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格林威治標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間2022年2月1日，英國(guó)《每日郵報(bào)》刊發(fā)了一篇意料之中，卻在到來(lái)之時(shí)仍然有些讓人唏噓不已的“通告”，NASA宣布將正式報(bào)廢國(guó)際空間站，時(shí)間是2031年1月的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，終于確定，國(guó)際空間站究竟會(huì)以什么方式退出“國(guó)際舞臺(tái)”呢？
國(guó)際空間站：預(yù)計(jì)將陪伴人類31年國(guó)際空間站是人類在太空運(yùn)行的最大空間結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)度達(dá)到了73米，寬度達(dá)109米，最大重量為444615千克（接近445噸），運(yùn)行軌道為近地點(diǎn)418千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)422千米的大致圓形近地軌道上，目前有7名宇航員正在工作。
1993年由美國(guó)、俄羅斯、以及歐空局計(jì)劃建造，包括11個(gè)歐洲航天局成員國(guó)（法國(guó)、德國(guó)、意大利、英國(guó)、比利時(shí)、丹麥、荷蘭、挪威、西班牙、瑞典、瑞士）、日本、加拿大和巴西共16個(gè)國(guó)家參與建造，于1998年11月15日，第一個(gè)艙段曙光號(hào)功能艙升空為標(biāo)志，到2011年正式建造完畢，總共歷時(shí)13年。 不過(guò)國(guó)際空間站最后一個(gè)艙段：俄羅斯的科學(xué)艙是在2021年7月21日才發(fā)射升空，其中還有個(gè)有趣的插曲，科學(xué)艙的計(jì)算機(jī)出了點(diǎn)小故障，意外的啟動(dòng)了科學(xué)艙的推進(jìn)器，國(guó)際空間站受到了額外的力矩，幾乎翻了個(gè)個(gè)，不過(guò)在太空這種翻跟斗行為并不是特別嚴(yán)重，只是不受控制意外啟動(dòng)才是最可怕的。
國(guó)際空間站盡管是一個(gè)始建于1998年的“老舊”空間站，不過(guò)它已經(jīng)是人類的第九個(gè)載人的空間站，它積累了此前美蘇建造空間站的大量經(jīng)驗(yàn)，另外當(dāng)年還有運(yùn)輸艙直徑達(dá)到了將近5米的航天飛機(jī)加持，可以運(yùn)送“散裝”貨物，因此國(guó)際空間站的桁架式結(jié)構(gòu)很是讓人羨慕，因?yàn)檫@種模式下的太陽(yáng)能電池不會(huì)相互遮擋，可以發(fā)揮出最大的效率。  ISS 桁架組件分解顯示了桁架和所有原位 ORU 另外由NASA和俄羅斯航天局以及歐空局協(xié)調(diào)，由各國(guó)出資或者出力制造艙段的模式，集中各國(guó)力量辦大事，也是未來(lái)大型航天器建設(shè)的典范，不過(guò)也因此留下了不少缺陷，比如盡管統(tǒng)一了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但在各國(guó)建造的艙段中，各國(guó)自行的標(biāo)準(zhǔn)還是屢見不鮮，歐盟各國(guó)和美國(guó)還比較好協(xié)調(diào)，但俄羅斯和美國(guó)就不太好說(shuō)了，除了對(duì)接口統(tǒng)一以外，艙內(nèi)幾乎就是各自標(biāo)準(zhǔn)，這個(gè)在大國(guó)碰撞的時(shí)刻，即使在科學(xué)領(lǐng)域也無(wú)法避免。
另一個(gè)則是多個(gè)艙段的漏氣事件，最大的那次莫過(guò)于2018年8月29日，國(guó)際空間站突發(fā)氣壓下降事件，經(jīng)過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)是不久前對(duì)接的聯(lián)盟MS-09飛船的軌道艙漏氣，但找到漏氣點(diǎn)時(shí)明顯的人為痕跡卻讓調(diào)查人員有些傻眼。
盡管調(diào)查很快結(jié)束，但公布結(jié)果卻等了一年多，一直到2019年9月，Roscosmos總干事德米特里·羅戈津 (Dmitry Rogozin) 宣布稱俄方已經(jīng)知道這個(gè)洞的來(lái)源，是空間站內(nèi)部人員所為，不過(guò)據(jù)分析，鉆出這個(gè)孔的嫌疑人則是搭乘“聯(lián)盟MS-09”飛船前往國(guó)際空間站的美國(guó)宇航員塞麗娜·奧農(nóng)-錢賽勒 （Serena Auón-Chancellor），她的目的可能是為了盡快返回地球。
國(guó)際空間站展開的科學(xué)研究 當(dāng)然這并不妨礙國(guó)際空間站取得舉世矚目的成績(jī)，國(guó)際空間站總共投資接近1600億美元，其中美國(guó)1311億美元（直接投入724億美元，航天飛機(jī)費(fèi)用587億美元），俄羅斯120億美元，歐空局50億美元，日本50億美元，加拿大20億美元。每年運(yùn)行的費(fèi)用為35億美元，當(dāng)然它不是擺設(shè)：
國(guó)際空間站有得天獨(dú)厚的微重力環(huán)境，開展的研究領(lǐng)域包括生物學(xué)、物理學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、氣象學(xué)等，多個(gè)實(shí)驗(yàn)艙段內(nèi)提供了電力、數(shù)據(jù)、冷卻和工作人員來(lái)支持實(shí)驗(yàn)。還有設(shè)計(jì)零重力和暴露于太空的無(wú)人實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，可以展開長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的觀測(cè)與研究。  Expedition 8指揮官兼科學(xué)官M(fèi)ichael Foale對(duì)微重力科學(xué)手套箱進(jìn)行檢查 另一個(gè)則是著名的阿爾法磁譜儀（AMS），它的目的就是探測(cè)暗物質(zhì)，2013年4月3日，科學(xué)家曾報(bào)告稱，AMS可能已經(jīng)檢測(cè)到暗物質(zhì)的跡象，也許它需要更長(zhǎng)的探測(cè)時(shí)間。  正在歐洲核子研究組織實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行整合與檢驗(yàn)程序的AMS-02 還有則是對(duì)人類在封閉空間中的長(zhǎng)時(shí)間工作對(duì)人體的影響，為人類未來(lái)在星際移民以及火星殖民等展開前瞻性研究，這對(duì)人類未來(lái)非常重要。
當(dāng)然還有迫在眉睫的影響，這就是如火如荼展開研究的3D器官打印，在地球重力環(huán)境下，器官打印需要有結(jié)構(gòu)支撐點(diǎn)，因此受到很大的局限，但在國(guó)際空間站微重力環(huán)境則不需要，它能打印更大更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)：
摩根和克里斯蒂娜·科赫 執(zhí)行打印器官的設(shè)備是由美國(guó)公司 Techshot 和 NScrypt 開發(fā)，2019年發(fā)射入軌，生物墨水商業(yè)化的公司Cellin的科學(xué)官Itedale Redwan稱，3D打印的人體器官將在未來(lái)10-15年內(nèi)實(shí)現(xiàn)人體移植。 國(guó)際空間站接待過(guò)的游客 除了科學(xué)研究和科學(xué)任務(wù)以外，國(guó)際空間站還接待了9名游客，比如第一名游客美國(guó)人丹尼斯·蒂托，他于2001年4月28日~5月6日訪問(wèn)了國(guó)際空間站，而最近訪問(wèn)國(guó)際空間站的則是前澤友作和平野陽(yáng)三，時(shí)間是2021年12月8日-12月20日（平野洋三為前澤友作的助理）。 21年來(lái)，來(lái)自不同國(guó)家的數(shù)十人訪問(wèn)了國(guó)際空間站 上圖是俄羅斯衛(wèi)星通信社統(tǒng)計(jì)的訪問(wèn)過(guò)國(guó)際空間站的國(guó)家與總?cè)藬?shù)，你沒有看出，沒有中國(guó)人，因?yàn)槊绹?guó)出臺(tái)了一項(xiàng)政策將中國(guó)人排除在了國(guó)際空間站外，所以咱們?cè)斐隽颂鞂m空間站，中國(guó)人從來(lái)都不怕封鎖，我們可以用數(shù)十年如一日的努力來(lái)突破封鎖。
在這個(gè)大年初二（《每日郵報(bào)》發(fā)表這篇文章時(shí)已經(jīng)是大年初二）的時(shí)候公布這個(gè)消息，我們除了惋惜之余也慶幸，天宮空間站建設(shè)正在熱火朝天的展開，而國(guó)際空間站卻正在走向沒落，當(dāng)然我們也僅僅是惋惜，但那只是出于對(duì)手的尊重而已！ 究竟會(huì)以什么方式進(jìn)入墜毀軌道？墜毀在哪里？尼莫點(diǎn)如何保證安全？一個(gè)非常有趣的話題，國(guó)際空間站將于2031年受控墜毀，到底有多少“破爛”可以撿？你不用懷疑，掉地上撿是不可能的，這種薄殼式結(jié)構(gòu)很難保留，僅有部分比較密實(shí)的高壓容器等可能會(huì)墜落地球。
我們要討論的不是這些破爛，而是國(guó)際空間站在墜毀前究竟還有哪些艙段會(huì)保留在軌道上，等到下次建設(shè)空間站時(shí)還能繼續(xù)用？
比如阿爾法磁譜儀應(yīng)該是要保留的，這個(gè)項(xiàng)目耗資高達(dá)15億美元，盡管發(fā)射于2011年5月16日，到2031年時(shí)已經(jīng)達(dá)到其工作壽命10年并超期服役10年，但這個(gè)大磁鐵幾乎沒啥壽命限制，只要有項(xiàng)目支持，可以繼續(xù)使用。
除了阿爾法磁譜儀外，還有俄羅斯的科學(xué)艙，到2031年也只有10年，其他的比如高價(jià)值實(shí)驗(yàn)設(shè)備可以拆除的，也將通過(guò)某些艙段予以保留，比如還有歐空局的機(jī)械臂等，但卻有一個(gè)要求，這些設(shè)備與艙段必須有一個(gè)動(dòng)力艙與太陽(yáng)能電池，能維持軌道一段時(shí)間，以等待新的空間站建設(shè)后轉(zhuǎn)移到新的空間站上。
解除了這些尚可發(fā)揮余熱的結(jié)構(gòu)后，剩余部分將調(diào)整姿態(tài)，空間站在軌減速，漸漸墜入一條目的地位于南太平洋尼莫點(diǎn)的軌道，準(zhǔn)確地說(shuō)這條軌道很難掌控，因?yàn)閲?guó)際空間站結(jié)構(gòu)實(shí)在太復(fù)雜，它的稀薄大氣分子下的對(duì)軌道影響很難計(jì)算，不過(guò)所謂的尼莫點(diǎn)也是相當(dāng)遼闊，因?yàn)樗?span style="box-sizing: border-box;margin: 0px;padding: 0px;border: 0px;color: rgb(18, 18, 18);--tt-darkmode-color: #A3A3A3;">與世界上任何大陸的距離都超過(guò)2600公里。
墜毀在這里是最安全的，不會(huì)砸到花花草草，最多嚇?biāo)缼讞l魚，所以一般都南太平洋稱為航天器墳場(chǎng)！不過(guò)就算是墜落到大陸上，航天器墜毀砸到人口密集區(qū)的比例仍然極低，這點(diǎn)到無(wú)需過(guò)分擔(dān)心。 延伸閱讀：中國(guó)的“國(guó)際”空間站2021年4月29日由長(zhǎng)征五號(hào)B從文昌發(fā)射的天和核心艙首開中國(guó)空間站建設(shè)，預(yù)計(jì)到2022年底或2023年初，一期由核心艙、問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙與夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙組成的天宮空間站將建設(shè)完畢，巡天光學(xué)艙將以獨(dú)立運(yùn)行于空間站伴飛的方式，避免人員與機(jī)械設(shè)備運(yùn)行對(duì)其產(chǎn)生影響。
一期是一個(gè)丁字形，未來(lái)則可以擴(kuò)展到十字形以及干字型，總重量也將是一期建設(shè)的60~80噸擴(kuò)展到120噸左右，最大規(guī)?？蛇_(dá)180噸，滿載可達(dá)6名航天員，盡管它比國(guó)際空間站稍小，但最關(guān)鍵的指標(biāo)比如太陽(yáng)能電池功率以及實(shí)驗(yàn)柜等數(shù)據(jù)與國(guó)際空間站數(shù)據(jù)非常接近，這就是后發(fā)的優(yōu)勢(shì)，我們已經(jīng)看到了國(guó)際空間站的窘境。
中國(guó)空間站也將歡迎各國(guó)宇航員，有興趣的都可以提出申請(qǐng)，2019年6月19日，聯(lián)合國(guó)新聞就曾發(fā)表“聯(lián)合國(guó)外空會(huì)議：中國(guó)倡導(dǎo)航天國(guó)際合作”：
各國(guó)均可向聯(lián)合國(guó)提出申請(qǐng)，不過(guò)哪些國(guó)家能獲得批準(zhǔn)，這個(gè)種花家就不知道了，各位可以猜測(cè)下哪些國(guó)家不會(huì)被批準(zhǔn)，這個(gè)應(yīng)該是不難的。
在未來(lái)，也許中國(guó)空間站也可能面臨游客訪問(wèn)以及部分商業(yè)化，畢竟空間站就是一個(gè)舞臺(tái)，只要符合設(shè)計(jì)規(guī)劃，都可以開展項(xiàng)目。 參考： https://news./zh/story/2018/06/1011262 https://en./wiki/International_Space_Station#Scientific_research https://www./sciencetech/article-10464521/NASA-reveals-plans-destroy-International-Space-Station-January-2031.html |
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