空间站为什么不掉下来（空间站为什么飞这么快）

事实上，国际空间站虽然运行在距离地面约400公里高度的轨道上，但这里依然存在稀薄的大气分子，空间站会因摩擦而损失能量，导致高度降低，因此需要定期开启主发动机来抬高轨道。但在实际运行中，最常被使用的是进步号货运飞船的发动机，此时飞船需要与星辰号的尾端对接。

科学号总共研发了25年，推迟了十多次才发射，目前已经对接在星辰号上。它具备服务舱、生活舱、实验舱和货舱的全部功能，还安装了一套更高效的再生式环境控制和生命保障系统，其自动对接系统可供载人飞船、货运飞船停靠。该舱段自带动力，具备空间站轨道维持和姿控能力。

前面说过曙光号的产权是美国的，如果分家的话俄罗斯有可能拿不到，但这也无妨，因为2021年7月俄罗斯又发射了科学号多功能实验舱，这个舱段可谓“历史悠久”，曾经是曙光号的备份，始建于1995年，2004年决定改造为实验舱。

从上面的介绍可以看出，俄罗斯舱段的规模虽然没有美国的大，但却功能齐全，不仅有燃料有动力，还拥有自己的太阳能电池板，另外还有着完善的居住设施以及环境控制、生命保障系统，包括休息区、厕所、氧气发生器、二氧化碳过滤器等，足以成为一个”独立王国“。

另一个问题就是对接接口。俄罗斯使用的是”杆-锥“式接口，与我国空间站的对接口并不相容，二者即使靠近了也无法对接，需要建造专门的对接舱段才行。而中国空间站有着自己的建造流程，今年就要发射问天号和梦天号实验舱，完全没有必要付出巨大的代价去强行对接那几个老掉牙的舱段。

首当其冲的就是燃料和动力。目前国际空间站自身除了星辰号之外，已经没有其它的主发动机和姿态控制发动机。如果星辰号与之分离，国际空间站将失去这些发动机，同时也将失去为其运送燃料和抬高轨道的进步号货运飞船，如此一来空间站的轨道维持和姿态控制都会举步维艰。

星辰号和曙光号

不过，这个问题倒也不是毫无解决办法：美国有龙飞船和天鹅座货运飞船，欧空局曾经有ATV货运飞船，日本有HTV货运飞船，这些飞船都有动力，当对接到空间站的合适位置后，理论上可以用于抬升轨道。

也许有人会说：你这夸张了吧？以美国的能力，踢开俄罗斯自己玩也不难做到！咱实话实说，要论美俄目前的航天实力对比，俄罗斯近些年确实比较没落，但若是论起国际空间站这个项目，俄罗斯还真把美国拿住了。

而那几个俄罗斯舱段组成的缩小版空间站，其命运也未必能好到哪儿去。虽然它具备独立动作的能力，却也将面临另一种窘境：曙光号和星辰号都已经严重老化，科学号虽然才发射了不到一年，却也是已有20多年历史的老舱段。俄罗斯之前就有过退出国际空间站、另起炉灶的想法，原因就是觉得空间站太老了。

另一个比较大的俄罗斯舱段是星辰号服务舱。星辰号包含过渡舱、生活舱和工作舱等3个密封舱，但它最重要的能力在于动力系统，配有16个姿态调整发动机，和两个动力为3070N的S5.79主发动机，是国际空间站的主要推进动力。

但是，为重达数百吨的空间站提升轨道并不是件容易的事。除了已退役的ATV飞船，其它飞船在最初设计时并未考虑这种能力，如果不作改进，在提升轨道方面的费效比将极为低下。一艘进步号能干的活，也许需要多艘天鹅座或龙飞船才能实现，成本相当高。

曙光号功能货舱

ICM临时控制舱

特别是欧空局的ATV飞船，曾经被用于做这件事，并且成功了，但现在ATV飞船已经退役。另外，正与国际空间站处于对接状态的天鹅座NG-17号货运飞船，也具备提升空间站轨道的能力，并且还将进行演示。看来，美国方面对此是早有预备的。

不过在这一点上美国也有办法。当年因为对星辰号不放心，担心它不能正常工作，美国曾经研制过一个临时控制舱（ICM），可为国际空间站提供至少3年的轨道提升和姿态控制能力。3年的时间应该足够再造一个类似星辰号的舱段，改进版的龙XL货运飞船应该也能顶上来，可以为其运送大量燃料，问题就解决了。

曙光号的加压隔间可以满足生命保障、指令与数据处理、电力与对接的需要。它的对接系统可以供联盟号、进步号飞船停靠。此外，曙光号功能货舱具备独立的燃料存储能力，可储存大量燃料。利用进步号货运飞船还可以实现推进剂补加。

之前有网友提出过这样一个问题：俄罗斯舱段在与国际空间站脱离后，能否与中国空间站对接呢？这种可能性也就仅存在于想象中，实际上几乎没有。国际空间站和中国空间站的高度虽然差不多，但轨道倾角却相差10°左右，相对速度可达1公里/秒。俄罗斯舱段脱离后要想靠近中国空间站，需要耗费大量的燃料和时间，不太现实。

当然，为陀螺卸载也可以用天鹅座之类的货运飞船来解决，但这些飞船同样没有专门设计来执行这项任务， 不如星辰号的姿控发动机布局合理，在效率上肯定要大打折扣。一个更严重的问题是：当有大块的太空垃圾袭来，需要进行避让的时候，国际空间站还有没有紧急躲避的能力，就要打上一个大大的问号了。

科学号实验舱

这是怎么一回事呢？大家都知道，国际空间站虽然由16个国家联合建造，但其中占大头的还是美俄两国。美国自不必说，NASA管理的舱段最多，而且占据了全部31个实验机柜，拥有主导地位。俄罗斯的舱段数量比起美国就比较少了，但是却包含了几个极为重要的部分。

国际空间站3月30日的状态，可看到龙飞船、联盟号飞船和进步号货运飞船

在此之前，俄罗斯还曾发布了一个短视频，演示了国际空间站在失去俄舱段的坠入大气层的情景。这么看来，国际空间站是真的面临着一个巨大的问题：分家！这个问题大到什么程度？如果处理不好，这座已经烧了超过1500亿美元的国际空间站，有可能真的要坠毁！

俄式对接口是杆-锥式

短视频中俄舱段与国际空间站分离

头一个就是曙光号功能货舱，它是国际空间站的第一个舱，标志着空间站建设的开始。曙光号由气闸舱、货物舱、科学仪器舱和多功能舱组成。气闸舱可供航天员出入，货物舱中装有大量设备和货物，科学仪器舱中装有多光谱相机和用于空间材料加工工艺研究的熔炼炉，多功能货舱内还有生命保障设备和居住设施。

除了轨道保持，国际空间站的姿态控制也会遇到麻烦。目前其姿态控制主要依靠Z1桁架内的4个大型控制力矩陀螺，通过陀螺旋转的加速或减速来控制空间站的姿态。当空间站飞行一段时间后，这4个陀螺的加速和减速应该是可以互相抵消的，但现实中总是有些误差，因此总会有一个或多个陀螺转速将提高到极限。

建成后的中国空间站

俄罗斯航天局局长罗戈津倒是提出了另一个设想：“在中国空间站上,我们可以探讨建造新的模块和舱体”，也就是建造新的俄罗斯舱段，然后发射上去与中国空间站对接。不得不说，这对于俄罗斯是一个比较可行的方案，当然这还得看我国是否同意。

载人龙飞船

在失去主发动机和进步号飞船的情况下，如果没有其它手段来提升轨道，国际空间站剩余部分的高度每个月将下降2公里，并且高度越低下降速度越快，只需要2年就会坠入大气层。

国际空间站这次麻烦大了！俄罗斯宣布：在制裁解除之前，它将停止与西方国家在国际空间站项目上的合作。俄航天局负责人德米特里·罗戈津近日表示：只有在西方解除对莫斯科的制裁后，国际空间站和其他联合太空项目伙伴之间才有可能恢复正常关系。

国际空间站

由此可见，科学号拥有曙光号几乎全部功能，因此曙光号也就不再是俄罗斯舱段的必需品。除了这些比较大的舱段外，俄罗斯还拥有搜索号、黎明号小型实验舱和码头号对接舱等航段，加起来大约占了空间站布局的四分之一。

俄罗斯与美国的舱段划分

一旦发生这种情况，就需要星辰号上的姿控发动机点火，产生一个反方向的力矩，从而帮助力矩陀螺卸载，回到正常状态。如果没有星辰号，这些陀螺就没有办法卸载了，将会极大地影响空间站的姿态控制。

南太平洋的尼莫点

现在已经有17国9个项目获批加入中国空间站首批科学试验，不妨天马行空地畅想一下：如果再加上个俄罗斯舱段，那中国空间站将成为新的”国际“空间站，那可就有意思了。

天鹅座飞船

因此，如果俄罗斯这一部分舱段真的脱离国际空间站，确实有潜力成为一个新的独立的空间站。相比之下，假如国际空间站真的失去了这几个舱段，它却会遇到比想象中更加严重的”大麻烦“。

但如果不和中国空间站对接，鉴于俄罗斯目前的国力，硬要自己去维持一个独立的空间站，是有些力不从心的。因此，星辰号等舱段如果从国际空间站上分离出来，过不了多久大概率会被放弃，并同样受控坠入大气层。

俄罗斯短视频中国际空间站坠落的场景

但在真正实施之前，这些方案都只是理论上可行，能达到什么效果还是未知数。如果真的发生了最坏的情况，国际空间站的剩余部分无法控制姿态和保持轨道，或是被太空垃圾击中报废，它最后的归宿将是坠入大气层并烧毁。该过程如果还能受控的话，烧剩的残骸落点将是南太平洋的尼莫点。

曙光号由俄罗斯建造和发射，产权却属于NASA。理论上如果真要分家的话，俄罗斯应该把曙光号留给美国。但从之前发布的“分家”视频来看，从国际空间站脱离的那部分明显也包含了曙光号，看来不排除俄罗斯另有想法的可能性。