根據(jù)中國(guó)載人航天工程辦公室,神舟十七號(hào)航天員乘組歷經(jīng)7.5小時(shí),終于圓滿完成了任務(wù)期間的第一次出艙活動(dòng)。此次出艙任務(wù)十分繁重,其中最振奮人心的是成功修復(fù)了空間站上受損的太陽(yáng)翼。這是我國(guó)第一次開展極富挑戰(zhàn)性的艙外維修任務(wù),具有十分重要的里程碑意義。
那么,中國(guó)空間站的太陽(yáng)翼是如何受損的?太空環(huán)境究竟有多惡劣?
此前,中國(guó)空間站太陽(yáng)翼受損的消息可謂是牽動(dòng)人心。空間站的三大部件——天和核心艙、問(wèn)天和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙,都配備了兩副柔性太陽(yáng)翼,其總面積估計(jì)超過(guò)800平方米。
這些柔性太陽(yáng)翼通過(guò)精細(xì)控制,可以始終以最合適的角度來(lái)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng),并通過(guò)接收太陽(yáng)能來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)電,每天為空間站提供近千度的電能。太陽(yáng)翼功能正常與否,事關(guān)空間站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。由于太陽(yáng)翼的面積巨大,其正常運(yùn)行受到了來(lái)自太空垃圾的威脅。
太空似乎非常空曠,但隨著人類把越來(lái)越多的航天器送入太空,近地軌道已經(jīng)變得越來(lái)越擁擠,由此也產(chǎn)生了大量的太空垃圾。這些太空垃圾包括人為散布的物體,如美國(guó)曾在上世紀(jì)60年代把4.3億根銅針散布在軌道上;國(guó)際空間站宇航員太空行走時(shí)遺失或者扔掉的物體;報(bào)廢的航天器,還有人造衛(wèi)星相撞后產(chǎn)生的碎片。
據(jù)估計(jì),太空中存在多達(dá)1.7億塊太空碎片,其中有數(shù)萬(wàn)塊直徑超過(guò)10厘米。這些太空碎片在太空中不受控制地飛行,并且速度在每秒7公里以上。雖然它們個(gè)頭可能很小,但所具有的動(dòng)能很大,其破壞力不容小覷。
根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn),直徑1厘米以上的太空碎片有可能擊穿航天器艙壁,而10厘米以上的太空碎片則有可能撞毀航天器。此前,國(guó)際空間站的機(jī)械臂被一塊太空碎片撞出一個(gè)破洞,艙體也曾因?yàn)樘账槠淖矒舳l(fā)生漏氣。
因此,中國(guó)空間站在太空中運(yùn)行,也面臨著太空碎片的撞擊風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)此,中國(guó)空間站做了充分準(zhǔn)備。
其一,中國(guó)空間站配備了太空碎片探測(cè)器,利用高靈敏度的傳感器來(lái)探測(cè)可能造成威脅的太空碎片。通過(guò)探測(cè)數(shù)據(jù),算出太空碎片的飛行線路,如果發(fā)現(xiàn)有危險(xiǎn),空間站則會(huì)相應(yīng)調(diào)整姿態(tài),主動(dòng)避讓太空碎片。此前,中國(guó)空間站監(jiān)測(cè)到美國(guó)SpaceX的星鏈衛(wèi)星將近距離靠近,空間站采取了緊急避讓措施。
其二,如果一旦預(yù)測(cè)空間站會(huì)飛過(guò)太空碎片集中的區(qū)域,空間站就會(huì)啟動(dòng)推進(jìn)器,通過(guò)抬升或者降低軌道高度來(lái)實(shí)現(xiàn)變軌機(jī)動(dòng),調(diào)整飛行軌道,從而躲避碰撞。
雖然空間站做足了主動(dòng)防護(hù),而且也采用高強(qiáng)度材料來(lái)提高抗碰撞能力,但太空碎片之多,難以百分百防范。而太陽(yáng)翼的厚度僅有0.7毫米,可謂是薄如蟬翼,它們?cè)谔账槠淖矒粝戮陀锌赡艹霈F(xiàn)損傷。
根據(jù)此前的檢查結(jié)果,空間站太陽(yáng)翼曾被多塊微小的太空碎片撞擊過(guò),產(chǎn)生輕微損傷。考慮到太陽(yáng)翼對(duì)于空間站正常運(yùn)行的重要性,所以有必要對(duì)其開展維修,這個(gè)艱巨的任務(wù)就交到了神舟十七號(hào)乘組的手上。
在這次神舟十七號(hào)出艙任務(wù)中,航天員江新林在空間站內(nèi)與出艙的湯洪波、唐勝杰開展密切配合,并在機(jī)械臂與地面科研人員的幫助下,神舟十七號(hào)乘組出色地完成了太陽(yáng)翼修復(fù)任務(wù)。
此次出艙任務(wù)時(shí)長(zhǎng)為七個(gè)半小時(shí),兩位出艙的航天員均已安全回到空間站內(nèi)。這是中國(guó)航天員第一次出艙開展維修任務(wù),也為今后更多更復(fù)雜的出艙維修任務(wù)積累寶貴經(jīng)驗(yàn)。接下來(lái),神舟十七號(hào)航天員乘組還會(huì)有多次出艙活動(dòng),預(yù)祝所有任務(wù)都能取得圓滿成功!
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