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国际空间站上的事故(1)
http://www.100md.com 2020年12月1日 《百科知识》 202023
     国际空间站—这座累计耗资破千亿美元的“太空别墅”,按照最初的设计,预计寿命为15年,但是如今它已经服役22年了。国际空间站在服役期间,尤其在后期,站上的大小事故不少:有的事故足以让宇航员惊出一身冷汗,而有的事故则令人啼笑皆非。

    

制氧机“断气”



    国际空间站有一个非常重要的设备,那就是制氧机。空间站里的氧气主要来自于电解水,并且用高压密闭罐来储存。

    ▲ 国际空间站上的应急氧气罐

    2006年9月18日,国际空间站上的一个制氧机发生毒气泄漏,尽管没有造成严重后果,但太空舱内的3名宇航员还是受惊不小。事故发生在当日早晨7时左右,国际空间站太空舱内警报响起,一个制氧机发生故障,冒出烟雾,还伴随着阵阵刺鼻气味。地面控制中心立即要求3名宇航员戴上面罩、护目镜以及防护手套,并启动了应急措施,要求他们关闭舱内的通风换气系统,以防刺激性气体再度扩散。经过排查,这次泄漏事件的罪魁祸首是一个俄罗斯产的制氧机,事故发生前地面控制中心曾要求宇航员打开这个设备,但它自动关闭,不能正常开启。宇航员经过再次尝试终于将它启动,但不久便造成过度加热导致毒气泄漏。宇航员们发现是制氧机中的氢氧化钾泄漏,刺激性气味很可能是因为过度加热导致橡胶垫圈熔化而散发出的。宇航员们用毛巾将泄漏的物质清理干净,又用活性炭空气净化装置驱除异味。几个小时后,监测系统显示,舱内的空气已经没有危险。地面控制中心命令重新启动通风系统,空间站内又恢复了正常秩序。这是国际空间站建立以来首次毒气泄漏事件,虽然未造成严重后果,但却是令宇航员们心惊肉跳的一次事故。
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外部冷却循环系统关闭



    空间站有两套冷却循环系统用以保持空间站内部和外部设备的冷却。这些冷却系统内部装有大量液态氨。

    2010年7月31日20时,正在休息的空间站宇航员们被一阵警报声吵醒,他们在紧急查找警报原因后发现一套冷卻系统出了问题。他们迅速关闭了监视飞行姿态的两个陀螺仪、一套通信系统、一个全球定位系统接收器、多个整流器和路由器,以免仅存的另一套冷却系统超负荷工作。此次故障由一个液氨泵模块的电力故障导致。虽然此次事故并没有影响到空间站内的6名宇航员的生命安全,但发生在空间站内的任何事故都不容耽搁,必须尽快采取措施予以处理。美国宇航员惠洛克和戴森进行第一次太空行走,去更换运转失灵的泵组件。第二次太空行走在此后两三天内进行,目的是接通新组件的电路以及液氨传输线。最终,实施了3次太空行走才完成故障液氨泵的更换。

    

太阳能电池板故障


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    国际空间站需要足够的能量来维持运转,能量的主要来源是太阳能电池板—空间站所需能量的97%由太阳能电池板提供。国际空间站有4个太阳能电池阵列(包括8套太阳能电池板),它们分为两组,分别安装在国际空间站的两侧,固定在一个中央桁架结构上。太阳能电池板展开后的总长度达70余米,宽达12米,因此在展开过程中容易受到损伤,展开后也容易被太空垃圾或陨石击中。

    ▲ 太阳能电池板出现裂缝

    2007年10月30日,正在国际空间站上执行任务的美国“发现”号航天飞机的宇航员进行了一次太空行走。他们当天主要任务是为空间站安装一套新的太阳能电池板。宇航员在太阳能电池板打开过程中发现其中一块板条上有裂缝,已成功安装的太阳能电池板未能全部展开。这套太阳能板由31块板条组成,看上去像一个没有拉开的手风琴。第一块板条缓慢打开后情况良好,然而,在第二块板条几乎完全打开时,发现两条裂缝:一条约75厘米长,另一条约为25厘米长。宇航员立即停止展开太阳能电池板,将裂缝照片传回地面控制中心,让专家找出合适的修补方法。
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    太阳能电池板上的裂缝引起了美国国家航空航天局(NASA)的重视。NASA原计划当年12月在空间站建成欧洲实验舱,2008年建成日本实验舱。如果新太阳能电池板上的裂缝不能及时得到修复,导致能量供应不足,建设欧洲和日本两个实验舱的计划将受到影响。

    为了修复太阳能电池板裂缝,美国“发现”号航天飞机的两名宇航员不得不在国际空间站外进行一次高难度的太空行走。这次长达7小时19分钟的太空维修作业,由“发现”号机组任务专家帕拉金斯基和惠洛克执行。帕拉金斯基被固定在空间站机械臂的前端延长吊杆上,站内同伴操纵机械臂,把他送到电池板破损处近旁。他利用宇航员自制的5个扣链样工具,成功修补了破损处。之后,站内宇航员又小心翼翼地操作,将太阳能电池板完全展开。

    这次任务是美国宇航史上最危险的太空行走之一,因为需修补的太阳能板依然带电,而且破损点距离工作舱有半个足球场远,帕拉金斯基要“走”上近一个小时。帕拉金斯基的工作说起来并不复杂,只要在太阳能电池板破损处打孔,再将“扣链”两端铝片固定即可,但其危险性却相当大。最令人担心的是需修补的太阳能电池板依然带电,而且电压在110伏以上。按照惯例,在修补之前,应切断电池板的电源,但不论地面控制中心还是空间站上的宇航员都没能完成这一任务。尽管110伏电压不会致命,但一旦触电,宇航员也将处境危险,因为他使用的工具可能被熔化。他遭电击后不受控制的动作也可能造成手套和宇航服破损。加上返舱距离远,出现意外后,他的备用氧气可能不够用。为此,帕拉金斯基使用的所有金属工具都外包了三层绝缘胶带,他和惠洛克还在宇航服的手套外额外加了一副手套。这给修补工作带来了新的难度。NASA太空行走训练中心主管戴维·沃尔夫说,戴着那身特别装备安装“扣链”,好似戴着拳击手套缝纫。, 百拇医药(沈羡云)
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