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MS-10飞船失事是到底是怎么回事?

2018-10-16 17:43 来源:科普中国-军事科技前沿 

  出品:科普中国

  作者:矛隼工作室

  监制:光明网科普事业部

  MS-10是一艘联盟号载人飞船,原计划于莫斯科时间10月11日11时40分使用联盟-FG运载火箭从拜科努尔发射场1号发射台发射。MS-10的任务是装载俄罗斯宇航员阿列克谢·奥夫奇宁与美国宇航员尼克·黑格与国际空间站对接,进行日常的长期驻留人员更换工作。

MS-10飞船失事是到底是怎么回事?

图为阿列克谢·奥夫奇宁与尼克·黑格(来源:NASA)

  MS-10是什么?发生了什么?

  运载MS-10飞船升空的联盟-FG的燃料加注和点火发射流程没有任何的问题,所有数据和系统部件的工作都处于可接受范围内,但直到发射后约两分钟时,联盟-FG运载火箭应按照流程分离自己的四个助推器的过程中发生事故。

MS-10飞船失事是到底是怎么回事?

图为搭载MS-10飞船发射升空的联盟-FG运载火箭(来源:WIKI)

  据有关报道称,事故原因是一个助推器未成功分离,并撞击了火箭芯级的液氧燃料储罐,导致发动机不能正常运行。随后宇航员报告飞船出现逐渐失重,这表明火箭的推动力不足,在宇航员与地面控制中心交流后,其决定进入放弃任务返回地面。

  宇航员怎么样了?他们是怎么回来的?

  发射后第123秒,紧急营救系统启动。但此时逃逸塔已经抛掉,飞船也已经进入高空,MS-10飞船只能采取弹道式载入流程。

  相比于正常飞船的返回流程采取的“打水漂式”的载入方式,弹道式载入明显更加危险,宇航员要在返回时承受六到七倍的重力加速度——是正常返回模式的两倍。

  另一方面,联盟号飞船由轨道舱、服务舱和返回舱三部分组成,三部分都组合于火箭顶端,但只有返回舱装备有降落伞和反推火箭。在事故发生后,紧急营救系统在几分钟之内抛射出了飞船的轨道舱和服务舱,并分离了返回舱和火箭,开始下降。

  返回舱的降落伞和着陆反推火箭模块都运行正常,并最终降落于哈萨克斯坦杰兹卡兹甘市以东约25公里处。

  救援人员在发射后四十一分钟从安12运输机跳伞抵达返回舱的着陆点,一小时后,地面车辆和四架米8直升机抵达。两位宇航员出舱后接受了初步检查,生理体征良好。

MS-10飞船失事是到底是怎么回事?

图为联盟飞船的返回流程,蓝线为弹道式再入(来源:航天爱好者)

  这次失事会造成什么影响?

  国际空间站的目前所有的人员更替都是依靠联盟号飞船进行的,而在本次事故之后,联盟-FG火箭将进入调查流程,短期内无法使用。换言之,在接下来的几个月时间里,国际空间站将完全无法获得任何的新载人飞船补充人员。

  另外,进步号货运飞船由于也使用的联盟系列运载火箭,因此也将在短期内无法发射。

  不过,国际空间站目前物资仍然可持续到明年4月,此外,“龙”飞船、“天鹅座”飞船、HTV飞船等美欧货运飞船仍能向国际空间站运送必要物资。

MS-10飞船失事是到底是怎么回事?

图为国际空间站目前的飞船对接情况,只有MS-09是载人飞船(来源:航天爱好者)

  目前国际空间站仍有三位在轨宇航员和一艘MS-09联盟号飞船,这艘飞船目前担任着空间站逃生舱的任务。而联盟号载人飞船在轨道上的寿命期只有短短的二百天,也就是说,宇航员们必须在今年年底之前乘坐MS-09回到地球。而如果联盟-FG火箭一直无法重启使用的话,现在的三位宇航员返回地球之后将不得不让国际空间站处于无人状态,这将严重的拖慢国际空间站的科研进程,并且由于无人驻守可能无法处理突发的其他设备问题。

  一个可能的解决方案是俄罗斯在今年12月之前完成对联盟-FG的调查,并将原计划于12月20日发射的载人联盟飞船发射任务改为无人飞船发射任务,这艘空的载人飞船将取代MS-09成为新的国际空间站逃生舱。

  不过,如果是这样做的话,虽然可以避免国际空间站“空巢”,但却会让轨道上的宇航员在轨道上多工作整整一个周期,将造成的生理和心理问题仍然是未知的。总而言之,本次失败的MS-10飞船导致空间站运营进入了一个危机状态。

[责任编辑:赵清建]

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