毫米級小洞讓國際空間站進入緊急狀態，NASA轉移宇航員

每時每刻，國際空間站繞著地球高速飛行，如今在空間站上駐守的三名宇航員作為地球以外僅有的人類，都被緊急集中在了空間站上的俄羅斯艙段內。

這麽做的目的，僅僅是為了找到空間站上一個直徑可能僅有不到 2 毫米的漏洞。

近日，美國國家航空航天局（NASA）和俄羅斯航天集團先後在其官方網站上表示，由於國際空間站上的美國艙段出現了空氣泄漏的情況，氣壓下降的速度持續擴大，因此已經指揮空間站上的三名宇航員全部在俄羅斯艙段集中，同時著手準備尋找潛在的泄漏點。

NASA 強調此次氣體泄漏並不會對宇航員的安全造成威脅，進一步的檢修工作將在下周開始。

圖 | 俄羅斯艙段在左，美國艙段在右（來源：NASA）

目前駐守在國際空間站的三名宇航員中有兩名俄羅斯人和一名美國人。事實上，國際空間站的主要建設工作也由這兩個國家完成，兩國宇航局負責的艙段有著明確的分界。日常工作期間，兩國的宇航員通常會在各自的區域內工作和休息。在尋找國際空間站美國艙段空氣泄漏點期間，所有宇航員將在俄羅斯艙段隔離三天。

NASA 在官方部落格上表示，去年 9 月開始，NASA 就已經發現空間站的漏氣速度略高於正常的速度，遲遲沒有進行修補的原因僅僅是因為 NASA 的工作實在太多忙不過來。自去年九月以來，國際空間站一直非常忙碌，宇航員進行各種太空行走，SpaceX 的龍飛船進行首次載人任務任務等。

相比之下，NASA 認為檢修氣體泄漏並不是一個特別急迫的問題，畢竟空間站上還常備有氣罐。這邊氣體不斷泄漏，那邊氣罐不斷補充，維持空間站的氣壓。

NASA 已經確定了泄漏點位於美國的艙段內，但由於目前泄漏地點不明，要找到一個直徑 1、2 毫米或是肉眼難以察覺的縫隙是一件頗為麻煩的事情。因此 NASA 在近期終於騰出了幾天時間，準備把漏洞補上。

目前的計劃是，將宇航員轉移至俄羅斯艙段內，避免宇航員的活動干擾氣體、氣壓的檢測工作。空間站上所有的艙段門將在周末前關閉，以便地面控制人員檢測到每個艙段的氣壓，兩國航天局表示，初步的調查結果將在下提交。

從未停止的氣體泄漏

氣體泄漏是空間站持續存在的問題，泄漏的速度也會隨著時間變化，NASA 也已經進行了系統的研究，持續監控氣體泄漏的速度。

一項覆蓋了從 2004 年 10 月至 2011 年 2 月的數據顯示，泄漏速度從每天約 0.064 千克，增加到了每天約 0.227 千克。

造成更多氣體泄漏的原因則可能是結構的老化，或是小型太空碎片的碰撞，畢竟在高速運轉狀態下，即使是 0.1 毫米的碎片，也可能能將空間站撞出一個小洞。

圖 | 千分之一厘米碎片將空間站玻璃撞出小洞

國際空間站這個被稱為“有史以來最貴的人造物體”，像是一個在太空中飄蕩的“小房子”，加壓空間大約為 916 立方米，要找到一個細小的泄漏點並不容易。且不算停靠在上的載人、貨運飛船，以及各種功能性的太陽能板、機械手臂，國際空間站也有十幾個艙段，每個艙段都是一個獨立的空間。

事實上，在建設過程中，國際空間站的空間隨著艙段數量不斷上升，這也帶來了潛在的氣體泄漏問題。

一篇 NASA 資助的研究顯示，國際空間站上每增加一個艙段，都會泄漏少量氣體，同時增加一個發生泄漏的潛在位置。為了確保機外泄漏最小化，所有添加到國際空間站的模塊都經過嚴格的地面測試程序，評估潛在的泄漏風險。

經驗表明，在地面測量的艙段泄漏量低於在軌觀測到的艙段泄漏量，在軌工作的單個艙段的泄漏量，平均比在地面的測試結果要高出 12 至 15 倍，這表明模塊之間的接口才是造成泄漏的更主要原因。

為了保持空間站內氣壓的正常值（96.5-102.7 kPa），空間站需要及時補充內部的氧氣和氮氣。

一直以來，空間站裡都常備著在地球上灌滿的氧氣和氮氣儲氣罐，除此之外，空間站內也會持續採用電解等技術方式持續人工造氧。

除了孔洞、縫隙造成的氣體泄漏，其他氣體丟失的原因還有飛船的對接、脫離，宇航員進行出艙任務或是進行部分空間站實驗等都會造成氣體的減少。

因素太多，讓氣體檢測本身都變得複雜。除了檢測空間站的整體氣壓，空間站還會持續檢測其中氮氣的含量，雖然氣體泄漏會造成氮氣和氧氣含量共同減少，但根據氮氣含量判斷泄漏有助於精準計算氣體的泄漏情況，避免了人類或其他動物新陳代謝帶來的干擾。

這也解釋了為什麽此次 NASA 要將宇航員轉移至俄羅斯的艙段內，除了出於安全的考慮，更多還是為了避免宇航員自身對空氣檢測的干擾。

修修補補的“老年”空間站

漏水、漏電是地面上的建築來說是老化後的困擾之一，而漏氣則是空間站老化的煩惱。

在距離地面不到 400 公里的高度上不停飛行，這個地球以外最大的人造物體已經連續工作 20年，在這期間，僅有寬度超過 100 米的太陽能板能持續為空間站提供電力，除此之外，幾乎所有資源都需要從地面運上去，或是通過技術手段進行人工生產、回收利用。

自從空間站啟用開始，空間站每年都會報告各種故障和維護問題。包括製氧機故障、太陽能板展開異常、接口損壞甚至碎片碰撞。其中氣體泄漏則是最常見的一個，較嚴重的泄漏至今已經發生了 5 次以上。

可以說，不斷運送宇航員上空間站的過程，也是不斷修複、完善空間站的過程。包括頻頻進行的出艙任務，目的也絕不是為了和地球拍一張合照，通常都是對艙外的零組件進行修複。

空間站上一次報告嚴重的氣體泄漏還是 2018 年 8 月底。當時俄羅斯航天集團先報告了泄漏事件，即空間站氣壓下降明顯。隨後空間站上的宇航員找到了一個直徑約 2 毫米的小孔，並用手指將其堵住。在那之後，其他工作人員才用特殊的密封劑和膠帶對漏洞進行了修補。

與其他突發狀況相比，氣體泄漏算是一個持續存在的小問題。事實上國際空間站對各種突發威脅有詳細的預案和應對準備。當空間站環境不斷惡化難以解決，或是發生大型碰撞、火災等大型事故，宇航員能做的最後應對，就是坐著飛船集體“跑路”，徹底放棄空間站。

編輯：李賢煥

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