NASA正在准备发射下一次SpaceX货运龙飞船国际空间站任务,这次任务名为SpX-35,预计将运送最后一组国际空间站展开式太阳能阵列(iROSAs)。这些设备旨在增强轨道实验室的供电能力,因为其原有太阳能阵列在太空运行二十多年后正逐渐老化。
这次交付是国际空间站持续现代化进程中的一个实际里程碑。空间站仍是一个正常运转的科研前哨,但其电力系统多年来一直经受太空环境的考验。这些新阵列的设计目标,是在空间站现有太阳能阵列上增加发电能力,而不是彻底替换原有翼板。
为老化的实验室升级供电系统
国际空间站依靠太阳能为生命保障系统、通信设备、科研仪器、计算机、热控设备,以及维持低地球轨道长期载人驻留所需的其他众多系统提供支持。其太阳能阵列将阳光转化为电力,电池则在空间站经过地球阴影区域时储存并提供电能。
原有阵列已经在轨道环境中暴露了二十多年。随着时间推移,这种暴露可能导致性能下降。因此,增加新的太阳能容量既是一项基础设施工程,也是一项货运交付任务。它有助于保持空间站可用的电力余量,并支持国际乘组开展的广泛活动。
目前已有六组iROSA安装在空间站上。预计SpX-35载荷将运送该系列的最后一组,从而完成任务预览中所描述的升级。部署后,这些阵列将增强现有太阳能阵列系统,在无需拆除旧设备的情况下增加国际空间站可用的电力供应。

为何要在现有设备上方部署这些阵列
国际空间站展开式太阳能阵列采用紧凑、柔性的设计,适合装载在货运飞船中并在轨道上安装。它们的作用并不是从头重建空间站的电力架构,而是以一种允许新发电设备与原有阵列协同工作的方式进行安装。
这种方式反映了运营一个数十年来持续有人驻留的复杂轨道平台所面临的现实。更换空间站主要系统,不能类比于在地面维护设备。硬件必须发射升空,由宇航员或机器人系统安装,并在不中断关键运行的情况下完成集成。在现有电力系统中增加容量,为延长其有效能力提供了途径,同时也最大限度减少了破坏性改动。
这次升级还体现了货运任务为何是空间站运行的核心。货运飞行不仅运送食物、补给品和科学实验设备,也能携带维护和改进这一前哨所需的部件。太阳能阵列硬件尤其重要,因为它支撑着其他所有在轨活动所依赖的电力容量。
载人航天繁忙一周的一部分
此次计划中的货运发射,紧随Crew-12任务返回之后进行。Crew-12成员在太空中度过了近八个月。NASA宇航员Jessica Meir和Jack Hathaway、欧洲航天局宇航员Sophie Adenot,以及俄罗斯国家航天集团宇航员Andrey Fedyaev于10月8日溅落,完成了237天的太空飞行,其中235天是在国际空间站上度过的。
由于SpaceX载人龙飞船Grace发生氧化剂泄漏,且必须在Crew-13发射前处理,该任务被延长了数周。Crew-12离站后,空间站恢复到通常的七人编制。目前乘组包括NASA宇航员Jessica Watkins、Luke Delaney和Anil Menon;加拿大航天局宇航员Josh Kutryk;以及俄罗斯国家航天集团宇航员Sergey Teteryatnikov、Pyotr Dubrov和Anna Kikina。
Crew-12任务还包括多次太空行走。Meir在此次飞行中完成了四次太空行走,使其职业生涯总数达到七次。Adenot完成了三次,其中一次与Meir共同进行。这些行动凸显了维持国际空间站运行所需的日常科学研究、乘组轮换、维护和升级工作的结合。

为空间站下一阶段做准备
最后一组iROSA抵达之际,国际空间站仍将继续作为科研和国际合作平台发挥作用,而各机构和企业也在为低地球轨道未来的活动进行规划。保持可靠供电,是空间站开展当前工作以及支持新设备和实验的前提。
这次太阳能升级也提醒人们,空间站并非静止不变的遗迹。其舱段、系统、乘组和货运流程必须持续管理。实验室的长期运行依赖于在最初组装多年后作出的各种决策,包括对那些仍然至关重要、却持续暴露在严酷轨道环境中的系统进行有针对性的改进。
对于NASA及其合作伙伴而言,这类维护任务的战略价值超越了单次飞行本身。它为宇航员、科研团队,以及商业和国际合作伙伴保留了一个仍在运作的目的地,也维持了在交会、货物转移、机器人操作和在轨组装等高难度任务方面的运行经验。
接下来会发生什么
近期的关键事件是货运龙飞船任务的发射和抵达,随后将安装并展开最后一组阵列。源材料指出,iROSA是当前增容计划中最后规划的设备。它们的安装将完成一项通过多次交付来增强空间站电力系统的工作。
这并不意味着国际空间站运行相关的更广泛工作就此结束。乘组将继续开展研究、执行维护任务,并支持来访飞船。但完成iROSA项目将为空间站现代化进程画上重要一章:为这座老化但仍在运行的轨道实验室增加所需的电力来源,使其能够继续工作。
本文基于spacepolicyonline.com的报道。阅读原文。
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