讓太空艙膨脹起來

尹懷勤

今年4月，美國太空探索技術公司的“龍”飛船由“獵鷹”9號火箭發射升空，抵達國際空間站。在“龍”飛船攜帶的3.18噸物資中，最引人注目的是首個實驗性充氣式太空艙。

充氣式太空艙是由美國畢格羅航天公司與美國宇航局合作研制的，又稱畢格羅可展開活動模塊。這個太空艙重約1.4噸，起始大小為直徑2.36米、長2.4米。充氣后會膨脹至直徑3.2米、長3.7米，內部空間16立方米，大小相當于一間小臥室。這個模塊是國際空間站上第一個充氣式太空艙，兩者將對接兩年。為了保證國際空間站和航天員的安全，太空艙的充氣膨脹過程將會非常緩慢，并全程處于監控之下。兩年期間，空間站上的航天員每年會進入充氣艙內三四次，安裝儀器設備、收集數據并對其狀態做出評估，但不會在其中居住。

看到“充氣”二字，許多人可能會覺得它極不靠譜。這也難怪，國際空間站處于微重力、強輻射、交變磁場的太空環境中。太空中危機四伏，一個小小的太空垃圾或隕石碎片就能釀成大禍。2015年7月16日，俄羅斯一顆氣象衛星的殘片差點撞上國際空間站，一名美國航天員和兩名俄羅斯航天員只好暫時躲進作為救生艇的停留在空間站附近的“聯盟”號載人飛船內避難。這驚險的一幕猶在眼前，航天員能輕易將生命交給這個充氣式太空艙嗎？其實，這也正是此次充氣式太空艙首次在國際空間站上進行實地試驗的初衷。研究人員將評估其防范宇宙輻射和太空垃圾撞擊的性能。

畢格羅航天公司的創始人羅伯特·畢格羅對充氣式太空艙的安全性充滿信心。這是因為，充氣艙采用了多層韌性材料以及專門的“微隕石與軌道碎片防護層”，完全能夠達到由金屬筒狀物構成的國際空間站一樣的強度。也就是說，其安全性與普通太空艙無異。不僅如此，特殊防護層的存在，令充氣艙比空間站的其他艙體更安靜，同時也更寬敞。當然，要滿足充氣艙在安全方面提出的諸多苛刻要求，充氣艙系統未來還將經歷更為嚴格的測試與考驗。

顯而易見，由于充氣艙在運載火箭頂端內以折疊狀態存放，占用的空間較小較輕，故而發射時可以節省火箭的推力。相對于傳統剛硬結構的太空艙，充氣式在重量、空間、成本上的優勢太明顯了，對于既要提高運載效率又要滿足長期在軌性能的空間站來說，實在是不二之選。

雖然這次測試只在國際空間站上進行，但美國宇航局認為，這種可擴展式結構或許是一項幫助人類實現火星之旅的關鍵技術。因為充氣式太空艙成本低廉、重量和體積更易控制，尤其適合耗時更長的深空飛行任務。

為此，畢格羅航天公司還準備檢驗該公司研制的B330充氣模塊能否在未來開展的月球乃至火星探索任務中發揮作用。如果把現在的充氣式太空艙比作一間小臥室，那么B330絕對可以稱得上是一套豪宅。它將不僅僅是一個實驗性的艙體，而且是一艘功能完整的航天器。其內部空間將達到330立方米，與一輛大巴車相當。它裝有太陽能電池板和熱輻射片、具有私密性的床位、1個零重力廁所、4個窗戶和2套控制推進系統，足夠6個人在里面舒適生活。按照計劃，B330將在2020年前后發射升空。

如果充氣式太空艙以及未來的B330充氣模塊試驗成功，那么這無疑是航天科技上的一種創新之舉，并有可能改變人類未來太空棲息地的形態。

【責任編輯】龐 云