美国要国际空间站延寿至2030,它真能再坚持8年?

2022年中国天宫空间站正式建成 。 再抬头看 , 20公里之上就是更庞大的国际空间站 , 但美国人却陷入越来越深的焦虑 , 因为国际空间站已经摇摇欲坠 。 为了面子上过得去 , 美国决定将空间站的报废期限从2024年再延长6年 , 撑到2030年再说 。 但这件事说起来容易 , 做起来却极难!
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国际空间站多处老化
23年前 , 1998年11月20日 , 俄罗斯用质子火箭将“黎明号”服务舱送入轨道 , 拉开了国际空间站建造的序幕 , 其后的几个舱段模块全部来自于俄罗斯 。 直到2001年 , 第一个美国舱段“命运号”升空对接 , 使之成为真正的国际空间站 。 在此后的十多年里 , 各种不同功能的模块陆续被安装到空间站上 , 逐渐组成今天长73米、宽109米、总质量达444.6吨的庞然大物 。 中国空间站即使完全建成 , 其质量也只有国际空间站的四分之一 。
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国际空间站结构
许多朋友感叹于国际空间站的“大” , 实际上 , 大不一定是先进 , 而是妥协的产物 , 不得已而为之 。
曾几何时 , “大哥大”是财富与地位的象征 , 今天谁要再成天抱着“大哥大”只能说明他怀旧 , 国际空间站也是如此 。 为了满足电能需求 , 国际空间站上安装了总面积达2500平方米的太阳能电池;同时 , 空间站产生的废热需要大面积散热板辐射到太空中去 。 这些东西需要有地方安置 , 于是诞生了长达109米的巨型桁架 。
与国际空间站相比 , 中国天宫空间站有更高效的热循环系统 , 柔性砷化镓薄膜电池更轻更薄 , 光电转化效率超过30% , 比国际空间站高1倍多 。 这意味着中国空间站只需要一半面积的太阳翼就能获得超过ISS的电能供应 。
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中国空间站太阳能薄膜电池效率超30%
因为结构复杂 , 国际空间站出问题的地方也多得多 , 多次发生可能导致空间站整体报废的事故 。 迄今为止 , 除组装空间站以及科学研究所必要的出舱任务外 , 宇航员为了修理这个庞然大物总共进行了超过200次太空行走 。
宇航员出舱活动并不像你出门取快递 , 太空环境复杂恶劣 , 宇航员们需要穿上舱外航天服来保护自己 。 美国航天服是1970年代为航天飞机任务定制的 , 到现在剩下的4套大多都有故障 , 时不时地要带回地面修理 。
美国有新的舱外航天服吗?很抱歉 , 一件都没有!他们现在也造不出来 。
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宇航员维修国际空间站
航天器是极其精密的仪器 , 空间站更是如此 。 为了维持6~7名宇航员长时间在太空生活 , 空间站需要提供与地面一样的温湿度与大气压力 , 持续供应新鲜的食物、水和空气 , 需要满足宇航员的正常代谢、生理与心理需求 , 要供应电能、通信 , 还得保证宇航员不受到宇宙射线、流星体和空间碎片的伤害 。 所有这一切加起来都意味着一个字:钱 。
国际空间站是人类历史上最昂贵的科学设备 , 它的总投入达到1912亿美元(通胀调整后) , 建设与运营成本由美国、俄罗斯以及所有参与方承担 。 如果将这些钱平摊到所有在空间站工作过的宇航员身上 , 平均每名宇航员每天要花掉大约800万美元!
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国际空间站消耗极大