國際空間站2031年將沉入南太平洋“尼莫點”,為什麽選擇這個位置?
來源:科普中國
發布時間:2023-12-13
瀏覽次數:1304

你知道世界上最大、最複雜的宇航工程是什麽(me) 嗎?

那就是國際空間站。

國際空間始建於(yu) 20世紀90年代初,質量約為(wei) 500噸,體(ti) 積相當於(yu) 一個(ge) 五層樓高的大廈,總共用了7種不同的發射器136次飛行以及超過1000小時的太空工作才拚裝完成,建設費用高達1000億(yi) 美元。20多年來,國際空間站不斷擴大規模吸引更多國家的航天員駐留在此,為(wei) 世界航天事業(ye) 作出了突出貢獻。

然而,這座花費高昂、對國際宇航事業(ye) 有著重要作用的國際空間站並不是長長久久停駐在太空中開展服務的,它的退役時間現在已經確定了!美國國家航空航天局宣布:計劃在2031年摧毀國際空間站,殘骸將沉入南太平洋的“尼莫點”。而這一摧毀過程預計花費10億(yi) 美元。

國際空間站

為(wei) 什麽(me) 要銷毀國際空間站?

國際空間站是一個(ge) 複雜的太空科學實驗室。

它的結構十分複雜,包括實驗室模塊、居住模塊、能源供應模塊、對接口、科學實驗設備等。過去10年間,國際空間站為(wei) 藥物發現、疫苗開發和醫學治療方麵提供了重要實驗場地,在實時監測地球生態係統和自然災害方麵作出了突出貢獻。可以說,國際空間站對於(yu) 人類社會(hui) 及相關(guan) 科研技術的發展,具有重要意義(yi) 。

國際空間站物質實驗箱

然而曆經二十餘(yu) 載的運行,國際空間站麵臨(lin) 基礎設施和組件老舊困擾。

長期以來,國際空間站在軌運行的過程中,都要經受極端溫度的考驗,這些極端溫度會(hui) 導致材料的循環膨脹和收縮,從(cong) 而對材料本身產(chan) 生磨損材料。過去數年裏,國際空間站側(ce) 翻以及漏氣現象就時有發生,因此不得不派航天員進駐國際空間站進行維修。

宇航員維修國際空間站

除此之外,國際空間站位於(yu) 地球大氣脆弱的上層區域,處於(yu) 近地軌道上。如果沒有周期性的助推力,之後的運行速度會(hui) 越來越慢,高度也會(hui) 越來越低,最終下降得足夠深之後,便會(hui) 解體(ti) 穿過大氣層,焚燒殆盡。

然而,在國際空間站的墜落過程中,可能會(hui) 發生兩(liang) 種情況。

一是在精細控製下,墜入大氣層;二是在不可控的情況下,產(chan) 生脫軌,讓國際空間站從(cong) 高空掉落至地球表麵。特別是第二種情況,是相當危險的。因為(wei) 國際空間站比足球場還要大,它的運動軌道覆蓋了全球90%以上的人口。作為(wei) 史上最大型的脫軌物體(ti) ,國際空間站的墜落很可能對地球上的人類發生毀滅性的損傷(shang) 。“那將不會(hui) 是美好的一天。”商業(ye) 太空技術公司總裁喬(qiao) 治·奈爾德說。

而美國國家航空航天局花費10億(yi) 美元銷毀國際空間站,就是為(wei) 了避免第二種情況的發生。

國際空間站的墜落之路

美國國家航空航天局將國際空間站的墜落地點,選在了“尼莫點”。

“尼莫點”在哪裏?

“尼莫點”位於(yu) 南太平洋深處,曾有一個(ge) 廣為(wei) 人知的名字是航天器墓地。這片地區曾是和平號空間站的最終歸宿。根據維基百科顯示,從(cong) 1971到2016年間,超過263艘航天器安息在這裏。

尼莫點位置

要想國際空間站精準墜落在“尼莫點”,美國航空航天局必須考慮的首要因素便是太陽的11年活動周期。11年是個(ge) 估值,太陽周期持續的時間較之或長或短,每周期峰時活動數量也有不規則變化。

高度的太陽活動導致地球大氣層擴張,從(cong) 而提高繞地航空器的阻力。這樣的阻力會(hui) 造成海拔損失。“要讓像國際空間站這麽(me) 大的物體(ti) 脫離軌道,整個(ge) 過程非常依賴於(yu) 大氣密度狀況。”美國普渡大學的航空航天工程師戴維·阿納斯解釋說,“就算花很多時間,基本上也無法預測。”

結合上述所有因素,理想的墜落過程會(hui) 是這樣:首先經過數周或者數月的軌道自然脫離,國際空間站的高度慢慢降低,抵達距離地球約402千米的高空。此時,與(yu) 空間站相連的定製飛行器將開始脫軌燃燒。在距離地球表麵約201千米的高空,任務控製組將調整國際空間站的運動軌跡以及火箭燃燒,將空間站接近圓形的軌道改變成橢圓形,使得其最接近地球上方約145千米之處的“近地點”。

從(cong) 145千米的近地點開始,任務控製組將命令火箭進行最後一次燃燒,進一步將空間站往下推,讓其墜入南太平洋。

國際空間站報廢脫軌計劃

值得一提的是,無論國際空間站何時、怎樣墜落地球,這一事件都將是人類航空航天事業(ye) 的重大裏程碑。屆時,我們(men) 將共同見證這件“壯舉(ju) ”的完成。


歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!

聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。
做科普,我們是認真的!
掃描關注深i科普公眾號
加入科普活動群
  • 參加最新科普活動
  • 認識科普小朋友
  • 成為科學小記者