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大型空间站可能存在重大故障

像任何大型机器一样,巨大的国际空间站需要日常维护维修才能在太空中飞行。但不时会有一些重大或关键的“比如最近的冷却系统故障”出现,照亮耗资1000亿美元的空间站,该空间站已经由宇航员连续操作了近10年。

周六晚些时候,一个用于输送超冷液氨的泵发生断路,导致空间站一半的冷却系统关闭。现在,居住在空间站上的宇航员正计划进行两次紧急太空行走,目前定于周四和周日进行,以更换被称为回路A的冷却系统线路中的泵。

但是,尽管宇航员经常在空间站上处理较小的故障,但严重或严重的故障相对罕见。自1998年以来,空间站一直处于建设不足状态。它目前有六个人,有一个和足球场一样长的主桁架。

以下是空间站在轨道上运行10年期间最近发生的一些显著故障,但并不全面:

俄罗斯对接系统故障

空间站最近最显著的故障发生在7月初,当时一艘无人驾驶的俄罗斯货船完全驶过国际空间站,而不是按计划停靠在前哨站。

7月2日,进步38号货轮按照设计自动驾驶,意外中止了对接尝试,并错过了空间站。俄罗斯工程师怀疑,太空船的“库尔斯”号自动对接系统和允许宇航员远程控制“进步”号飞船的空间站系统之间的干扰导致了此次中止。

解决方案“只需关闭空间站的远程控制系统。工作人员做到了这一点,7月4日,Progress 38按计划停在理论实验室。

冷却系统阀门故障

空间站的A回路冷却系统以前也出现过一些故障。4月,当发现号航天飞机停靠在轨道实验室时,一个卡住的阀门让美国国家航空航天局的工程师们争先恐后地想出解决办法。

当时,美国国家航空航天局的工程师正在考虑进行紧急太空行走,以修复或更换有故障的A回路阀门。该阀门控制氮气的流量,氮气用于在液氨流量之前对冷却系统管道加压。

工程师们没有立即修复阀门,但在彻底研究了空间故障后,他们确实认为故障不会立即造成问题。奋进号机组人员无需进行太空行走,按计划于4月中旬离开空间站。

太空便盆和太空尿液回收器

空间站的厕所和相关的生命支持设备也遇到了同样的麻烦。

近年来,由于水泵故障和其他问题,空间站的高科技厕所出现了几次故障。最近,2009年7月,由于分离泵和控制面板出现故障,空间站上两个太空厕所中的一个被淹没。

目前,国际空间站上有两间浴室,用于处理六名机组人员的房间需求。

与空间厕所问题有关的是车站尿液回收系统的故障,该系统是一个更大的水净化系统的一部分。类似旋转离心机的部件是2008年和2009年大多数故障的罪魁祸首,需要更换。

空间站的水回收系统也连接到美国的氧气发生器中,该氧气发生器可以将新的水分离成氢气和氧气,以增加空间站的大气。该系统和俄罗斯的Elektron系统不时发生故障并得到修复。

烟雾和泄漏

空间站上以这样或那样的方式出现了空气泄漏和烟雾味。

2004年1月,困扰美国国家航空航天局数周的缓慢空气泄漏让宇航员们在空间站寻找原因。在检查了几个不同的系统后,在窗户附近用作临时把手的软管被确定为原因并进行了修复。

2006年,空间站的RussianElektron氧气发生器发生有毒氢氧化钾小规模泄漏,导致连接的橡胶密封件过热,产生类似烟雾的气味,在空间站引发了短暂的火灾恐慌。由于存在这样的火灾风险,空间站不允许有明火。

经过一番调查,宇航员追踪到了Elektron装置的气味,并发现了泄漏,他们仔细清理了泄漏处。

后来,空间站宇航服中的一股不相关的烟雾味促使美国短暂禁止太空行走,直到问题得到解决。几天后,这项禁令在西装清洗后被解除。

主要计算机故障

有了像国际空间站这样复杂的航天器,计算机问题几乎成了噩梦。

实际上,有几十台笔记本电脑连接在一起控制各种空间站系统,俄罗斯和美国的机器不时出现故障或打嗝。

2月1日。20日,空间站的一次短暂的主计算机故障使实验室和任务控制中心之间的通信中断了大约一个小时。一个与数据如何从空间站欧洲建造的哥伦布实验室发送到地球有关的软件故障是主要嫌疑人。

更严重的计算机问题已经引起了空间站和地球上的一些严重担忧。

2007年6月,负责空间站俄罗斯部分的六台计算机导航和控制系统发生重大故障,导致空间站无法使用俄罗斯姿态控制推进器、Elektron氧气发生器和其他支持设备。一个二氧化碳洗涤器和其他环境控制系统也处于离线状态,空间站俄罗斯建筑Zvezda服务模块(计算机所在地)内的温度升至80华氏度左右。

俄罗斯宇航员花了几天时间安装电缆,绕过一个有故障的电子箱,解决故障。2002年俄罗斯的一次计算机故障也造成了姿态控制问题。

空间站上的美国计算机也并非没有故障。

2001年4月,美国命运号实验室发生计算机故障,迫使导弹控制中心改变了当时正在访问的奋进号航天飞机的通信路线。Destiny的三台指挥和控制计算机中的一台硬盘驱动器出现故障,被确定为原因并进行了更换。

机翼撕裂和关节堵塞

近年来,国际空间站最引人注目的故障之一涉及轨道实验室用于为轨道实验室供电的一个大型太阳能电池阵列的撕裂。

2007年10月,空间站左舷的一个太阳能翼在宇航员使用轨道发射舱内的工作站展开时撕裂。故障迫使美国国家航空航天局的任务规划人员对当时正在访问的发现号航天飞机宇航员的任务计划进行了彻底检查。

机组人员进行了一次太空行走修复,一名身穿宇航服的宇航员用织物缝线和胶带包裹的工具修补了破损的太阳能电池阵列,以使其免受在太阳能电池阵列旁工作的潜在电击危险。

太空行走的宇航员斯科特·帕拉钦斯基(Scott Parazynski)不得不站在一个50英尺(15米)长的检查臂的末端,检查臂连接在空间站的机械臂末端。吊杆是发现号航天飞机的一部分,用于隔热板检查。

帕拉钦斯基当时说:“多么了不起的成就,多么美丽。”“它像帆一样笔直。一切看起来都完好无损。”

在同一次发现号航天飞机任务中,宇航员发现金属屑粘在一个巨大的桨状关节上,该关节可以转动空间站的外侧星板太阳能电池阵列。金属屑显然是由接头主环磨损引起的。

在2008年11月的几次太空行走中,宇航员清理了环上的金属屑,以帮助提高其性能。

当大部件出现故障时

空间站大部件的故障也可能是一个问题。空间站的一些重要大型部件是空间站的控制力矩陀螺仪的大型旋转装置,用于在不使用火箭推进器的情况下改变空间站在太空中的位置。

空间站使用四个控制力矩陀螺仪作为其美国制造的姿态控制系统的一部分。它们每分钟旋转约6600次,以提供移动巨大空间站所需的角动量。

每个陀螺仪重约600磅(272公斤),而且它们太大了,只有美国国家航空航天局的航天飞机足够大,可以运送新的,所以订购更换并不容易。如果需要的话,空间站只能用两个工作的陀螺仪来维持其位置。

陀螺仪在过去曾多次失败,包括在2006年和2002年,这两次都在后来的太空任务中被替换。

Shakyspace站

2009年1月,一个意想不到的空间站故障“真的”摧毁了空间站。

2009年1月14日,整个空间站都经历了预期的强烈振动。太空的震动如此强烈,以至于在另一次例行机动中,它将物体从墙上震下来,以推进前哨基地的轨道。

停在空间站的俄罗斯航天器通常会不时将空间站推入更高的轨道,以保持其正常运行。正是在这样一次22秒的发动机燃烧过程中,奇怪的嘎嘎声震撼了空间站和宇航员。

经过分析,空间站任务管理人员随后表示,摇晃事件没有损坏空间站。但当时,这对当时由美国国家航空航天局资深宇航员迈克尔·芬克指挥的空间站机组人员来说是一个戏剧性的事件。

2009年2月5日,地震发生后,芬克在太空站上对SPACE.com说:“我们确实很惊讶。”“在升压期间,看到墙上有东西脱落是不常见的。”


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