据中国航天报报道，俄罗斯国家航天集团与美国宇航局近日达成重要共识：国际空间站的工作寿命至少延长到2028年，最终有可能在2030年完成历史使命，以可控方式脱离轨道，坠入南太平洋预定海域。那么，国际空间站为何要退役？科研人员需要重点解决哪些离轨技术问题？中国将如何参与国际空间站退役后的布局？

　　国际空间站为什么要退役？简单来说就是老了。国际空间站的预期寿命原本只有15年，但自1998年11月第一个组件曙光号功能货舱升空以来，它已经在太空中运行了近27年，每时每刻都在经受着太空极端恶劣环境的考验。目前，国际空间站面临的主要问题有舱体疲劳、流星体与空间辐射的轰击、部件老化等。

　　国际空间站绕地球一圈大约要90分钟，地球上每过一天，空间站要看到16次日出日落。对于人类而言，日出日落是非常美妙的体验，对空间站而言却是一种煎熬：太阳一出来，它的向阳面温度立刻飙升，最高能到120℃左右，在背阴面或者日落之后，温度可以低至零下160℃。整体来说，空间站每天要被加热16次、冷却16次，而随着它环绕地球飞行时的姿态转动，太阳能帆板不断调整方向，各舱段相互遮挡，空间站每一局部的寒热交替更是变化多端。长期、高频、极端、不均匀的温度循环变化会导致金属舱体的热疲劳，降低舱体材料的强度和塑性（物体变形的能力）。

　　除了舱外温度之外，舱内气压的变化也挑战着空间站的可靠性。空间站舱外是气压为零的太空，舱内是适宜人类生存的标准大气压，这个气压差极大。每当新舱段对接或分离、航天员要执行舱外任务时，空间站的气闸舱都要在零大气压和一个大气压之间反复切换，这是造成舱体疲劳的原因之一。

　　事实上，国际空间站早就开始漏气了，并且越来越严重，更糟糕的是虽然发现了漏气位置，却至今未能找到具体原因，也没有根治方案。2019年9月，俄罗斯轨道段（国际空间站由俄罗斯轨道段与美国轨道段对接而成）的星辰号服务舱中一段转运物资的通道发现漏气。这个舱段是2000年发射的，当时已在轨运行19年。航天员利用悬浮的茶叶追踪到一个漏气点，并用聚酰亚胺胶带封上了这道长2-4厘米的微细裂纹，但问题并未根除。起初每天泄气450克，到2024年4月这一数值已达1700克，折合成空气体积就是1.3立方米。美国国家航天局倾向于裂纹成因是由舱体压力、机械应力、材料特性、太空环境等多方面导致的疲劳。为了规避整个空间站的空气突然全部跑光的风险，自2024年11月起，只要星辰号的这个通道打开，美国轨道段的门就会关上，把失压风险控制在俄罗斯轨道段的范围内。

　　温度剧变、内外压强、日常运作等造成的舱体疲劳是可预见的“岁月沧桑”，还有很多太空意外事件，如国际空间站经常遭受流星体和空间辐射的突然袭击。2022年12月和2023年2月，俄罗斯停泊在国际空间站的联盟MS-22载人飞船和进步MS-21货运飞船相继发生冷却剂泄漏事故，空间站机械臂拍摄到飞船外部的小洞，很有可能是被流星体或人造太空碎片砸出来的。空间辐射更是神出鬼没，2021年3月24日，国际空间站和SpaceX龙飞船触发了多次警报，经驻站人员和地面飞控团队确认全是误报，很可能是龙飞船与空间站之间的通信设备被空间辐射干扰所致。这种“烽火戏诸侯”只是空间辐射玩儿的小把戏之一，倘若一束高能宇宙射线轰击到航天器的控制模块，造成电位翻转，还有可能酿成大祸。

　　总而言之，在太空中一切都衰老得很快，除了机械结构、电子设备等部件之外，通风系统、水循环系统等需要持续运转的设备都会迅速磨损老化。但空间站舱段内部的设备都是专门定制的，几十年过去，替换零件变得更加困难。这些都是国际空间站不得不退役的原因。

　　国际空间站1998年开建k8凯发官网时，只有俄罗斯的曙光号和美国的团结号两个舱段，历经多年建设，扩展成一座近20个舱段、放得进一个足球场的巨物。这么一个庞然大物，该如何安排它的“后事”呢？

　　围绕地球飞行的航天器一般有两个归宿，一是“太空葬”，把它推到遥远的“坟场轨道”（即墓地轨道，位于地球同步轨道上方300千米处的空间区域，专门用于安置寿命终止的地球同步卫星）继续绕地球飞行上百年，那里比地球同步轨道还要高，可以避免与正常工作的航天器碰撞而产生太空碎片；二是“火葬+骨灰撒海”，控制它进入大气层，大多数小体量的航天器会在此过程中完全烧毁，对于烧不尽的，要力争让其坠入南太平洋的“尼莫点”，此处距离最近的大陆也有2700公里之遥，坠落此处可以避免伤及无辜。

　　“坟场轨道”的方案一定是不适合国际空间站的，因为它个头很大，别的废弃航天器很容易撞到它，产生大量碎片危及空间安全。所以，只能让它受控进入大气层，焚毁在南太平洋上空。

　　很多人可能会说，国际空间站既然是像搭积木那样一块块建起来的，那也可以一块块拆解，逐个再入大气层焚毁。然而，空间站的许多组件最初是由运载火箭或航天飞机运上去的，本身并不具有推进和姿态调整能力，难以受控再入大气层。并且，由于空间站的各个舱段在长期在轨运行期间早已深度互联，现实中很难再做到模块化拆解，稍有失误，空间站就可能整体失控，各部件和主体结构随机飞散。举例为证：2021年7月，俄罗斯的科学号多功能实验舱对接国际空间站后，俄罗斯航天员正准备开舱进站时，因计算机判断失误（以为对接尚未成功）错误点火，推着整个国际空间站“转体一周半”，最终靠联盟MS-17飞船和曙光号舱段奋力反推，耗尽了科学号的燃料，才把空间站的姿态纠正过来。有人现场值班尚能闹出这么大的动静，将来人员撤离后遥控拆解的变数只会更多，也更难及时妥善应对。

　　因此，目前航天界的主流意见倾向于让国际空间站整体一次性离轨再入大气层。这将是航天史上规模最大的受控离轨行动，好比从天上精准抛下一个足球场，技术难度可想而知。按照初步方案，空间站的离轨操作将由俄罗斯轨道段及俄罗斯的进步号货运飞船执行，将来会将多艘进步号飞船改造为太空拖船，对接到空间站的各个舱段，每次一小步地精准降低空间站的高度，最后择机再入大气层。

　　美国宇航局也在积极筹划风险预案，可能使用现有的SpaceX公司龙飞船或者诺格公司的天鹅座号辅助国际空间站离轨，又或者开发载荷指标和变轨性能更佳、专用于大型航天器离轨的太空拖船来完成任务。

　　国际空间站离轨程序一旦启动，全球性的实时监测预警机制就必须运转起来。各国的地面雷达、望远镜和在轨运行的监测设备都要密切合作，计算、预测它当下的位置、高度、结构状态和未来走向。在它可能坠落的区域或航道上的人员都应该收到精确预警，以便安全撤离危险区域。

　　国际空间站堪称世界上最昂贵的单品，到2010年即将竣工时，它的总费用已达1500亿美元。进入太空的代价如此高昂，曾经也有人质疑这种付出是否值得。事实上，空间技术和随之衍生的科技进步和商业应用大大改善了人们衣食住行的质量，为全球经济带来了巨大收益。

　　为航天业开发的一些物品和技术已为社会直接利用。比如，记忆海绵最初是为了缓解航天员在火箭发射及返回舱着陆时所承担的巨大压力而设计的，如今出现在家用枕头产品的设计中；冻干食品是为了解决航天员在太空中的食品保鲜问题，现在进了大众的零食清单；一次性尿垫的发明是为了让航天员在太空行走时防止液体被吸入肺部，而今为儿童和老人的护理作出贡献。

　　更重要的或许是太空旅行给编程、仿真软件和机器人技术带来的进步。比如，机器人系统经过改造，已能为广泛的人群提供假肢；在轨道上进行的医学研究可以产生独特而重要的成果；用于设计空间任务的高级计算机程序推动了视频游戏、建筑和汽车行业的发展。

　　说到空间站，我们还要自豪地介绍中国空间站。每次执行神舟任务时，都能看到许多科研“行李”随着航天员前往中国空间站，天舟货运飞船更是大包小包地装着许多实验器材，航天员拆包都要花上好几天。到2025年初，我国已在轨实施200余项科学与应用项目。今年4月升空的神舟二十号乘组在轨期间，除了生物实验外，还在空间生命科学、微重力物理科学、空间新技术等领域，持续开展了59项空间科学实验与技术试验，有望在血管化脑类器官芯片培养、软物质非平衡动力学、高温超导材料空间制备研究等方面取得重要突破。

　　总之，空间站就是一座太空实验室，也是人类目前实现长期太空驻留的唯一方式。它利用地面难以复现的微重力、高辐射、无大气干扰环境，开展地面上无法进行的科学研究和技术试验，涉及的领域十分广泛，包括天文学、医学、农学、生命科学、基础物理学、材料科学、气象学、太空天气等，意义十分重大。在教育和文化推广领域，国际空间站拥有着先天强大的品牌效应和社会影响力，同时，它也是促进世界交流与合作的一座标杆。

　　对于美国和俄罗斯来说，国际空间站的退役意味着两国最负盛名的合作项目的终结。从这次达成的空间站退役计划草案来看，两国只是在商量如何“好聚好散”，画上一个完满的句号，并无再次合作的意向。

　　就目前可见的时间内，美国宇航局正在集中精力执行“重返月球”的阿尔忒弥斯计划。该计划的关键组成部分是一座围绕月球运行的“月球门户”空间站，致力于提供深空科学研究平台以及地月往来的通信和中转枢纽功能。美国的合作方包括欧洲、日本、加拿大与阿联酋，计划于2027年发射，已在今年通过的“大而美法案”中获得资金。若能建成，它将是人类第一座深空（月球及更远统称“深空”）空间站。此外，美国宇航局也在支持多个团队建设商业空间站，目前进展最大的是公理号（Axiom），其舱段尚在建设中。

　　俄罗斯则在筹划自己的“俄罗斯轨道服务站”，这一空间站设计为更大的轨道倾角，以便覆盖俄罗斯全境和地球两极（国际空间站只能飞到南北纬各52）。据悉，国际空间站的俄罗斯轨道段可能会提前分离，从而参与新空间站的奠基工作。新空间站计划于2027年起陆续发射各舱段，2035年建成。

　　对于中国的航天事业来说，国际空间站的退役并没有什么影响。我国和国际空间站原本就没有合作关系，况且还有属于自己的空间站“天宫”。目前，我国已与多国展开载人航天国际合作。比如，今年2月，我国与巴基斯坦签署合作协议选拔训练航天员，未来几年内，巴基斯坦航天员有望进入天宫空间站执行短期飞行任务。我国在2016年提出国际月球科研站的概念，2021年与俄罗斯联合发布《国际月球科研站路线图》，目标是在月球南极区域及月球轨道建立一个长期自主运行、远景有人参与的综合性科学实验设施，预计于2035年前完成基本型建设。截至今年4月，已有17个国家和国际组织、50多个国际科研机构加入国际月球科研站的合作。

　　随着世界格局发展变化以及各航天大国的发展，相信未来的国际合作会有更丰富的形式来促进世界航天事业的整体发展，实现互利共赢。