11月5日,神舟二十一號乘組計劃重返地球,卻在最后一次例行檢查中發(fā)現(xiàn)安全隱患,在返回艙的玻璃邊緣,竟然發(fā)現(xiàn)一處裂紋。
返回艙承擔重要的安全任務,既要頂住在太空時的高壓,又要承受返回時高速飛行造成的上千度高溫。而返回艙玻璃在承擔這兩項任務中,扮演重要角色,關乎著航天員的安全。
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返回艙玻璃一共分為三層,最外層的玻璃主要負責抵御高溫,內部兩層玻璃則主要起到抗壓作用。如今神舟二十一號乘組返回在即,卻驟然發(fā)現(xiàn)最外層的防高溫玻璃出現(xiàn)細微裂紋,必須引起足夠的重視。
其一,這種細微的裂紋雖然不大,甚至可以說很微小,肉眼想要看清楚裂紋全部情況都不容易。但如此細微的裂紋,卻隱藏著巨大的安全隱患,一旦在返回艙高速飛行過程中,細微裂紋成為突破口,導致上千度的高溫瞬間涌入返回艙,艙內飛行員的安全難以保證;
其二,神舟二十一號乘組曾計劃執(zhí)行出艙任務,但因為目前的時機尚未成熟,因此暫時擱置。如今的情況緊急,神舟二十一號乘組出艙任務被重新提上日程,既可以完成出艙任務,又能進一步對細微裂紋進行處理。
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壞消息傳回地面以后,太空站和地面同時啟動了緊急預案,航天員對細微裂紋反復拍照,將多角度照片傳輸回地面進行分析。
這時有兩種可能,一種是玻璃上附著了漆料,或者其他狀如游絲的東西,讓人看起來像是玻璃裂縫。之所以會有這種猜測,其實是出于對隔熱玻璃制造工藝的自信。該玻璃早在投入使用之前,已經(jīng)不知道經(jīng)過多少次反復測試,無論是隔熱性能,還是抗打擊性能,都堪稱卓越,被擊出如此細微的裂紋概率并不高。
另一種是真的出現(xiàn)了細微裂紋,但這種裂紋的出現(xiàn),仍然處于一種“意外”的范疇。一來是此前沒有遇到過這種情況,二來是不知道這種細微裂紋會在返回地球時產生多大的威脅。
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在這種情況下,神舟二十一號乘組將拍攝好的照片發(fā)回地面以后,地面一邊著手準備提前出艙任務,一邊將照片拿去分析。令人遺憾的是,照片的分析結果非常不理想,這次發(fā)現(xiàn)的細微裂紋不是誤判,就是真正的裂紋。
而且,這種細微裂紋比看上去更糟糕,不僅是產生了裂紋,而且還是貫穿了整個隔熱玻璃的裂紋。
正式確認裂紋的情況以后,返回地球的安排被暫停,開始緊急對裂紋可能產生的影響進行了分析。經(jīng)過風洞試驗,證明這種裂紋確實存在巨大的安全隱患。返回艙返回地球時,要承受高溫、高壓、高速,裂紋會隨之持續(xù)擴展,最終會導致整塊隔熱玻璃完全脫落,無法阻隔高溫涌入。
返回艙目前處于太空,這種隔熱玻璃的修復工作十分復雜,在太空基本不可能完成修復。但地面對太空站提供不了幫助,想要解決裂紋還得靠航天員自己。基于這種情況考慮,中國載人航天辦公室果斷決定執(zhí)行出艙任務。
12月9日,時隔數(shù)日的準備,航天員在這一天正式出艙。出艙任務之所以遲遲沒有提上日程,主要是因為出艙任務面臨著很多未知的危險。一來是航天員在停靠兩艘載人飛船的構型下出艙難,二來是航天員出艙的同時,還要與機械臂配合工作難,萬一兩者的路徑?jīng)_突,反而要出現(xiàn)新的問題。
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因此,在執(zhí)行出艙任務之前,地面團隊專門針對航天員出艙展開了模擬推演,將可能出現(xiàn)的危險,全部提前告知了航天員。而航天員的在艙外的操作路徑,以及太空機械臂的操作路徑,都提前做好安排,確保萬無一失。
出艙任務的準備工作完成以后,航天員開始正式執(zhí)行,指令長張陸親自坐上機械臂,開始對神二十舷窗展開全面的巡檢,主要目標是那處細微的裂紋。張陸身穿太空服,坐在巨大的機械臂上開展工作,處理的卻是細微的玻璃裂痕,這種工作難度無異于“太空刺繡”。
零下270度的低溫環(huán)境,給張陸的工作帶來了太多的不確定性,也注定張陸執(zhí)行出艙任務的時間不能太長,必須在有限的時間內盡快處理好一切。而最讓人擔憂的是,隨著人類在太空的高速發(fā)展,太空垃圾和碎片越來越多,每一個不起眼的碎片,都以數(shù)公里每秒的速度高速飛行,一旦躲避不急,就再也沒有重來的機會。
在如此危險的情況下,航天員們頂住了壓力,相互之間配合十分默契,不僅從外部給裂紋拍了新的全方位照片,又在空間站上加裝了空間碎片防護裝置,避免太空碎片對太空站造成更多的傷害。
此前,就有專業(yè)人士推測,返回艙的玻璃裂紋,可能是來自太空碎片的撞擊。但這種裂紋如此細微,而且此前沒有遇到過這種情況,太空碎片撞擊的可能性不能排除,但其他可能也要注意甄別才是。
為了弄清楚細微裂紋出現(xiàn)的原因,揪出造成裂紋的“元兇”,出艙拍攝的數(shù)據(jù)就顯得尤為重要。畢竟從艙內拍攝照片,不僅要隔著兩層玻璃,而且還不能全面拍攝裂紋產生的形態(tài)。這次出艙任務順利進行,得以拿到從外部拍攝的照片,讓地面團隊拿到更多信息。
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很快,關于裂紋出現(xiàn)的排查結果出來了,果然不是產品本身的設計缺陷問題,而是由太空碎片高速撞擊導致。而令人驚奇的是,造成裂紋的“元兇”體積很小,直徑不過才1mm而已。但這個微小的太空碎片,卻產生了巨大的沖擊力,直接將隔熱玻璃撞出了貫穿裂紋。
此前,很多預防太空碎片的研究,都著眼于那些較大的太空碎片,沒想到反而是這種微小的太空碎片,給太空站制造了麻煩。
太空艙出現(xiàn)裂紋的“元兇”找到了,出艙任務也順利進行,并做好了艙外新的防護,大家可以暫時安心了。但值得注意的是,未來要提升對細小太空碎片的關注度,避免出現(xiàn)類似的情況。
同時,此次事件的發(fā)生,也算是敲響了警鐘,我們要積極增加修復預案,給航天員提供獨自在太空修復“細微傷”的能力,給返回艙重返地球增加一層保障。
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