俄羅斯衛星通訊社12月16日21點50分報道對接在國際空間站上的俄羅斯“聯盟MS-22”號飛船艙溫因製冷系統故障已升至近50攝氏度俄航天集團專家正在研究降溫方法

此前俄羅斯航天局和NASA同時釋出通告稱俄羅斯飛船遭遇隕石或者太空垃圾撞擊大量冷卻劑正在洩漏而且此時剛好還遭遇高β傾角連續5天太陽暴曬已經警告飛船高溫或無法控制接下來國際空間站要準備太空救援了嗎

撞擊的罪魁禍首是微隕石還是太空垃圾

莫斯科時間12月15日5點20分左右俄羅斯宇航員普羅科皮耶夫和佩捷林正準備太空行走已經全身穿戴完畢之後待在Poisk艙內將開始壓力平衡工作但此時被MS-22上發出的一個診斷系統警報給打斷了。

艙外行動中止NASA和俄羅斯航天局專家召開緊急會議討論出艙行動接下來進一步動作。之後分析警告資訊的資料確認MS-22飛船的冷卻劑壓力下降所致。此後NASA透過艙外攝像機的監控發現MS-22上洩漏的冷卻劑洩漏非常嚴重大量雪花狀的物質正彌散到太空中。

隨後俄羅斯航天局確認艙外行走被取消為了確定問題的嚴重性俄羅斯宇航員安娜•基基娜使用科學艙的歐洲ERA機械臂上的相機拍照並拍攝了飛船外層的影片。資料已發回地球專家們已開始研究影象評估受損情況。

確實是遭到撞擊破損導致洩漏

12月15日深夜俄羅斯衛星通訊社報道稱俄航天集團載人航天計劃執行主任謝爾蓋·克里卡廖夫15日表示停靠在國際空間站的聯盟MS-22號飛船出現的洩漏可能是微隕石擊中散熱器造成的影響只限於儀表裝置艙的溫度可能出現變化。

目前專家們正在分析儀表裝置艙和飛船可能受到影響檢查熱平衡。將根據分析結果就接下來的飛行計劃採取措施。” 克里卡廖夫補充說聯盟號飛船和國際空間站各艙段的遙測引數沒有發生任何其他變化宇航員沒有危險。

究竟是什麼東西撞到了飛船

俄航天局官方已經表示是微隕石撞擊而就在15日傍晚17點44分左右我國浙江上空劃過一道耀眼的光芒一顆火流星穿越天際、消失於地平線上。此後金華浦江縣檀溪鎮城頭村的村民在公路旁撿到到了落地的隕石這塊隕石還把路面砸了個坑撞到俄羅斯MS-22飛船的微隕石與這有關係嗎

讓大家非常震驚的是12月14~15日正好是雙子座流星雨期間流星雨成因大家都知道基本都地球在穿越繞日彗星一路“灑下”的塵埃帶時這些微流星體進入大氣層與高超音速激波的加熱下變成一道穿越天際的流星。

這些流星體的速度極高因為是來自太陽系的天體在衝入大氣層時的速度至少也是第二宇宙速度也就是在11千米/秒左右不過因為角度與方向不一樣其速度會有很大的差別比如與地球公轉軌道逆向那麼速度可能高達70千米/秒如果是順向那麼速度可能會低至11千米/秒。

但就算是最低速度也絕對可以讓國際空間站來個透心涼不過好在是流星雨中基本都不太有像落在金華浦江的那種那麼大的落地流星體這種火流星一般都是偶發的但撞擊MS-22飛船的微隕石確實有可能來自雙子座流星雨這個可能性還是挺大的。

目前公開的訊息是微隕石擊中散熱器這是將飛船儀器艙熱量透過熱交換介質帶到飛船表面透過輻射的方式散發的一個散熱器並沒有進行加固只需要一顆極小的微隕石撞擊穿透即可導致冷卻劑洩漏。

一塊鋁塊被一個14克的塑膠以6。7kms （24000kmh） 的相對速度撞上後的情景

如果再大一點的話估計就直接穿透飛船外殼了這個撞擊是非常可怕的不過也有專家提出了不同意見國際空間站所在區域正好位於俄羅斯2021年反衛星測試的碎片雲區被未受監控的極小碎片撞擊也是有可能的。

2021年俄羅斯反衛星測試時的碎片分佈

但到目前為止並沒有一個結果筆者倒是認為雙子座流星雨中夾帶的微隕石非常有可能畢竟散熱器非常脆弱流星雨中的微隕石的破壞足以造成嚴重事故。

高溫無法控制國際空間站太空救援怎麼操作

12月16日美國國家航空航天局NASA釋出訊息稱將和俄羅斯國家航天集團公司計劃動用“加拿大臂2”號Canadarm2機械臂對發生洩漏的俄“聯盟”號飛船進行額外的檢查以便確認洩漏點與撞擊嚴重程度。

16日深夜俄羅斯訊息人士表示對接在國際空間站上的俄羅斯“聯盟MS-22”號飛船艙溫因製冷系統故障已升至近50攝氏度俄航天集團專家正在研究降溫方法。

而據另一位訊息人士表示由於調節艙內溫度和溼度的飛船溫控系統出現故障聯盟飛船上的儀器裝置可能會無法正常工作甚至徹底失靈。更麻煩的是受這次故障影響原定於明年3月執行的“聯盟MS-23”飛船發射任務可能會延期。

高β角執行太陽連續暴曬5天

事不湊巧國際空間站最近這些天由於到了高β角執行期間所以會被連續暴曬可能很多朋友很難理解這個狀態這繞地球執行不是半圈白天、半圈黑夜嗎大部分時候確實是這樣但每年大約有兩次會執行在整圈都被太陽暴曬的情況下而此次則是連續5天

太空中的飛船被太陽暴曬有幾個辦法一個是搞個“遮陽棚”擋住陽光當年的天空實驗室就是這麼幹的另一個則是利用太陽能電池的電能將艙內熱量透過熱交換的方式到艙外再經過輻射的方式散熱。

現在MS-22飛船的冷卻劑洩漏了就是有電也無法支撐飛船的散熱工作最好的辦法是將太陽能電池角度調整可以遮擋到MS-22飛船免於其遭到太陽暴曬但事實上這個問題卻不好處理因為太陽能電池角度飛船有限。

當然還有一個辦法是將聯盟MS-22飛船與國際空間站之間的對接艙門開啟將其與國際空間站內連通起來透過國際空間站的“空調”對其進行降溫這也是可行之舉不過電子裝置的散熱就不太好操作了但再不濟總可以關機吧現在MS-22飛船對接於國際空間站不開似乎也沒有很大問題嘛。

緊急撤離空間站俄羅斯航天局太空救援

聯盟MS-22飛船是地面往來空間站的主要飛船雖然目前已經有SpaceX的載人龍飛船但在大部分時候都是聯盟號飛船來承擔天地往返任務的。從今年6月份開始美俄雙方簽署了互換座位的協議NASA和俄羅斯航天局互相派遣宇航員從對方飛船乘坐上天這就少了像今年3月底馬克範德黑從太空返回地面NASA要付美元而俄羅斯要收盧布的尷尬事情了。

目前在空間站上有7名宇航員分別是三名俄羅斯宇航員、三名美國宇航員和一名日本宇航員分別乘坐兩艘飛船前往空間站

其中俄羅斯宇航員Sergey Prokopyev、Dmitri Petelin和美國宇航員Frank Rubio是乘坐MS-22飛船於2022年9月21日從拜科努爾航天發射場發射升空抵達空間站的而美國宇航員Nicole Mann、Josh Cassada與日本宇航員Koichi Wakata以及俄羅斯宇航員Anna Kikina是乘坐SpaceX的Crew-5 Dragon於2022年10月5日從肯尼迪航天中心升空前往空間站的。

聯盟號飛船還能撐住

目前聯盟號飛船雖然只是冷卻劑洩漏但問題還是比較嚴重的假如只是儀器裝置艙冷卻那麼電子裝置在工作過程中可能產生高溫導致工作不穩定甚至嚴重故障此時飛船已經不再適合載人因為它隨時可能處於不穩定工作狀態。

另一個則是飛船內部溫度控制與電子裝置降溫等屬於同一冷卻系統那麼問題還更嚴重乘員艙溫度升高無法冷卻人很容易中暑甚至昏迷而返回時間長達3~6小時如果發生意外事件甚至有可能1~2天這聯盟號飛船就沒法坐了。

緊急救援原本SpaceX的龍飛船可以搞定

目前國際空間站沒有遭遇危險即使飛船損壞也不會影響到宇航員的安全但假如在此時再次遭遇撞擊那麼很可能會緊急撤離空間站可能很多朋友都懷疑這到底有沒有可能事實上在2015年7月就曾發生過碎片接近而所有宇航員Gennady Padalka、Scott Kelly 和 Mikhail Kornienko被緊急疏散到停泊的兩艘聯盟號飛船內。

所以問題來了飛船座位怎麼分配3位美國宇航員和1位日本宇航員坐龍飛船然後3位俄羅斯宇航員坐自家的“破飛船”返回顯然這很不合理比較合理的方式還是乘坐原來的飛船座位因為每個座位都是為宇航員定製的

但無論怎麼分配總是有3位宇航員會被分配到“破飛船”上去不過事實上並不需要那麼麻煩因為SpaceX的龍飛船是7座的從理論上來看帶7名宇航員返回地面一點問題都沒有。

7座飛船為什麼只乘坐4人

載人龍飛船是SpaceX的龍飛船載人版其設計飛船有特色逃逸火箭在側面發射失敗時用作逃逸火箭而返回著陸時用作著陸緩衝火箭但NASA由於安全要求取消了這個設計不過SpaceX在未來可能會再次啟用設個非常優秀的合計。

龍飛船重約9。5噸載荷可達6噸直徑4米高8。1米加壓艙9。3立方米乘員為7人但NASA的任務只允許載4人原因是SpaceX設計好佈局後NASA認為龍飛船的座椅角度有問題可能在濺落時會讓宇航員遭到嚴重衝擊因此NASA要求更改座椅設計這下讓原本7座的龍飛船變成了只能放下四個座椅只能搭乘4人。

7人版本的飛船座艙

不過SpaceX並不甘心如果不是因為NASA的任務激進的馬斯克很有可能會重新啟用7人制但目前在空間站上的龍飛船隻能乘坐4人那國際空間站上的宇航員還真有3人無處可去。

4人版

緊急救援唯一的問題就是時效

按空間站載人飛船發射的慣例一般都是一艘飛船為發射而下一艘則作為備份兩艘飛船都已經生產完畢另外在拜科努爾發射場聯盟火箭也有庫存的但必須要了解這不是熱備也就是說無法隨時準備發射必須要推到發射臺上加註燃料並且進行所有測試專案然後再發射升空。

以中國神舟飛船緊急救援的準備時間大約為8。5天為例聯盟號發射準備時間也不會短相信SpaceX的龍飛船也不可能熱備因此如果真的遭遇緊急情況需要立即返回而飛船又不夠還真是個大問題唯一的辦法可能是向中國人求救了。

延伸閱讀溫度恢復正常

俄羅斯衛星通訊社12月16日22點22分報道“聯盟MS-22”號載人飛船生活艙內溫度降至30攝氏度雖然有些偏高但還是在正常範圍內

“週五莫斯科州的飛行管理中心與國際空間站的宇航員對聯盟MS-22號載人飛船進行了一系列的測試包括測量飛船生活區返回艙和生活艙的溫度目前溫度達到30攝氏度。溫度降低的幅度不大”。

另外俄羅斯國家航天集團的專家還在16日的16點08分北京時間成功測試了“聯盟MS-22”號飛船的發動機暫時沒有發現問題。

12月17日俄羅斯衛星通訊社報道俄羅斯航天局專家認為冷卻系統發生洩漏的“聯盟MS-22”號飛船沒有從國際空間站緊急返回地球的理由不過俄羅斯航天局的宣佈並沒有令大家打消疑慮這個冷卻系統到底會不會對返回過程產生影響