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新华网客户端|载人航天器“漏气”怎么办？真实情况比电影还惊险

近日 ， 美国国家航天局和俄罗斯航天集团先后在其官方网站上表示 ， 由于国际空间站上的美国舱段出现了空气泄漏的情况 ， 因此已经指挥空间站上的三名宇航员全部在俄罗斯舱段集中 ， 同时着手寻找潜在的泄漏点 。 目前最新消息是三名宇航员结束了在俄罗斯舱段的隔离生活 ， 但并未宣布找到漏气点 。
载人航天器漏气问题历史上不止一次发生 ， 有些还带来了十分严重的后果 。 而快速查漏补漏 ， 也是新技术研发的努力方向 。 我们约请航天学博士李会超和读者聊聊关于载人航天器漏气的那些事儿 。
新华网客户端|载人航天器“漏气”怎么办？真实情况比电影还惊险问：历史上发生过哪些载人航天器气体泄漏事件 ， 是否造成了严重后果？
答：随着距离地面高度的增加 ， 空气密度和气压会变得越来越低 ， 人的呼吸也就会越来越困难 。 在距离地面数百公里的太空轨道中 ， 地球大气的密度已经十分稀薄 ， 到了接近于真空的程度 。 要让宇航员在这样的环境中生存 ， 航天器必须对舱内的气体进行加压 ， 使航天器内部的气压达到接近于海平面附近气压的程度 。 这样 ， 宇航员们就能舒适地在航天器内工作生活了 。
在科幻题材的电影中 ， 常有太空舱突然出现破裂 ， 涌出的空气将舱内的物品甚至宇航员一起卷入太空之中的场景 。 在载人航天器的发展历史上 ， 舱内气体泄漏事件也曾多次发生 ， 有些还造成了十分严重的后果 。
1971年 ， 前苏联的“联盟11号”飞船在完成与“礼炮1号”的对接任务后返回地球 ， 在再入大气层过程中发生意外 。 在轨道舱与返回舱分离时 ， 本应前后启动的爆炸螺栓同时爆炸 ， 强大的冲击力破坏了返回舱舱门的密封设备 ， 导致返回舱内的空气快速泄漏 ， 三名宇航员不幸遇难 。 事后的调查发现 ， 宇航员们在泄漏发生40秒后就被夺去了生命 ， 几乎来不及采取任何有效的挽救措施 。
1997年6月24日 ， 俄罗斯的“进步M-34号”货运飞船与俄罗斯的“和平号”空间站对接 。 次日 ， “M-34号”飞船与“和平号”空间站暂时分离 ， 准备进行一次对接试验 ， 以测试新的自动对接系统 。 在测试进行中 ， 飞船意外与“和平号”空间站的“光谱”舱发生严重碰撞 ， 导致“光谱”舱舱体外壁和与其相连的太阳能电池板发生严重损坏 ， “和平号”空间站内的气体快速从碰撞产生的裂口中涌入太空 。 幸运的是 ， 破损的太阳能电池板一部分插入了裂口中 ， 一定程度上降低了漏气的速度 。 同时 ， 当时在“和平号”上工作的俄罗斯宇航员眼疾手快 ， 迅速断开了“光谱”舱与空间站其他部分相连的线缆 ， 彻底关死了“光谱”舱的舱门 ， 保全了空间站的其他部分 。
问：国际空间站过去出现过漏气事件吗？
答：国际空间站是目前唯一可以供宇航员长期在太空驻留的航天器 ， 日前披露的事件已经不是国际空间站第一次出现气体泄漏问题 。 2004年和2018年 ， 国际空间站曾经出现过两次漏气事件 。 在这两次事件中 ， 宇航员们通过逐个关闭舱门的方式来缩小故障范围 ， 再寻找确切的故障点 。
当确定漏气事故所处的舱段后 ， 宇航员们会使用手持式超声波扫描设备对舱段的外壁进行扫描 。 在泄漏点所在的位置 ， 向舱外涌出的空气会给出与其他位置不同的超声波信号特征 ， 从而能让宇航员们发现 。 实际上 ， 这个技术并非为太空飞行特别研发 ， 而是已经广泛应用于地面上的日常工作中 。 宇航员们使用的手持式探测器 ， 也是市面上能够轻松买到的产品 。
2004年的漏气事件 ， 漏点最终在“命运”号实验舱的一个舷窗上被发现 。 舷窗上用以平衡气压的一个U型管与舷窗连接位置的密封出现了漏洞 。 这个问题实际上是宇航员们日积月累的习惯性操作造成的 。 当他们在这个舷窗附近活动时 ， 会“顺手”把U型管当成扶手 ， 长时间的拉扯造成了漏气的出现 。 不过 ， 问题的责任并不在宇航员 ， 因为舱段的设计制造人员并没有标注这个U型管不允许拉扯 ， 而舷窗附近也确实没有可以供他们抓握的专门的扶手 。 事后 ， 有关技术人员修正了这个设计缺陷 ， 除了送来新的U型管供替换外 ， 还专门在舷窗附近增设了扶手 。


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