
国际太空站已进入服役末期。图:翻摄自红星新闻
俄罗斯国家航太集团与美国太空总署(NASA)近日达成共识,国际太空站(ISS)的工作寿命将至少延长至2028年,并计划于2030年前后完成历史使命,采取可控方式离轨,安全坠入南太平洋预定海域。两国目前正积极研拟太空站退役的离轨方案,以及未来载人航太发展蓝图。
由10多个舱段组成的国际太空站结构复杂,各舱段间电力、生命维持与热控系统高度互联。虽有声音建议采取分段分离离轨方式,但专家指出此举风险极大,且跨国协调成本高昂,恐引发航天飞机失控甚至灾难性事故。故目前主流意见倾向于让太空站以整体方式一次性离轨。

俄罗斯国家航太集团与美国太空总署(NASA)近日达成共识,国际太空站(ISS)的工作寿命将至少延长至2028年,并计划于2030年前后完成历史使命,采取可控方式离轨,安全坠入南太平洋预定海域。图:翻摄自百度
由于太空站总重超过400吨,安全精确地将其导向远离人类居住区的南太平洋“航天飞机坟场”,成为航太史上最大规模、技术最复杂的可控离轨任务。计划中俄罗斯舱段和“进步”系列货运飞船将扮演主要拖带角色,逐步降低轨道高度,完成离轨过程。
考量俄罗斯舱段设备老化及风险增加,美国太空总署积极筹备备用方案,包括利用商业货运太空船如诺尔格的“天鹅座”或 SpaceX“龙”舱,配备大推力推进模组以辅助或主导离轨任务。更雄心勃勃的计划是开发专用的国际太空站离轨拖船,支援未来多样深空任务。SpaceX已获得 NASA数亿美元资助,负责此一离轨太空船的研发。
太空站离轨过程中,高速穿越大气层时必须完全解体,残骸落点需精确控制在偏远海域,防止地面人员伤亡与财产损失。离轨刹车点火的时机与推力精度至关重要,任何偏差经过轨道衰减“放大效应”可能导致落点偏移数百公里。
此外,地球大气密度随太阳活动波动大,进一步增加轨道预测难度。离轨过程将持续数月,科学家须依赖高阶轨道力学模型和全球雷达、望远镜监测网络即时调整离轨计划。
国际太空站部分核心结构坚固,可能无法完全燃烧,造成较大碎片落地。科研团队正讨论退役前预先拆除大面积太阳能电池板,并尝试在承力结构安装低当量分离装置,减少大块残骸风险。离轨程序启动后,全球监测系统将提供多时段预警,协助相关国家和机构避开危险区域。
美俄虽达成国际太空站退役初步计划,但这更多是维持基本安全与协调的有限合作,象征双方载人航太合作时代逐渐落幕。
美国重心已全面转向“阿尔忒弥斯计划”,以绕月轨道“门户”太空站及月球长期驻留为核心,并推动近地轨道商业太空站发展,期望2030年前后形成可持续的太空经济生态。然工程进度及预算挑战仍不容忽视。

门户绕月轨道太空站效果图。图:翻摄自红星新闻
俄罗斯则计划分阶段建造国内轨道服务站,从分离国际太空站俄罗斯舱段开始,至2027至2028年发射首个新舱段,2035年完成全新太空站。新站轨道倾角较大,利于覆盖北极与俄罗斯广大国土,兼具战略用途。但西方制裁及内部困难对俄罗斯航太产业构成压力,进度及技术挑战巨大。
专家分析,短中期内美俄载人航太难以恢复深度合作,但考虑到太空探索的全球性和技术需求,双方在无人深空探测、基础空间科学、太空环境监测、太空碎片治理等领域仍具有限度合作潜力。政治互信恢复前,实质合作仍受限。

未来俄罗斯太空站效果图。图:翻摄自红星新闻

















