货运飞船坠入大气层了!还有一个概略的分析方式,看看俄罗斯进步MS-21飞船泄漏发生时国际空间站是否刚刚穿越了Cosmos-1408号卫星的碎片区域,如果是的话基本就实锤了。

  相信俄罗斯航天局应该已经心里有数了,但是否会宣布是撞击所致就不好说了,要是真的是自家的反卫星试验引发的事故,那俄罗斯真要被全球嘲笑了。

  两次都撞到了俄罗斯飞船,国际空间站算是躲过一劫,但保不住每次运气都那么好,要是撞到国际空间站,宇航员有以下几个处理方式:

  各位猜到了,用环氧树脂真的可以修复一般漏气,比如2018年美国宇航员打出一个小孔就是俄罗斯宇航员用了环氧树脂给修补完成的,而且还不影响气密性,如果不放心的话,内部还可以再贴一层修复胶带,不需要过多的担心会漏气,也无需质疑,这是国际空间站标准修补流程之一。

  比如撞击孔比较大,还是个贯穿孔,漏气速度很快,很快就可能减压到真空状态,根本就来不及修补,这个就没啥好办法了,宇航员只能先紧急逃离这个舱室,然后封闭这块区域,再穿好舱内航天服,带着工具前来修补,你别怀疑,填充材料加上胶带仍旧能修补。

  从理论上看,某些不重要的舱体如果被击中是可以隔离后抛弃的,比如某些实验舱,或者对接在轨道上的货运飞船等,若发生漏气直接抛弃即可,不可能影响国际空间站的运行,即使是某些功能舱,也能在机械臂的协助下完成脱离工作,当然脱离后需要空间站变轨避开这条死亡轨道。

  值得一提的是,国际空间站上还有一个微陨石屏蔽加固的舱室,比如在美国舱段有一个由1.5-5.0厘米厚的铝合金加固的舱段,还有一个用Kevlar和 Nextel(陶瓷织物)制成的10厘米厚中间层,最外侧还有不锈钢层,使物体在撞击船体穿透不锈钢层后在织物层破碎成云状,从而分散冲击能量,保护内部舱体。

  而在俄罗斯舱段则是一个碳纤维聚合物蜂窝材料在内层与外层之间,外层还有复合树脂材料保护,在微陨石撞击加固上还是做到了比较好的程度。当国际空间站穿越太空垃圾区域或者流星雨期间,宇航员会依据情况是否进入加固舱室,其实这里还是太阳风暴大规模爆发时躲避的舱室。

  这种加固方式也只能防住毫米级微流星体,对于数厘米甚至数十厘米的微陨石,这些防护层根本起不到作用,如果空间站遭到灾难性撞击,基本维生功能故障无法修复,那么空间站宇航员只能紧急撤离。

  1月15日,俄罗斯航天局就宣布了紧急撤离时飞船乘坐的分配,美国宇航员弗朗西斯科·卢比奥将乘坐Crew Dragon飞船返回地球,两位俄罗斯宇航员则乘坐受损的联盟MS-22载人飞船返回地球。后来俄航天局改变主意称三位宇航员使用SpaceX的飞船一起撤离。

  SpaceX的载人龙飞船原本是7座的,NASA因为安全要求只用了四座,目前紧急撤离时扩充为7座。尽管紧急撤离的可能性很低,但俄罗斯飞船的两次致命事故还是让大家有些后怕,一旦真的发生,紧急撤离是必备选项。

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