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充气式太空舱闪亮登场

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  据美国国家航空航天局(NASA)称,当地时间4月8日下午,美国太空探索技术公司的“龙”飞船搭载“猎鹰9号”火箭从美国卡纳维拉尔角空军基地发射升空,于4月10日抵达国际空间站。这次飞船送来的3.18吨物资中,最引人注目的是首个试验性充气式太空舱。充气舱意义非凡,如果试验成功,它极有可能成为人类未来太空基地的基本形态,即被视为将来航天员探索遥远太空的栖息地雏形。这无疑是航天科技上的一种创新之举,值得人们关注!
  太空里的“小卧室”
  由美国私营航天企业毕格罗宇航公司与美国国家航空航天局合作研制的充气式太空舱,又称“毕格罗可展开活动模块”,重约1.4吨,内部空间与一个小型卧室大小相当,比我国“天宫一号”目标飞行器前端可供航天员工作和生活的实验舱容积稍微大一点。
  这个模块也是国际空间站上第一个充气式太空舱,两者将对接两年。按计划,充气舱已在4月15日从“龙”飞船上卸下,然后与空间站的“宁静”号节点舱对接,不过,在5月26日的第一次充气尝试中,地面工作人员及时发现了故障,随后叫停了此次任务。按计划,在充气舱与空间站对接的两年期间,空间站航天员每年会进入充气舱内三四次,安装仪器设备、收集数据并对其状态做出评估,但不会在其中居住。
  一个“最安静的房间”
  据称,该充气舱能像光束一样扩展,像光一样轻盈,而且它在运载火箭内占用的空间小,但膨胀后可供生活与居住的空间较大,有可能成为将来为深空探索服务的人类栖息地雏形。
  该充气舱由于加入了特殊的保护层,不但能抵挡太空碎片的撞击,还能比空间站上的其他舱体更安静。充气舱或将成为目前国际空间站上“最安静的房间”。美国国家航空航天局在国际空间站的航天员表示,充气舱除了一些必要的监控设备,不会安装其他设施。因此,相对于空间站上的其他舱体,会显得十分宽敞和安静。对航天员来说,这可能是个会让他们感到放松的地方。
  “充气”房间安全吗?
  看到“充气”二字,相信众多的人会觉得极不靠谱。国际空间站处于微重力、强辐射、交变磁场的太空环境中,舱外又是高真空,与地面条件完全不同。冰冷的太空中,危机四伏,一个小小的太空垃圾或陨石碎片就能酿成大祸。
  2015年7月16日,俄罗斯一颗气象卫星的残片差点撞上国际空间站,一名美国航天员和两名俄罗斯航天员只好暂时躲进作为救生艇的停留在太空站附近的“联盟”号载人飞船内避难。
  航天员能轻易将生命交给这个充气式太空舱吗?毕格罗宇航公司创始人对此充满信心。他表示,充气舱采用了多层韧性材料以及专门的“微陨石与轨道碎片防护层”,完全能够达到由金属圆筒组成的国际空间站一样的强度。这也就是说,其安全性与普通太空舱无异。
  这个说法也得到了另外的证实:充气舱已经被证明在防御空间碎片撞击时,具有与金属材料相当甚至更好的性能,因为铝罐是过时的。低地球轨道外,太空辐射会对生活在铝制太空舱中的航天员带来健康风险。所以,可以说充气式太空舱空间更大、更便宜也更为安全,从长远看,也有望服役更长的时间。
  充气舱可用于火星之旅吗?
  虽然这次测试只在国际空间站上进行,但美国国家航空航天局认为,这种可扩展式结构或许是一项帮助人类实现火星之旅的关键技术。因为充气舱成本低廉,重量和体积更易控制,尤其适合耗时更长的深空飞行任务。在那样的长期飞行征途中,航天员们将需要更多空间来存放补给,也需要更多空间进行工作、生活甚至娱乐。
  为此,美国国家航空航天局还与毕格罗宇航公司签署了另外一项合同,目的是检验该公司研制的B330充气模块能否在未来开展的月球乃至火星探索任务中发挥作用。
  从“小卧室”到“大豪宅”
  如果把充气舱比作一间“小卧室”,那么B330绝对可以称得上是一套“豪宅”。它将不仅仅是一个实验性的舱体,而且是一艘功能完整的航天器。其内部空间将达到330立方米,与一辆大巴车相当,将装有太阳能电池板和热辐射片、半私人床位、1个零重力厕所、4个窗户和两套控制推进系统,足够6个人在里面舒适生活。该模块将有望用于建造月球基地和太空酒店。由此可见,充气舱的飞天仅是为研制B330充气模块而进行的实验。
  毕格罗宇航公司表示,充气舱的发射和对接不仅是公司的一次历史性事件,还可能改变人类太空栖息地的形态,B330充气模块有望在2020年前后发射升空。人们不难想象,如果欲将其作为载人飞往火星和返回地球的航天器,还需要为其增添从种子到植物全发育过程的受控生态式再生生保技术系统,以保障航天员的生活需要。航天员们已经在国际空间站上种植并收获了好吃的生菜,其经验值得借鉴。
  若是B330充气模块飞行试验成功,其经改进后将用于载人飞往火星的探测,那就不仅是对航天器本身的改进,而且亦可使用起飞推力相对稍小的运载火箭。果真如此,那的确是航天深空探测技术上的一大进步!
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