連續居住了不到24年,國際太空站(ISS)正面臨退休。但採取何種形式一直有爭議。
本週,SpaceX 已經決定了一個解決方案,一旦這個龐大的實驗室的時間到了,它就會使用一個強大的、強化的太空艙將國際太空站推出軌道。
美國國家航空暨太空總署(NASA) 和 Elon Musk 的公司週三概述了在重返大氣層時燒毀太空站並將剩餘物質投入海洋的計劃,最好是在2031 年初,屆時太空站將迎來32 年的歷史。
該航太局拒絕了其他選擇,例如拆解太空站並將所有東西帶回家或將鑰匙交給其他人。
NASA 向 SpaceX 提供了一份價值 8.43 億美元(7.71 億歐元)的合同,用於拆除太空站——地球上有史以來建造的最大的建築。
這就是國際太空站最終退役的方式以及未來面臨的挑戰。
為什麼要擺脫國際太空站?
太空站已經顯露出老化的跡象。
俄羅斯和美國於 1998 年底發射了第一批衛星,兩年後太空人搬入。歐洲和日本增加了自己的部分,加拿大提供了機械手臂。
當 NASA 的太空梭於 2011 年退役時,太空站已經發展到了一個足球場的大小,質量接近 43 萬公斤。
NASA 估計該太空站將至少持續到 2030 年。空間到那時,NASA 就是眾多客戶之一。
該策略已經針對太空站貨物和人員運送實施,將使美國太空總署能夠專注於月球和火星之旅。如果那裡還沒有商業前哨站,美國太空總署也可能決定延長太空站的壽命。
目的是實現重疊,以便科學研究不會中斷。
為什麼不把太空站帶回地球?
NASA考慮拆除太空站並將這些碎片拖回地球,或讓私人公司為自己規劃的前哨基地搶救這些零件。
但據美國太空總署稱,該太空站從未打算在軌道上被拆除,任何此類工作都將是昂貴的,而且對於負責拆除的太空人來說也存在風險。
此外,沒有像美國太空總署舊太空梭那麼大的太空船可以摧毀一切。另一個選擇是將空站提升到更高、更穩定的軌道。
但考慮到後勤問題和太空垃圾風險的增加,這個想法也被駁回。
它將如何被打倒?
來訪的太空船會定期對太空站進行升壓,使其保持在大約 420 公里高的軌道上。否則,它會越來越低,直到失控地脫離軌道。
美國太空總署希望確保安全地重返南太平洋或可能是印度洋的偏遠地區,因此這意味著發射一艘太空船,該太空船將停靠在太空站上並引導其駛向水墳墓。
NASA 預計,在 2,000 公里長的狹窄碎片場中,一些密度較大的碎片能夠倖存,其大小從微波爐到轎車不等。
美國太空總署及其合作夥伴考慮使用三艘俄羅斯補給船來完成這項工作,但需要一艘更堅固的太空船。
6 月,SpaceX 贏得了離軌飛行器合約。
脫離軌道的太空船會是什麼樣子?
SpaceX 計劃使用普通的 Dragon 太空艙(用於向國際太空站運送物資和太空人的那種),但其行李箱要大得多,可容納創紀錄的 46 個發動機和超過 16,000 公斤的燃料。
SpaceX 的 Sarah Walker 表示,挑戰將是創造一艘足夠強大的太空船來引導太空站,同時抵抗最終下降過程中大氣阻力增加帶來的拖曳和力量。
據美國太空總署稱,這艘太空船需要一枚特別強大的火箭才能進入軌道。太空艙將在太空站計畫報廢前一年半發射。隨著它逐漸降低,太空人仍然會在船上。
在太空站被摧毀前六個月,船員將棄船回家。一旦該站下降到約 220 公里,「龍號」就會在四天後將其關閉。
這以前做過嗎?
美國太空總署的第一個太空站天空實驗室於 1979 年墜毀,碎片如雨般落到澳洲和周圍的太平洋上。
該航太局曾希望第一批太空梭機組人員之一能夠附加一枚火箭來控制天空實驗室的下降或提升其軌道。但當時太空梭還沒準備好,直到 1981 年才首次飛行。
地面控制人員設法讓天空實驗室緩慢翻滾,瞄準印度洋。但有些作品也登陸了西澳大利亞。俄羅斯在即將到來的太空站方面擁有更多經驗。
和平號運行了 15 年,然後在 2001 年被引導在太平洋上空重新進入大氣層。
一切都會被拯救嗎?
美國太空總署希望從太空站內帶回一些小物品用於博物館展示,例如船鐘和原木、帶有補丁的面板和其他紀念品。這些可能會在最後一兩年內落在 SpaceX 的補給船上。
「不幸的是,我們無法帶回家真正非常大的東西,」美國太空總署的肯鮑爾索克斯說。
他說,“我內心的情感部分很想嘗試拯救一些人”,但最實際的方法是一舉摧毀一切。