波音公司的新飞船Starliner“星际客机”,或者叫“星际线”飞船,自打发射以来就一直不顺,先是服务舱发现了3个氦气漏点,接着飞船在对接国际空间站时又遇到了麻烦,28个发动机中有5个不能启动,导致第一次对接失败。好在后来宇航员重启了其中的4个,才终于在6月6日对接成功了。

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不料对接后又发现1处氦气泄漏,漏点总数增加到了4处。到了6月10日,NASA忽然表示氦气漏点共有5处,又多了一处,大出人们的意料。现在Starliner星际线飞船到处漏气,发动机能不能用还两说,返回地球的时间也推迟到了不早于6月18日,这让人们为那两名年纪不小的宇航员捏了一把汗:他们还能安全回家吗?

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最近,著名的商业卫星遥感公司MAXSAR心念一动,使用WorldView-3卫星拍摄了一张国际空间的高清大图,赫然展示了6艘飞船与国际空间站组合体的奇景,其中就包括Starliner,另外还有俄罗斯的联盟号载人飞船和两艘进步号货运飞船,以及SpaceX的载人龙船和欧洲的天鹅座飞船。

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MAXSAR能拍到这张照片可是相当不容易,一般卫星遥感拍摄的都是地面物体,要想拍到同在太空中飞行的空间站,角度和时机都要找得特别准确,看来真的是用心了。

WorldView-3卫星运行在距地面617公里高度的轨道上,图像分辨率能达到0.3米。从这张照片来看,基本上就像在国际空间站旁边拍得一样,看来距离也就在几百公里左右。正因为拍得清楚,所以星际线飞船的状态能看得一清二楚,有什么情况都一目了然。

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接下来就有奇特的事情发生了。Starliner飞船对接在国际空间站的轴向对接口上,待遇相当高。但如果您仔细观看这张照片的话,会发现飞船旁边有一个黑色的物体,粗看像是一个人,细看却有好几条“手臂”。难道这是一名宇航员吗?

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从国际空间站的运行情况来看,确实有两名宇航员要进行出舱太空行走,但是计划的日期是6月13日,MAXSAR的照片却是6月7日拍摄的,此时不可能有宇航员在舱外活动,因此这团黑影不太可能是一个真人。那么它会不会是Starliner飞船的一部分呢,比如说太阳能电池板呢?

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也不太像。Starliner的直径比较大,达到了4.56米,比发射它的宇宙神5火箭还要大得多,犹如一个大帽子扣在火箭头上。它与其它飞船所不同的是:必要的太阳能电池板既不像神舟那样伸展在两侧,也不像龙飞船那样贴在侧壁上,而是另辟蹊径地放在了飞船宽大的底面上,而且是不可移动的。

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所以黑色物体不可能是电池板,而飞船表面整体上也比较光顺,没有特别大的突出体,也不像是天线之类的部件。那么它到底是什么呢?

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这时Starliner飞船下方的机械臂吸引了我们的目光,这个机械臂伸到了飞船的后方,被飞船挡住了一部分,而那个黑色物体似乎就长在这个机械臂上,从飞船后方绕出来,正在飞船侧面对其进行检修。

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从这一点就比较好判断了。国际空间站共有3个机械臂,包括主要的加拿大2号臂,以及比较小的欧洲机械臂和日本机械臂。其中日本机械臂被固定在“希望”号实验舱上,无法移动到这个位置。欧洲机械臂比较小,它的末端似乎也没有这么大的机械装置。

那么答案就只剩下一个了:这个黑色物体应该是与加拿大2号机械臂连接的“加拿大手”:Dextre舱外专用灵巧操作机械臂。这个灵巧机械手重约1710千克,拥有两条3.5米长的“手臂”,每条手臂有7个关节。与能够进行毫米级的精细操作,比如拧螺丝,还可以进行推进剂在轨加注以及卫星在轨维修。

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国际空间站居然派出了一个灵巧机械手在Starliner飞船服务舱旁边,显然不只是拍个照那么简单,看上去是打算搞一番维修操作的。这说明星际线飞船的问题确实比较严重,很可能需要或是正在实施在轨维修。有人说不就是泄漏了一些氦气嘛,犯得着这么大惊小怪吗?这您可就低估了氦气的重要性了。

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在航天器中,氦气几乎是无处不在的。虽然火箭发动机燃料用的是液氢液氧或是液氧煤油等等,似乎很少听到氦气。但氦气的作用却十分巨大,由于氦气具有密度低和化学稳定性好的优点,被用作各种气动阀门的作用工质,还用来作为电子器件的保护气体。最重要的是氦气被用来给火箭的燃料箱加压,这样火箭发动机才能正常工作。

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Starliner星际线飞船的RS-88主发动机和RCS姿控发动机使用的都是肼燃料,工作方式为挤压循环。这种循环方式相当简单可靠,就是使用高压气体将推进剂挤进燃料室燃烧,这个高压气体指的就是氦气。如果氦气压力不足或者漏光了,那么主发动机和姿控发动机就全都没法工作,那可就要了命了。

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载人飞船在返回地球的过程,需要利用主发动机减速,然后才能再入大气层。同时还需要利用姿控发动机来调整方向,确保飞船以防热大底朝向前方的姿态再入,如果姿态有问题,那就要化作一团火光烧毁殆尽了。可以想象如果飞船的氦气不够用,会是什么后果。

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再加上在飞船对接前,总共28个发动机就有5个不能用了,虽然后来又启动了4个,但谁也说不好在返回过程中会不会再出故障。现在氦气泄漏点又不断增加,那两名宇航员估计此刻心里的阴影面积也很大。

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对此NASA也作了评估,认为氦气储罐内剩余的气体可供飞船70小时飞行之需,而Starliner返回地球仅需要7个小时,看起来问题不大。现在飞船已经关闭了相应的阀门,氦气泄漏已经暂时停止。但当飞船脱离空间站开始返程时,要启动发动机就必须得打开阀门,那5个漏点自不必说,还会不会增加新的漏点,谁也无法保证。

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现在看来,这么多的漏气点,应该是存在某种“共因故障”,不能排除新增泄漏点的可能性。况且已有漏点的泄漏速度可能还会进一步增大,这些都会形成危险因素,大大增加了两名宇航员返回地球时的危险系数。

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其实现在最稳妥的办法,是让出问题的星际线飞船空船返回,那两名宇航员乘坐其它飞船回家,能够最大限度地避开风险。现在与空间站对接的载人飞船还有两艘,即俄罗斯的联盟号飞船和SpaceX的载人龙飞船。但这些飞船的载人数量有限,并且早已做好了计划,不能随意增加乘客人数。

如果NASA强行让Starliner的两名宇航员改乘其它飞船,将严重打乱国际空间站的正常运营秩序,造成巨大的混乱,恐怕很难下这个决心。那么还有一种办法,就是再发射一艘新飞船把两名宇航员接回来。这个方案万无一失,也不会造成混乱,但问题是成本太高,能达到上亿甚至几亿美元。

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现在看来NASA和波音很难下决心额外掏出这么多钱,他们还是想在轨道上尽量修复Starliner的故障,再让两名宇航员乘坐这艘飞船返回。返程日期现在已经定为不早于6月18日,到时候两名宇航员就只能自求多福了。