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MS-10飞船失事 还有哪些飞船为空间站服务?

2018-10-24 12:30 来源:科普中国-军事科技前沿 

  随着MS-10飞船的事故,国际空间站再一次的被众人所关注。本次的MS-10飞船事故导致国际空间站的人员更替上出了不小的麻烦,但是正常的物资运输和在轨运行尚不会受到影响。

  国际空间站是人类历史上最大的太空结构,也是史无前例的国际合作产品,它也因为耗费了一千五百亿美元而在人类历史上以昂贵著称。绝大多数的人都知道国际空间站的存在,但是人们却很少了解这个巨大而复杂的人工太空结构正在做什么,是什么维持着它的运行。

MS-10飞船失事 还有哪些飞船为空间站服务?

图为国际空间站的体型图(来源:NASA)

  国际空间站正在做什么?

  运行了七千多天的国际空间站仍然在承担着科研任务,在NASA的官网介绍中,国际空间站拥有六个主要的工作方向。

  一是生物学和生物技术,在国际空间站的微重力环境下,细胞和组织的生长将于地球上不同。二是地球与空间科学,位于地球低轨道的空间站可以同时观测地球和太空,收集有用的数据。第三是物理学的,微重力也会提供独特的物理学研究效果,目前宇航员们正在研究无重力环境下的等离子体变化。第四个方向是工程学的,国际空间站通常会作为新的太空装置和技术的实验平台。

MS-10飞船失事 还有哪些飞船为空间站服务?

图为在BASSII(固体的燃烧和抑制)中拍摄的图像(来源:国际空间站指导手册)

  第五个方向是研究人体学,其实就是研究航天员们自己,研究人类在太空环境下长期生活所产生的生理和心理变化,并基于此促进人类对自身的了解,并研发更多的实用医疗器械。

  最后一个方向则是教育,国际空间站会进行一些简单的实验并向地面直播,这样的直播将有助于学生了解物理学和无重力环境。事实上,中国的神舟十号和天宫一号的对接时也展开了这样一次的太空小课堂。

  国际空间站的补给从哪里来?

  国际空间站与地面的补给主要分为两个部分,一个是常规货物,包括食物、水、空气和研究设备,另一个则是人员交换,国际空间站的日常运行人数为两个远征小组共六人,宇航员们每三人一班的通过载人飞船进行运输。

  我们经常能在电视或者网络媒体上看到国际空间站能够种植蔬菜或者通过排泄物收集水分,这些虽然是真的,但是国际空间站的大部分食物和水都是来自于飞船。除此之外,货运飞船还会运输氧气、氮气、用于清除二氧化碳的化学原料等等。

  所有的飞船发射进入空间站轨道之后都需要一段时间来调整姿态和速度并靠近空间站,最终他们将会被空间站的机械臂模块捕获,随后进行轨道对接。

  货运飞船的来源很多,多个国际空间站参与国家和商业伙伴可以发射货运飞船,其中包括俄罗斯的进步号、日本的HTV、欧空局的HTV、SpaceX公司的龙飞船、ATK公司的天鹅座飞船等等。

MS-10飞船失事 还有哪些飞船为空间站服务?

图为龙飞船结构图(来源:国际空间站指导手册)

  这些飞船大多数是一次性的,因此他们坠毁在大气层之前还要执行另外一个任务——携带国际空间站的产生的各种废物,定点坠落进入太平洋来将其销毁。

  另一方面则是人员的补给,不幸的是,本次失事的联盟号系列飞船是国际空间站使用的唯一的载人飞船系列。

MS-10飞船失事 还有哪些飞船为空间站服务?

图为联盟号飞船的结构图(来源:国际空间站指导手册)

  国际空间站最初设计时很大程度上都依赖于航天飞机进行人员运输,在航天飞机退役之前,国际空间站的载员也一直是七人。而随着航天飞机时代因为安全性和成本问题等问题落幕之后,俄罗斯的联盟号飞船成了唯一的运输手段。

  不过,把鸡蛋放在一个篮子里显然是个错误的决定,NASA除了自己研发之外,也在试图让更多的商业公司参与到载人航天中。NASA研发了猎户座飞船,并在几年之后能够投入载人使用,SpaceX的载人龙飞船则有望在明年年初投入使用。

  在本次失事事故之后,联盟-FG火箭被停用,空间站短期内无法获得新的联盟飞船,不过不用担心——国际空间站上永远会装备有足够所有成员离开的联盟飞船作为逃生舱。

  出品:科普中国

  作者:矛隼工作室

  监制:光明网科普事业部

[责任编辑:赵清建]

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