空间站还能使用多少年？

在电影《火星救援》中，一位被困的宇航员能够在 NASA 最初设计的仅能使用 30 天的居住舱中生存数年。这部电影是虚构的，但前提与现实并不相差太远：NASA 设计的许多东西最终都远远超过了其最初的有效期——从火星探测器到开普勒太空望远镜。

从 1998 年到 2011 年，五个不同的航天局组装了有史以来最大的太空结构。起初，NASA 认为国际空间站将持续到 2015 年。现在已是 2015 年，空间站 15 周年纪念日刚刚过去。对于这样一个老前辈来说，它的表现相当不错。它还能再撑 15 年吗？

过去几年，国际空间站的预期寿命已延长至 2020 年，然后是 2024 年。这又给了我们 9 年的时间在微重力环境下进行有趣的科学实验，并测试商用航天器以及可能帮助我们前往火星的技术。但 NASA 可能能够从太空栖息地中挤出更多年。

2024 年以后的生活？

国际空间站的主要承包商波音公司目前正在进行可行性研究，以确定空间站是否能够存活到 2028 年。

当国际空间站绕地球运转时，地球一侧的太阳会炙烤它，而另一侧（较暗的一侧）则会结冰。极端高温会导致其材料膨胀和收缩，从而导致磨损。波音公司国际空间站项目维护工程总监布拉德·科斯兰 (Brad Cothran) 表示，航天器的对接和脱离也会导致机械应力。

尽管如此，空间站还是有很大机会存活到2028年。“目前我们还没有看到任何阻碍因素，”科特伦告诉《大众科学》 ，但他补充道：“有些事情我们必须要解决。”

弱点

随着国际空间站上不断增加新的科学实验，空间站的太阳能电池板将需要比以往收集更多的能量。不幸的是，在轨道上运行了 15 年后，它们看起来有些破旧。太空辐射使太阳能电池上方的透明玻璃变黑，阻挡了部分阳光进入，而且不时会有小块太空碎片破坏一串太阳能电池。

空间站刚建成时，太阳能电池阵列可产生 220 千瓦的电力。波音公司预测，到 2028 年，太阳能电池阵列只能产生 160 千瓦的电力。

“我们认为我们可以实现到2028年的目标，”科特伦说道，“但这是我们必须解决的问题。”

即使太阳能电池板坏了，也不一定意味着国际空间站的末日。波音公司有一个想法，在必要时用更新、更高效的电池覆盖旧电池板。

“目前我们还没看到任何令人失望的表演。”

那么就只存在常见的技术过时问题。

“这些电脑已经有点过时了，”NASA 公共事务官 Daniel Huot 说道。“很多人批评我们仍在使用 Windows XP。”但他补充说，宇航员通常使用的电子设备会定期更新。

国际空间站的互联网连接将来也可能成为一个麻烦。

“空间站的主要目标是进行科学研究，但如果你看看今天的实验——与 15 年前相比，以及与未来 15 年相比——需要更多的数据才能返回地面，”科特伦说。“我们需要更多的带宽。”

宇航员们提到了国际空间站的网络连接速度较慢的问题。波音公司正在努力提高网络连接速度，并将继续努力跟上。

“我们将需要更多的带宽。”

但这些都是小问题，相对容易修复或更换。事实上，科特兰说，唯一真正让国际空间站无法居住的事情是空间站外壳有破裂的危险，宇航员将暴露在致命的、冰冷的太空真空中。但到目前为止，一切都很好。

“到 2028 年，空间站的第一批部件将有 30 年历史了，”霍特说。“[波音] 只需进行分析，他们很可能会说可以使用更多年。这并非不可能。”

科特伦表示同意。“目前，我看不出有什么理由它不能在 2028 年后继续飞翔。”

前往火星的垫脚石

科特兰说，在国际空间站运行的 15 年里，最大的挑战是维护再生生命系统。这些系统可以循环利用水、为宇航员提供呼吸所需的氧气以及清除空气中的二氧化碳。这些关键系统已经经历了多代技术的发展，科特兰认为，通过这次学习，载人火星任务可能真的能够成功往返火星。

国际空间站很可能仍是通往火星的重要垫脚石。生命支持系统、潜在栖息地以及宇航员在火星生存所需的其他设备可以在国际空间站进行测试。从那里，这些设备可能会在月球上或绕月球轨道上进行测试，然后再前往火星。

另一方面，NASA 的预算有限，维护空间站每年的成本约为 35 亿美元。这笔钱本来可以用来资助其他科学任务，包括投资将人类送上火星的技术。

如果 NASA 决定在 2024 年之后不再在国际空间站驻留，那么国际空间站将会在受控轨道上穿过地球大气层并坠入海洋时遭遇火烧死亡

科特兰说道：“我希望这种事情在我有生之年不会发生。”