战损飞船舍不得抛弃,俄罗斯人放飞自我,1小时48分钟快速落地

娱闻文 2023-04-03 22:45:55

在太空撒出液体的MS-22

俄罗斯联盟-22号(Soyuz MS-22)载人飞船从国际空间站脱离,准备返回地球。不寻常的是,这艘载人飞船,此次返回却并没有“载人”。

联盟-22号飞船此前被太空微粒击中,冷却系统受损,考虑到宇航员的安全,联盟-22不能再当太空“摆渡车”了。也正因为如此,联盟-22号这次返回不必拘泥人员安全因素,飞船“彻底放飞自我”,尝试了1小时48分钟降落地球,创造了载人宇宙飞船最快的着陆记录。

MS-22着陆前开启缓冲发动机

【8千万美元1张票,爱买不买】

联盟系列宇宙飞船号称国际空间站的“摆渡车”,它的任务就是把各国宇航员送到国际空间站,返回的时候再搭载上一班宇航员返回地球。2011年美国航天飞机退役之后,国际空间站的各国航天员只能搭载联盟号飞船往返空间站和地球,这样其他国家需要向俄罗斯购买“船票”。这个“船票”的价格自然也相当惊人,俄罗斯为联盟号飞船每个座位报价高达8000万美元,这个价格已经接近1架波音737-8型客机的价格。

联盟飞船结构示意图

俄罗斯为定下如此高的“船票”价格也是有底气的,那就是联盟号飞船出色的安全性能,在它服役期间从未出现过重大事故,这对于载人航天来说至关重要。美国早早就把航天飞机退役,就是考虑到它的安全性没有达到预期要求。

用于发射联盟飞船的,是联盟号火箭

正是考虑到安全性能,美国新一代载人航天器又退回到宇宙飞船设计。在新一代宇宙飞船投入使用之前,美国航天员不得不搭载俄罗斯的联盟号飞船往返空间站和地球,这些年来已为此耗资达数十亿美元。

放弃航天飞机路线后,美国一时无船可用,也只能求助俄罗斯

【0.8毫米小孔,废掉整艘飞船】

联盟-22号飞船,在2022年9月21日,由联盟号火箭从哈萨克斯坦的拜科努尔发射场升空。飞船上面有2名俄罗斯宇航员和1名美国宇航员,当天晚些时候,飞船与国际空间站完成对接。按照预定计划,联盟-22号飞船将会在今年3月搭载换班的宇航员返回地球。就在2022年12月,有宇航员发现联盟-22号飞船有轻微泄露现象,持续数小时的往太空中喷射液体和固体颗料。

空间站上的MS-22,此时液体已经全漏光

考虑到太空活动对于安全的极致要求,国际空间站立即取消了宇航员的太空行走计划。在地面配合下对联盟22号飞船进行了检查。检查结果是联盟22号飞船被太空微粒撞击,表面被撞出一个直径为0.8毫米的小孔。

正是这个小孔位于飞船冷却系统周围,从而导致冷却液泄露。由于冷却系统出现故障,导致联盟-22号飞船的环境控制系统能力下降,舱内温度一度超过40度,后来俄方采取紧急措施,把航天员转移到国际空间站之内,关闭了部分系统,减少发热设备,才让舱内温度降低到30度以内。

联盟号飞船标准照

【温度能让钢铁沸腾,任何瑕疵都致命】

关闭部分系统,可以让联盟22号飞船暂时脱离困境,不过更大的问题还在等着它。那就是如何重返地球。

宇宙飞船重返大气层的时候,飞行速度极高。飞船与大气摩擦生热,表面温度会迅速升高,最高的时候可能会达到3000度左右,这个温度已经超过了钢铁沸腾的温度。因此宇宙飞船需要完善的热防护系统来保护航天员和系统设备,宇宙热防护系统包括飞船表面的多层热防护材料、空调冷却系统。凭借这些热防护材料和空调冷却系统,飞船外面温度高达数千度,内部却能保持在30度左右。

返回地球大气层的剧烈摩擦,会产生数千度的高温

现在联盟22号宇宙飞船表面被撞击,热防护层肯定受损,冷却液泄露后,空调冷却系统也出现了问题。当联盟-22号飞船载人返回地球的时候,安全性就无法保证了。

飞船外边要抗住数千度高温,还要确保内部温度舒适

俄罗斯航天部门对联盟-22号飞船的受损情况进行了详细的检查,根据检查情况进行了评估,认为飞船热防护和空调冷却系统虽然受到损伤,但是问题应该不大,不会在重返大气层的时候失去防护效能。

当然载人航天安全性必须放在首位,因此受损的飞船还是不坐为好。最终俄罗斯航天部门决定提前发射联盟23号宇宙飞船,让联盟22号飞船以无人状态返回地球。

即便有隔热大底的保护,MS-22外壳依然被严重烧蚀

【直接报废太可惜,于是拿来送快递】

当然联盟22宙飞船就这样报废也是相当可惜,运人不行,装货还是可以的。此前俄罗斯向国际空间站运货主要用进步号货运飞船,每年发射6次,每次送货1.5吨。

联盟号飞船由于需要搭载航天员,剩余空间只能装载航天员的随身物品,重量还不到100公斤。这次联盟-22号飞船空舱返回地球,俄罗斯方面特意让它搭载了218公斤物资和设备返回,最大程度上利用了联盟22号。

地面人员当场验收国际空间站发回的“快递”

在联盟22号宇宙飞船重返大气层之后,俄罗斯航天部门对获得数据进行了分析。根据分析结果,他们认为联盟22号飞船在重返大气层的时候,舱内温度最高达到50度。由于持续时间较短,航天员的航天服也有冷却系统,理论上能够挺过来。

没了冷却液,MS-22返回时飞船内部温度就会升到50度

接下来,俄罗斯航天部门将会对联盟22号飞船进行进一步检查和分析,确定飞船受损的真实原因,受损情况,重返大气层的状态,最终结果将为未来再次遇到这样的问题提供决策依据。

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