本文来自微信民众号：科学大院（ID：kexuedayuan），作者：李会超，原文题目：《“高峻上”的国际空间站漏气了，竟然用这种“土”方式》，头图来自：视觉中国

众所周知，太空中的环境靠近真空，人无法在这样的环境中生计。为了给宇航员提供一个平安恬静的环境，载人航天器内的气压一样平常维持在与海平面相近的状态，这使宇航员纵然身处距离地面数百公里的太空中，也能畅快地呼吸。而为了不让名贵的气体像气球泄气般涌出舱外，加压的舱体必须保持密封。

但再周详的系统也难免泛起疏漏，现在唯一可以供宇航员历久在太空驻留的航天器——国际空间站前不久又双叒漏气了。

漏气发生了不用慌，拖一年再修也没事

在国际空间站重大的躯体中，可供宇航员事情、栖身的是加压舱室。在一样平常运行中，地面控制职员会通过传感器传回的信号对各个舱段的气压水平举行监视。一旦发现气压泛起异常下降，就会判定为正在发生漏气。

不外，除了意外发生的漏气事宜外，国际空间站一样平常的运行也会损失一些气体。例如，宇航员每次举行舱外流动前气闸舱的充气放气、载人和货运飞船来访时的对接，都市不可避免地损失一些气体，导致舱内气压下降。为了弥补损失、维持气压，国际空间站会行使货运飞船运来的氮气瓶，不定期的对舱内举行加压操作。 

因此，即便发生了漏气情形，若是漏气的速率不是很快，国际空间站也不用急着去修，横竖隔三差五就要再充点气，到时候再把漏出去的气补上就好了。

国际空间站 图片泉源 Wikipedia

最近国际空间站修补的破绽，差不多拖延了一年才最先着手维修。去年9月，运行职员嫌疑国际空间站某个位置泛起了漏气征象。不外，经由评估，手艺职员以为漏气的速率不会对宇航员的生命平安造成迫切的威胁，因此不需要立刻处置。

2019年9月之后，国际空间站被放置了大量主要的事情：美国恢复载人航天航行的首次义务，要由载人飞船和国际空间站共同完成；空间站上一个泛起故障的暗物质探测器需要修复；空间站的供电系统需要升级一些部件。这些事情的优先级都比堵住一个漏气速率不快的破绽更高。而且，在执行这些事情的历程中，舱内气压会不可避免地泛起颠簸。因此，在完成这些义务之前，查漏事情也无法开展。

2020年8月，在履历前期的忙碌后，国际空间站迎来了一段相对悠闲的时间。日程表上没有什么主要的流动，同时在空间站事情的宇航员人数也达到了一段时间内的最低点。于是，地面控制职员和宇航员们终于决议不再拖延，最先了查漏事情。直到此时，NASA才对外公布相关的新闻：谁人不知道泛起在什么地方的漏点，已经和宇航员们“和平相处”了快要一年。

找漏使用排除法，一点一点找破绽

在一样平常人看来，空间站这种高峻上的器械漏气了，理应用充满“科技感”的方式排查漏气点。然而实际上，国际空间站排查漏气的方式相当的“原始”：宇航员们将各个舱段的舱门关闭，使各个舱段内部的空间相互隔离。通过监控每个舱段的气压数据，地面控制职员就能发现气压异常的谁人舱段，从而缩小查漏的局限。

在2020年检查国际空间站漏气的历程中，所有宇航员都集中到俄罗斯设计制造的一个舱段中，为此原本栖身在国际空间站上的部门宇航员还举行了一次“迁居”。经由一段时间的检查后，9月尾宇航员们基本确认漏气位置处于俄罗斯制造的星辰号服务舱。

由于查漏而迁居的宇航员 图片泉源 Roscosmos

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装备对舱段的外壁举行扫描。泄露点所在的位置，向舱外涌出的空气会给出与其它位置差别的超声波信号特征，从而能被超声波扫描仪探测到。实际上，这个手艺并非为太空航行稀奇研发，已经普遍应用于地面上的一样平常事情中。宇航员们使用的手持式探测器，也能在市面上轻松买到。 

不外，这样寻找漏点的方式相当费时艰苦。现在，NASA的兰利研究中心正在试验一种传感器系统，这套系统通过压敏转换器剖析舱室外壁的震惊信号。一旦漏气发生，通过各个传感器间获取的震惊信号间的交互剖析，可以确定漏气点与各个传感器的相对位置，实现漏点位置的快速确定。

浇水布条堵破绽，虽然简朴但有用

漏气的位置找到了，就要最先想设施“打补丁”。2018年，国际空间站上曾发生过一次严重的漏气事宜。经由一番排查后，宇航员们最终确定漏点泛起在同盟MS-09飞船的外壁上。这艘飞船那时正对接在国际空间站上，用于在地面和空间站间摆渡宇航员。

对接在国际空间站上的同盟飞船 图片泉源 NASA

早先，人们以为这个直径2毫米的洞可能是微流星体或者太空垃圾撞击发生的。但经由观察，手艺职员确信同盟号飞船上导致漏气的小洞并非意外发生，而是在飞船组装历程中，某个工人由于某种原因人为用电钻钻出的。具有取笑意味的是，为了掩饰自己的过失，他使用某种粘合剂对这个孔洞举行了封堵。但由于他使用的粘合剂性能不佳，在进入太空一段时间后逐渐失效，才让漏气发生。

发现漏气的罪魁祸首后，宇航员亚历山大·格拉汉姆实验用手堵住了这个洞，并取得了乐成（理论上，他的皮肤现在和太空的环境举行了直接接触，也许是第一个完成这个“壮举”的人）。然而，宇航员人力堵漏总不是解决的设施。接下来，宇航员们使用聚酰亚胺薄膜质料制成的Kapton胶带对破绽举行封堵。不要小看Kapton质料，由于Kapton质料在低温下仍然能够保持优越绝缘、保温顺抗漏性子，因此被普遍应用在航天器部件上。

阿波罗登月计划中，宇航员们在月球完成义务、返回地球时，需要借助登月舱上升段发动机发生的推力由月球外面进入太空之中。而在登月舱上升段底部，就使用了镀铝的Kapton质料以阻隔发动机事情时发生的热量。詹姆斯-韦伯太空望远镜遮阳板也应用了Kapton质料。2020年发现的俄罗斯星辰号实验舱的漏点，宇航员们同样使用Kapton胶带举行了封堵。

同盟号飞船外壁上上导致漏气泛起的孔洞 图片泉源：Science Alert

不断发展的堵漏“新”方式

虽然Kapton质料性能优越，然则用胶带把破绽堵上的设施也只是一种过渡性的暂且措施。俄罗斯航天工业企业RSC Energia提出一种永久性的破绽修补的方式，该方式已经乐成堵住了2018年漏气事故中同盟飞船的破绽。

这种行之有用的方式也没有太多的“科技感”。宇航员们使用浸渍有粘合剂（俗称胶水）的布来做“塞子”，塞进导致漏气的朴陋中。若是有需要，可以在塞子推入孔洞后再在外面多涂几层粘合剂，彻底封堵破绽。固然，为了应对太空中的特殊环境，封堵历程中使用的粘合剂是名为“Germetall”的特制粘合剂。现在，RSC Energia已经为这种布条 高性能粘合剂的堵漏方式申请了专利。

先进的新堵漏方式也在不断发展。在NASA的资助下，密歇根大学的研究职员研发了一种自修复质料，当国际空间站的外层珍爱壳被微流星或者太空垃圾击中时，能够提供应急的即时修补。这种质料的结构与三明治类似，最外侧是两层固态的、对照坚硬的聚合物，两层聚合物间夹着一层液态树脂。一旦质料的外层被击穿，液态树脂将从质料内部涌出，而航天器内部泄露出的气体则会使树脂向人的伤口结痂一样，在质料外部凝固，将破绽封堵住。实验解释，液态树脂的硬化历程最快只需要几毫秒。

虽然空间站的堵漏方式，听起来略显“土气”且容易操作，但实际上，空间站的修复事情危险重重，宇航员们会遇到许多突发情形，稍有不慎还会危及生命。

本文来自微信民众号：科学大院（ID：kexuedayuan），作者：李会超