從公開報道來看,對于國際空間站延期運行、退役等相關事宜,美俄已達成基本共識,這個人類航天史上規(guī)模最大的國際合作項目將在超期服役近10年后,再勉強超期服役5年左右,于2030年前后完成使命,最終受控墜入太平洋“尼莫點”海域。這標志著國際空間站自1998年首個艙段發(fā)射以來,其生命已進入倒計時階段,全球航天格局的重塑已拉開序幕。
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國際空間站退役后,為了避免成為太空垃圾,阻礙后續(xù)的太空計劃,美俄雙方將共同推進國際空間站的脫軌計劃。首先將由俄羅斯“進步”號貨運飛船實施軌道衰減,隨后美國SpaceX公司開發(fā)的“太空拖船”將引導空間站進入大氣層報廢。國際空間站在墜入大氣層過程中未能被燒毀的殘骸,則將墜入太平洋中遠離大陸的海域,整個過程預計耗時兩年半。
這個總重400多噸的龐然大物,是人類歷史上最昂貴的太空實驗室之一,始建于1998年,先后經(jīng)過多次擴建,最終成為了現(xiàn)在的樣子。其設計壽命僅為15年,按照原有的計劃,到2015年就應該退役,可經(jīng)過兩次延期,如今已超期服役近10年,大量部件處于“超期服役”狀態(tài)。
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自2019年發(fā)現(xiàn)艙體漏氣以來,國際空間站的密封性問題持續(xù)惡化。例如,2024年4月,俄羅斯“星辰”號服務艙出現(xiàn)4處裂縫,導致每天空氣泄漏量一度高達1.7千克。盡管宇航員采用密封劑和打補丁的修補方式暫時緩解了泄漏問題,但航天專家指出,隨著國際空間站超期服役時間不斷延長,各艙段因老化出現(xiàn)漏氣等問題已不可避免,情況只會越來越嚴重,靠修修補補,解決不了根本問題。在太空環(huán)境中,漏氣可不是小問題,不僅會大幅增加運營維護成本,萬一問題嚴重,還有可能威脅宇航員的生命安全。
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除了漏氣,部分太陽能電池板也面臨故障風險,這可能會導致空間站出現(xiàn)能源危機。例如,由美國主導建設的太陽能電池板因長期暴露于輻射環(huán)境,發(fā)電效率較設計值已下降33%。雖然可以將新的太陽能板送入太空進行替換,在技術上是可以看到的,但對于已經(jīng)老態(tài)龍鐘的空間站來說,這種維護并不劃算,只能將就著用。
此外,俄羅斯艙段的推進系統(tǒng)長期承擔著軌道維持任務,其老化的發(fā)動機已導致燃料泄漏率逐年上升。
另外,運營成本不斷攀升也是一個大問題。近年來國際空間站老化,故障頻發(fā),需要更多資金用于非計劃維護和備件運輸,這導致近些年的運營費用相較于過去平均每年的30億美元,已呈逐年上升趨勢。
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隨著國際空間站即將退役,美俄均有自己的發(fā)展計劃。NASA已推動“低軌商業(yè)化”,計劃將空間站的建設和運營交給商業(yè)航天公司,以便在國際空間站退役后,繼續(xù)保持美國在太空的長期存在。例如,Axiom Space計劃2026年發(fā)射首個商業(yè)艙段,與國際空間站對接后逐步獨立;Vast Space的Haven-1空間站則瞄準太空旅游市場,預計2027年投入運營。但這些商業(yè)空間站短期內(nèi)根本無法達到國際空間站的規(guī)模。
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至于俄羅斯,目前并不打算與其他國家合作,而是計劃獨自打造空間站。作為國際空間站的主要建設和運營者,以及全球僅有的能夠獨立進行載人航天活動的三個國家之一,俄羅斯在空間站建設、運營、維護等方面的經(jīng)驗非常豐富,獨自打造空間站在技術上沒多大問題,只是面對經(jīng)濟制裁和技術衰退,要想實現(xiàn)這一計劃,恐怕并沒有那么容易。在國際空間站退役后,估計俄羅斯航天員短期內(nèi)將缺席太空。
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雖然美俄均計劃打造自己的空間站,但短期內(nèi)能否承擔常駐航天員的任務,還猶未可知。因此,當國際空間站退役時,中國天宮空間站在短期內(nèi)有可能成為近地軌道唯一可常駐航天員的載人平臺。目前天宮空間站的擴容計劃已提上日程,這意味著那時我國空間站的規(guī)模將比現(xiàn)在更大。
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