国际空间站有了充气房！美私企太空舱膨胀展开成功

图片：NASA直播截图腾讯太空讯（张乐桂林悠悠）5月26日国际空间站充气膨胀太空舱由于操作时间过长，未能...





图片：NASA直播截图

腾讯太空讯（张乐 桂林 悠悠）5月26日国际空间站充气膨胀太空舱由于操作时间过长，未能达到预期的太空舱外形，这一过程最终被中断。今日凌晨，美国宇航局进行了第二次充气膨胀太空舱测试，成功部署世界上第一个膨胀充气太空舱。

该太空舱全名“比格洛可展开活动模块”（BEAM），为美国航天私企比格洛航天公司与NASA合作研发，展开为与其对接的国际空间站增加了16立方米的工作空间。



BEAM膨胀前（左）与膨胀后（右）效果图。

该充气式太空舱于今年4月10日搭乘SpaceX“龙”飞船抵达国际空间站，收缩时直径2.36米、高2.4米，充气后直径会膨胀至3.2米、高3.7米，内部空间16立方米，展开后该太空舱将不能再伸缩复用。



圆圈处为BEAM在国际空间站上的位置。

国际空间站的宇航员原定6月2日首次进入BEAM内部，并在未来的太空任务中对其进行多项测试。BEAM预期可在太空运行至少五年，但BEAM的设计团队认为其使用到2024年国际空间站退役都没问题。



当约束带松开，可使膨胀太空舱在短时间内膨胀起来，美国宇航局使用网格板(图中所示)监控太空舱缓慢、细致的膨胀过程。但是经过几次尝试之后，这一过程都被延迟，最终未能适当膨胀。

BEAM于北京时间5月26日晚间首次尝试膨胀展开，但过程中出现故障，随后经空间站宇航员维修后故障解除，但在后续过程中BEAM没有按预期展开，并且舱内压力大于预期，最终26日展开尝试取消。



美国宇航局宇航员杰夫-威廉姆斯(Jeff Williams)在“宁静号”节点舱进行太空舱膨胀操作。

展开过程大部分由空间站内的控制器自动控制进行，但在个别阶段需要宇航员的手动输入。在BEAM完全展开后，空间站通过与BEAM对接口的小孔提供空气进行漏气测试，这需要宇航局手工打开压力均衡阀参与。一切正常后，BEAM启动自身携带的八个气瓶对舱内进行充气，平衡国际空间站与BEAM的内部气压。

BEAM的外壳非常结实，展开过程也并不是我们想象的像气球那样“充气”展开，而是类似“折叠灯笼”般伸展。BEAM特制的防护层是一层厚厚的纤维状材料，由复杂的材质和布料叠加合成，单位面积比目前国际空间站的金属外壳还要重几倍，可以抵御太空中微陨石的撞击，并且隔绝来自太阳的致命宇宙射线。此前比格洛航天公司在地面的超高速撞击试验证实：即使投掷的弹丸飞行速度达7公里/秒，仍未成功穿透过这层防护层。

为安全起见，在BEAM充气后前两年，国际空间站的宇航员不会在 BEAM 内常驻，只是每年两次进入舱内进行例行检查，收集安装在舱内的各探测器数据，测试 BEAM 在实际太空环境中抗漏气、抗太阳辐射、抗微陨石以及应对极端温度变化的能力，检测过程不需要穿着宇航服。



美国宇航局认为，可膨胀太空舱是帮助人类抵达火星的一项关键性技术。这些实验将帮助确定是否可膨胀结构将提供一种轻量级未来太空栖息方案。

这种膨胀充气的太空舱对人类太空探索意义重大：它不仅使我们在太空拥有了“扩容”太空舱空间的能力，也为现有太空站模式带来变革，可取代大部分金属外壳太空舱。相比较普通太空舱，充气式太空舱价格较低，重量轻便很多，未膨胀展开前体积很小，便于运输，发射费用低廉。这项技术也可以使用在月球与火星基地建设上，也可以用来组装太空酒店。



比B330更大型的B2100膨胀模块剖面图，可用于月球、火星甚至更遥远星球的轨道上。

比格洛航天公司目前正在研发比BEAM体积更大的B330膨胀模块。如果BEAM在太空状况良好，B330将于2020年被送上太空，每个B330舱段充气展开后内部加压空间可达330立方米，这与它们的名称一致。

目前国际空间站的内部加压空间为916立方米，一个B330在太空展开后能提供的空间就可达到国际空间站目前的三分之一。换而言之，历经18年建设的国际空间站能够提供的内部工作空间，三艘B330组装完就够了。而且三艘B330总质量仅约60吨，而国际空间站质量高达420吨，可以节省的发射费用非常惊人。

BEAM将于国际空间站保持对接状态两年，之后将进行减压并被空间站机械臂移除释放进入太空，并最终再入大气层销毁。

国际空间站充气式太空舱（BEAM）组装动画

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