空间站舱段可以独立运行吗

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2022年4月16日,中国空间站宇航员顺利返回地球,让我们的目光再次从疫情,聚焦到了遥远的太空。其实,除了我们的空间站,国际空间站也是十分热闹。参与国际空间站的俄罗斯闹着要“分家过”,让这件事情有趣了起来。

事情由俄乌战争引起,因为战争俄罗斯和北约国家闹得不可开交,西方国家纷纷宣布制裁俄罗斯。俄罗斯的态度也是一贯强硬,甚至不惜搬出国际空间站相威胁。

俄航天局负责人德米特里·罗戈津近日表示:如果西方不解除制裁,俄罗斯就不会恢复国际空间站和其他太空联合项目的合作!

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国际空间站

而且在之前俄罗斯放出的一段视频里,国际空间站失去属于俄罗斯的部分后,坠入了地球大气层,摩擦烧毁。

俄罗斯真的有这么强悍的实力,让国际空间站没了自己就不行?

俄罗斯真的有威胁国际空间站的能力?

俄罗斯究竟有何底气在空间站上和北约国家撕破脸皮呢?你别说,俄罗斯还真的有两把刷子。如果双方真的大打出手,这座花了1500亿美元搞出来的国际空间站,说不定真的就这样烧毁了。

这个关键的点就在于燃料和推进器

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我们都知道,国际空间站在围绕着地球做椭圆的运动,离地球最近为319.6公里,最远为346.9公里。虽然距离地球已经非常遥远了,但是,这个高度还存在着稀薄的大气分子,虽然密度小到几乎没有,但是还会有非常微弱的空气阻力

空气阻力会导致国际空间站的速度减慢,然后导致其轨道下降,这个轨道的变化日积月累就会让国际空间站在地球的引力下,坠入大气层,所以空间站才需要发动机定期点火,以调整轨道。

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就这么点事,“强大”的美国佬自己搞不定吗?你别说,真的不好搞。

国际空间站虽然有16个国家参与计划,不过大头一直在美俄两国手里。虽然NASA(美国国家航空航天局)掌握着大部分的舱段,但是俄罗斯控制的舱段在这次的事件中有着更重要的作用。

三个俄罗斯舱段,掌控国际空间站命脉

首先是“曙光号”功能货舱。

这艘货舱比较有意思,因为它是俄罗斯负责建造,但是却归属NASA的一个舱段。它搭载了很多科研设备,生命保障设备和居住设施。最关键的是它具备独立存储燃料的能力,虽然没有发动机,但是却存储着很多燃料。

一旦“分家”,俄罗斯人真的会老老实实地将这艘属于NASA的货舱留下?这不好说,反正俄罗斯以前放出的“预告”视频里,“曙光号”是和俄罗斯的舱段一起脱离了国际空间站,仿佛是在警告美国:一旦翻了脸,谁还管归属权!

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俄罗斯曙光号功能货舱

再有就是俄罗斯的“星辰号”服务舱。

这个舱段是俄罗斯的一个体积较大的舱段,别看只有过渡舱、生活舱和工作舱。但是它配备有16个姿态调整发动机,和两个推力达到3070N的主发动机。而前面说过了,发动机在这场两国博弈里,是很关键的。

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俄罗斯星辰号服务舱

无独有偶,俄罗斯的“进步号”货舱,该舱段也是自带动力,并且还具有服务舱、生活舱、实验舱和货舱,甚至,它还安装有一套更先进的再生环境控制和生命保障系统,并且具备连接其他飞船的能力。

这个舱段命途多舛,1995年就开始了建造,2004年将其修改为实验舱。并且发射日期一推再推,最后也是姗姗来迟,终于对接到了“星辰号”上。

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俄罗斯进步号货舱

不难看出,即使不带“曙光号”,“星辰号”和“进步号”也可以独立生存,虽然规模不大,但是上面的设备一应俱全,一切生活设施全部都有。而且有燃料,有发动机,还有自己的太阳能电池板。要是俄罗斯铁了心要分家,这两艘飞船是可以维持一段时间的。

反观国际空间站,就算把“曙光号”留给你,但只有燃料没有发动机啊,还是不能调整空间站姿态。可以说失去了俄罗斯的舱段之后,国际空间站就基本失去了轨道调整能力。

虽然空气阻力微弱,可能不至于一下子就让国际空间站坠毁,但是俄罗斯舱段脱离的时候,带来的震动可能会对分离后的两者轨道都造成不小的影响,俄罗斯的当然没问题。国际空间站就不好说了。

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就算两者分离时产生的晃动没有影响国际空间站,失去了轨道调整能力,它也会渐渐偏离轨道,每个月下降2公里。仅仅两年国际空间站就可以和宇宙说再见了。

那么,美国就真的完全束手无策吗?也不是这样的,举个例子,美国的龙飞船和天鹅座货运飞船都可以与国际空间站对接,并且这些飞船都自带动力,可以在需要的时候顶上去救急。

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美国的龙飞船

只要与国际空间站对接之后,调整好位置,就可以用来给空间站调整轨道。而现在,天鹅座NG-17号货运飞船正和空间站处于对接状态,而且还准备进行调整空间站姿态的模拟。所以说美国也不是完全没有准备。

不过,毕竟这些货运飞船不是专门用来修正轨道的。除了轨道,其实空间站的姿态也是一样,同样需要“星辰号”的帮助。除了控制姿态和轨道,星辰号的动力还需要用来躲避轨道垃圾。这些临时的代替品能发挥多大作用这个还需要打个问号。

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遭到轨道垃圾撞击的国际空间站

不过毕竟现在的美国还是地球上唯一的超级大国。美国还留有后手,毕竟星辰号不在自己的控制之下,或者担心它出故障。美国曾经研制过临时控制舱,能够在3年之内提供姿态控制和轨道修正能力。3年后,估计美国就能造出具有星辰号功能的舱段了。

当然,这些都是理论,如果真的发展到那一步,结果我们还是很难预料。

俄罗斯舱段脱离后,能独立存在吗?

然后,我们该回头看看俄罗斯独立出来的空间站了。这个倒是相对好说,各项功能都有。以俄罗斯的航天能力,接回宇航员也没啥问题,只不过星辰号已经老化,进步号相对来说好一点。

但是虽然进步号没在太空老化,却因为建造时长和发射多次延期在地面度过了漫长的岁月,舱段也不算很新,如果长期在宇宙中漂泊,肯定是受不住的。

那么,俄罗斯能不能找个靠山?比如中国空间站?

这个其实希望不大!首先,因为我国不仅要和俄罗斯保持友好关系,也不能完全和美国撕破脸皮,比较关注国际新闻的朋友应该都知道,这个就不细说了。

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我国空间站建成的样子

再者,技术层面上有一个难以逾越的鸿沟。之前国际空间站不带中国玩。我们干脆另起炉灶,自己搞。所以呢?

——我国的空间站的对接装置和俄罗斯舱段的对接装置标准不一样,这是硬伤,就像0.5的自动铅笔塞不进去0.7的铅芯一样。

如果非要对接,除非我们能建造一个中间舱段,一侧用中国标准,对接我们的“天和”,一侧用俄罗斯标准,对接“星辰号”。

但是如此一来就会打乱我国的计划,可能得不偿失。所以,俄罗斯来投靠中国空间站从政治上和技术上都有较大难度,这还没讲俄罗斯舱段要调整轨道和我们对接需要消耗的燃料等情况呢。

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所以,在此还是衷心希望俄罗斯和美国都能保持克制,不要让事情往最坏的方向发展。毕竟空间站是人类探索宇宙的支点,关乎着全人类的利益,让它完成使命后再坠入大气层,才是国际空间站最好的归宿。

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