中國(guó)空間站核心艙飛滿5年！太陽(yáng)翼曾遭空間小顆粒撞擊，怎么應(yīng)對(duì)

自2021年4月29日發(fā)射升空至今，中國(guó)空間站第一個(gè)艙段天和號(hào)核心艙已經(jīng)在軌運(yùn)行滿5年時(shí)間了。

在5年前，我國(guó)用長(zhǎng)征五號(hào)B遙二運(yùn)載火箭將天和號(hào)核心艙發(fā)射升空，拉開(kāi)了我們空間站在軌建造的序幕，這是我們天宮空間站的第一個(gè)艙段，它的總長(zhǎng)達(dá)到16.6米 艙體最大直徑達(dá)到4.2米，發(fā)射重量超過(guò)20噸。

整個(gè)天和號(hào)核心艙由節(jié)點(diǎn)艙、小柱段、大柱段、后端通道及資源艙組成，可以給航天員提供太空科學(xué)和居住環(huán)境。

天和號(hào)核心艙的發(fā)射升空，標(biāo)志著我國(guó)航天員可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期在軌駐留了，第一個(gè)航天員乘組在2021年6月進(jìn)入中國(guó)空間站天和號(hào)核心艙，他們?cè)谔旌吞?hào)內(nèi)生活、工作了3個(gè)月時(shí)間。

中國(guó)空間站第二個(gè)艙段問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙在2022年7月24日發(fā)射升空，隨后對(duì)接到中國(guó)空間站上，第三個(gè)艙段夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙在2022年10月31日發(fā)射升空，隨后對(duì)接到中國(guó)空間站上，形成空間站“T”字基本構(gòu)型。夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的對(duì)接，也標(biāo)志著中國(guó)空間站完成了在軌建造工作。

隨后，神舟十四號(hào)和神舟十五號(hào)這兩個(gè)航天員乘組在中國(guó)空間站上實(shí)現(xiàn)了我國(guó)歷史上的第一次航天員在軌輪換、在軌交接，從那時(shí)候開(kāi)始，我們的空間站就一直有航天員在軌生活、工作了，而后續(xù)的飛行任務(wù)中，航天員乘組也是一直采用在軌輪換的方式進(jìn)行交接。完成交接后，前一個(gè)航天員乘組才會(huì)返回地球。

當(dāng)前正在中國(guó)空間站執(zhí)行飛行任務(wù)的是神舟二十一號(hào)航天員乘組，他們返回時(shí)間推遲了差不多一個(gè)月時(shí)間，所以后續(xù)的神舟二十三號(hào)飛行任務(wù)實(shí)施時(shí)間也進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整，當(dāng)神舟二十三號(hào)飛船抵達(dá)中國(guó)空間站后，這兩個(gè)航天員乘組就會(huì)在軌實(shí)現(xiàn)在軌交接、在軌輪換，完成交接后，神舟二十一號(hào)航天員乘組就會(huì)乘坐神舟二十二號(hào)飛船返回地球了。

天和號(hào)核心艙經(jīng)歷了什么？

天和號(hào)核心艙是我們中國(guó)空間站的第一個(gè)艙段，先后迎來(lái)了第一艘天舟貨運(yùn)飛船、第一艘神舟載人飛船，也見(jiàn)證了問(wèn)天、夢(mèng)天兩大實(shí)驗(yàn)艙對(duì)接、轉(zhuǎn)位。

在過(guò)去這5年時(shí)間內(nèi)，中國(guó)空間站已經(jīng)迎來(lái)了11艘神舟載人飛船、8艘天舟貨運(yùn)飛船的停靠，有10個(gè)航天員乘組在天和號(hào)核心艙內(nèi)生活、工作過(guò)。

截止到2025年年底，我們的空間站上已經(jīng)在軌部署和實(shí)施了多達(dá)267項(xiàng)科學(xué)與應(yīng)用項(xiàng)目，累計(jì)下行9批實(shí)驗(yàn)樣品，有很多成果都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)化和推廣應(yīng)用，顯著推動(dòng)了我國(guó)空間科學(xué)與應(yīng)用快速發(fā)展。

在今年，我們的空間站還將會(huì)迎來(lái)多艘飛船，其中包括1艘天舟貨運(yùn)飛船，也就是天舟十號(hào)貨運(yùn)飛船，還有2艘神舟載人飛船，也就是神舟二十三號(hào)飛船以及神舟二十四號(hào)飛船，來(lái)自港澳地區(qū)的航天員有望最早在今年就去中國(guó)空間站執(zhí)行飛行任務(wù)。

在即將實(shí)施的神舟二十三號(hào)飛行任務(wù)中，會(huì)有一名航天員將會(huì)在中國(guó)空間站生活、工作1年時(shí)間，開(kāi)展一年期駐留試驗(yàn)。這也是創(chuàng)紀(jì)錄的任務(wù)，之前我們的航天員乘組的在軌時(shí)間一般是6個(gè)月左右，現(xiàn)在正在中國(guó)空間站執(zhí)行飛行任務(wù)的神舟二十一號(hào)航天員乘組推遲差不多1個(gè)月返回地球，在軌時(shí)間預(yù)計(jì)會(huì)達(dá)到7個(gè)月。

太陽(yáng)翼曾遭空間小顆粒撞擊

在軌執(zhí)行運(yùn)行期間，中國(guó)空間站并不是絕對(duì)的安全的，因?yàn)橥馓窄h(huán)境很惡劣，存在各種各樣的威脅，其中一個(gè)威脅就是空間微小顆粒、空間碎片的威脅。

這些小顆粒、小碎片雖然尺寸很小，但是它們的飛行速度很快，空間站本身的飛行速度很快，在再加上空間站組合體本身的體積很大，有時(shí)候就會(huì)遭到這些空間小顆粒的撞擊。

其中，中國(guó)空間站天和號(hào)核心艙首次采用了大面積可展收柔性太陽(yáng)電池翼，雙翼展開(kāi)以后，太陽(yáng)翼的面積可達(dá)134平方米。

和傳統(tǒng)的剛性、半剛性太陽(yáng)翼相比，這些收柔性太陽(yáng)電池翼基板采用超薄型輕質(zhì)復(fù)合材料，全部收攏后只有一本書(shū)的厚度，只有剛性太陽(yáng)翼的1/15。

問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙和夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙的太陽(yáng)翼也非常大，都配備了2套大型柔性太陽(yáng)翼，單翼翼展長(zhǎng)達(dá)27米，單套太陽(yáng)翼展開(kāi)面積達(dá)138平方米。

在軌飛行過(guò)程中，這些巨大的太陽(yáng)翼就很容易遭到那些空間微小顆粒的撞擊，由于太陽(yáng)翼厚度很小，一旦被這些空間微小顆粒、空間碎片撞擊，就可能會(huì)受損。

之前，我們空間站天和號(hào)核心艙太陽(yáng)翼就曾經(jīng)遭到空間微小顆粒撞擊而受損，神舟十七號(hào)航天員在執(zhí)行出艙活動(dòng)的過(guò)程中，順利完成了天和核心艙太陽(yáng)翼修復(fù)試驗(yàn)等既定任務(wù)，解決了天和號(hào)核心艙太陽(yáng)翼遭到撞擊的問(wèn)題。

看到太陽(yáng)翼遭到撞擊受損，可能有一些網(wǎng)友認(rèn)為是技術(shù)的問(wèn)題，實(shí)際上對(duì)于在軌飛行的航天器來(lái)說(shuō)，遭受空間微小顆粒撞擊的情況是沒(méi)法避免的。

因?yàn)樵谕馓罩须m然幾乎沒(méi)有空氣，但是有無(wú)數(shù)空間微小顆粒、空間小碎片，包括隕石、流星體、小行星碎片、彗星碎片之類的天然小碎片、小顆粒，還有大量人造的太空垃圾，比如說(shuō)火箭殘骸、飛船殘骸、衛(wèi)星殘骸或者這些航天器殘骸碎片。

這些小碎片、小顆粒到處亂竄，數(shù)量實(shí)在是太多了，我們沒(méi)法完全監(jiān)測(cè)這些小碎片、小顆粒，所以空間站就可能會(huì)遭到它們的撞擊。這不僅僅是我們空間站才會(huì)遇到這樣的情況，國(guó)際空間站一樣會(huì)遭到空間微小顆粒、空間碎片的撞擊，國(guó)際空間站的宇航員也需要進(jìn)行出艙活動(dòng)去進(jìn)行艙外維修。

雖然沒(méi)法避免，但是我們也在想辦法提升空間站應(yīng)對(duì)這些空間小顆粒、空間碎片威脅的能力。比如說(shuō)從神舟十八號(hào)飛行任務(wù)開(kāi)始，我們的航天員在執(zhí)行出艙活動(dòng)的過(guò)程中，都給中國(guó)空間站加裝空間碎片防護(hù)裝置，大大提高了空間站應(yīng)對(duì)這些空間小顆粒、空間碎片威脅的能力。

除此之外，我們的空間站本身也具備變軌的能力，可以啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行變軌，躲避那些尺寸比較大的空間碎片，避免遭到嚴(yán)重的撞擊。而尺寸很小的小顆粒沒(méi)法全部監(jiān)測(cè)，所以就沒(méi)法躲避所有的空間微小顆粒的撞擊，但是經(jīng)過(guò)加強(qiáng)防護(hù)能力后，空間站是可以硬扛這些空間小顆粒的撞擊的。