国际空间站可能遭遇的最严重危机

在太空真空中，太空碎片（废弃火箭级、破碎卫星、微流星体等）数量达数百万，均以约1.7万英里/小时的速度飞驰，且不断相互碰撞，导致碎片数量呈指数级增长。这些碎片大多很小，许多不在国际空间站（ISS）的轨道高度附近，但该区域并非完全安全。

实际上，碎片一直在撞击ISS，其外部布满了明显的凹痕和裂缝。若有物体完全击穿空间站，舱内大气会泄漏到太空真空中，警报将响起。压力计会向宇航员确认空间站几乎肯定被撞击，泄漏速度可能表明 crew 有多少时间应对。据美国国家航空航天局（NASA）估计，0.6厘米宽的孔洞有14小时时间封堵，而20厘米的孔洞则不到一分钟。

为防止此类撞击，有一个名为“太空监视网络”的计划，这是军方用于追踪太空碎片的一系列传感器。NASA 监控着非正式称为“披萨盒”的区域，即ISS周围的禁飞区。当预测碎片将进入该区域（碰撞概率至少为1/10万）时，任务控制中心会下令进行规避机动，启动推进器移动ISS以躲避碎片。自1998年首个ISS模块发射以来，该技术已使用数十次。但该系统仅追踪约4.5万块较大碎片，且所有传感器都有干扰。此外，风险阈值可能会漏掉一些碎片，有时漏得很严重。2025年，中国宇航员因碎片撞击返回舱而短暂滞留空间站。

ISS当然有自己的防御措施。一些系统外部包裹着类似织物的缓冲层，一种名为“惠普尔防护盾”的缓冲装置有助于减轻撞击。不过，该防护盾仅能阻挡约1立方厘米大小的碎片，而碎片追踪器仅设计用于捕捉10立方厘米及更大的碎片。换句话说，防御存在缺口。

无论如何，ISS受损都算是相当倒霉的事。2017年，NASA和俄罗斯航天承包商的科学家认为这种最坏情况的概率为1/121。截至2025年底，NASA告诉《连线》杂志，六个月内碎片导致失压事件的风险在1/36到1/170之间。

如果有时间，宇航员和航天员会尝试封堵漏洞或关闭泄漏区域的舱门（他们曾用这种方法处理ISS的PrK模块的小规模泄漏多年，效果基本良好）。但要记住，这是最坏情况，crew将面临紧迫的最后期限。NASA表示，一旦压力降至约490毫米汞柱，关键系统可能发生故障。宇航员可能会缺氧，这种氧气剥夺会使人虚弱甚至神志不清。这将是一个令人心碎的决定，但如果别无他法，crew将需要进入乘员飞行器并离开ISS。

（还有其他紧急情况可能导致这种局面，比如机械短路引发火灾，或有毒氨泄漏，但这些可能性更低。）

现在假设空间站失压，几十年来首次空置，完全由计算机和远程控制操作。首先，NASA及其合作伙伴必须接受离轨的必要性——无法返回拯救ISS。这可能很复杂：欧洲航天局的23个国家以及日本、加拿大都参与了ISS合作，还有俄罗斯。俄罗斯承诺仅支持ISS至2028年，但同意在应急离轨情况下帮助NASA。

没有单一的弃船计划，因为一切都取决于具体情况。但必须采取行动，因为一大块太空垃圾将缓慢地坠向地球，尽管有世界顶尖航天工程师和科学家的监督，但情况仍令人担忧。理想情况下，美国离轨飞行器（如“龙”飞船）将准备好引导ISS进入大气层，在太平洋的安全区域上空销毁。

但在最坏情况下，离轨飞行器可能尚未准备就绪。若没有它，2024年达成的一项协议（依赖俄罗斯“进步”号飞船）可能会生效。需要考虑令人烦恼的权衡：让ISS自行缓慢下降可节省燃料（ISS最终需要燃料进入大气层并确保坠入海洋），但缓慢下降可能危及维持远程控制所需的机械。

受控离轨需要使用多个核心系统，包括通信、电力和航空电子设备。部分ISS设备未专门认证可在失压环境中运行（NASA根据技术分析认为关键系统仍可运行，并强调许多系统已在真空中使用）。另一个担忧是ISS在太空中失去姿态控制，可能开始翻滚，导致太阳能电池板偏离太阳，失去主要电力来源。

无论如何，使用俄罗斯资产的计划仍存在问题，NASA称ISS将“再入角度更浅”，幸存碎片会散布在比预期更大的区域。不过，NASA仍能在很大程度上控制这些碎片的坠落位置，它们很可能如航天局一直希望的那样落入海洋。当然，ISS可能会提前“退役”，但它确实已经老化，大概率不会出大问题。

大气层是无情的焚化炉，无论ISS如何坠落，大部分都会被汽化。但仍有部分可能幸存。在准备充分的最佳情况下，空中交通管制和海事部门可发出警报。ISS碎片将划过天空，澳大利亚人可能会在碎片坠入大海前看到壮观景象。然后，这座人类工程史上的历史性丰碑残骸将沉入海底，成为藻类和微塑料旁的另一具“残骸”。

但在最最坏的情况下，我们将失去控制。ISS将冲破大气层，尽管许多碎片可能落入海洋，但有些可能击中人口密集的城镇或城市。碎片可能散落数千英里、横跨多个大陆，极难预测。正如NASA所说：“计算这种穿透导致失去离轨能力的概率涉及大量变量，使得预测无效。”

ISS几乎肯定不会发生这种情况。同时，这是美国空间站唯一坠落方式的更极端版本。1979年，美国首个空间站“天空实验室”在轨道空置数年后开始坠向大气层，威胁要将熔融的航天器部件坠落到地球。当时，NASA官员不得不远程唤醒其计算机，在对空间站仅有有限控制的情况下，将其引导至对人类威胁最小的位置。

在此前几个月，航天局官员与国务院频繁联系，国务院向全球使馆发布最新预测轨迹。在这种情况下，“失误”是不可接受的：据当地报纸报道，几十年前，苏联“礼炮”号空间站之一离轨时，燃烧的碎片散落在阿根廷，吓坏了民众，至少需要部署几名消防员。

ISS比“礼炮”号和“天空实验室”都大得多。官方ISS咨询委员会的专家表示，在失控离轨情况下，“汽车和火车大小”的碎片将从天而降。NASA证实这将“对全球公众构成重大风险”。

据《连线》杂志了解，从未有人因空间站碎片击中而死亡。“天空实验室”的部分碎片落在西澳大利亚的偏远地区，吉米·卡特正式道歉，但无人受伤。碎片击中人口密集区的概率很低，因为世界大部分是海洋，大部分陆地无人居住。2024年，一块从ISS弹出的太空垃圾在大气层燃烧后幸存，坠穿佛罗里达州一名男子家的屋顶，他发了推文并起诉NASA，但未受伤。

为撰写本文，《连线》杂志查阅了数十份NASA文件（包括应急备份计划），采访了十几人（包括三名曾访问ISS的宇航员），但似乎没人太担心。一名宇航员说，在轨道上最让他担心的是牙疼。ISS曾发生过一些紧急情况，包括1月的首次医疗撤离，但总体非常稳定。事实上，ISS最令人印象深刻的一点是从未发生过太戏剧性的事件——没有实验失控，也未被小行星撞击。

但还有一个令人不安的事实：未知的未知。几十年来，这一直是描述这个实验性轨道殖民地生活的恰当格言。然而，最终会有不同的格言适用：没错，未知的未知确实存在，但我们知道，所有美好的事物都会结束，上升的东西必然会落下。

在某种程度上，理论上我们仍能拯救ISS，将其移至更高轨道。NASA计算，将空间站推至地球上方640多公里可使其存活100年，但至少需要18.9吨推进剂（约2000个航空公司随身行李的重量）；存活1000年则至少需要36吨。如果这看起来不多，要知道目前没有任何飞行器能将这么多燃料运到空间站。仍在研发中的SpaceX“星舰”巨型火箭可能能运送很大一部分，但据航天局估计，它与空间站对接会很困难。

或许这就是最大的讽刺：太空浩瀚且大部分空旷，却没有简单的“丢弃”方式。