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空间站为什么需要持续维修:看懂一次舱外活动的技术逻辑

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-09-08

一、9月1日的舱外活动,任务远不止“走出去看看”

9月1日,NASA宇航员Jessica Meir和欧洲航天局宇航员Sophie Adenot在国际空间站外开展舱外活动。

NASA公开信息显示,两人执行了更换高分辨率摄像机、处理对接辅助设备、安装相关线路以及为阿尔法磁谱仪后续维护做准备等工作。

这类新闻如果只看标题,很容易被“女性宇航员太空行走”这个亮点吸引。

但如果把镜头拉近,就会发现任务本身非常工程化:每一个动作都对应具体设备,每一个设备都服务于空间站运行。

舱外活动不是简单地把人送到舱外,而是让人在极端环境中按照预定流程完成机械操作。

时间、工具、身体姿态、通信、空间站位置以及航天服状态,都需要纳入计划。

任何一个环节出现偏差,都可能影响后续步骤。

二、为什么一颗摄像机也值得宇航员亲自更换

国际空间站上的外部摄像设备并不是普通意义上的“拍照设备”。

它们承担着观察外部结构、辅助判断设备状态以及支持航天器操作等任务。

NASA在本次任务介绍中提到,两名宇航员需要更换一个高分辨率摄像机,同时处理与航天器对接相关的设备。

对地面工作人员而言,更换一个摄像机可能是几十分钟的机械工作;但在轨道环境里,情况完全不同。

宇航员身穿加压航天服,手部活动受到限制,不能像在地面实验室那样随意转身、弯腰或者调整姿势。

工具还必须通过安全绳或其他方式进行管理,避免物体漂走。

每一次拆卸和安装都要按照既定顺序进行。

因此,舱外维修真正考验的并不是“力气”,而是精确、稳定和流程执行能力。

三、空间站维护为什么强调“提前准备”

国际空间站长期运行在轨道环境中,设备会经历辐射、温度变化、真空环境以及长期机械使用等因素影响。

空间站虽然不像汽车那样定期驶入维修厂,但它同样需要持续维护。

NASA空间站项目长期积累的经验表明,很多舱外活动都需要提前准备。

宇航员会在出舱前进行水下训练、设备模拟和流程演练。

地面团队则需要把任务拆解成多个步骤,确认工具、通信和应急方案。

这种“先把困难留在地面解决”的思路,本质上是一种工程安全方法。

越是复杂的环境,越不能把关键决策留到现场临时完成。

从这个角度看,空间站维修很像一场大型系统工程:宇航员是执行者,地面控制中心是协同者,空间站本身则是整个任务的工作平台。

四、46颗螺栓为什么也会成为任务的一部分

本次舱外活动还涉及阿尔法磁谱仪相关维护准备。

NASA此前公布的任务信息显示,宇航员需要进行大量精细操作,包括处理结构件和螺栓。

“拧螺栓”在地面看起来普通,但在轨道上完全是另一回事。

航天服会限制手部灵活度,工具也需要设计成适合宇航员操作的形式。

更重要的是,宇航员无法像地面维修人员一样随意借力。

这也是为什么航天工程经常强调“人机工效”。

设备设计不仅要考虑能不能工作,还要考虑人在极端条件下能不能可靠地操作。

NASA长期的舱外活动经验正是通过一次次任务积累起来的。

每次任务产生的数据,都会反过来影响下一代工具、航天服和维修方案的设计。

五、从一次出舱任务看现代工程的“协同思维”

本次任务还有一个值得普通读者关注的地方:它不是某一个宇航员单独完成的工作。

从地面任务设计,到模拟训练,再到实时通信和现场执行,每一步都需要多人配合。

宇航员在舱外看到的情况有限,地面团队却拥有更多设备状态和任务背景信息;两者必须通过通信形成一个完整的决策链。

这种模式其实并不只属于航天。

大型工程、深海探测、极地科考甚至复杂工业维护,都需要把人的经验、机器状态和远程协同结合起来。

空间站的意义也因此超出了“在太空做实验”。

它还是一个长期运行的复杂系统实验场。

人类如何在距离地面数百公里的地方维修设备、处理异常、安排任务,本身就是一套非常有价值的工程经验。

所以,当我们看到“宇航员完成一次太空行走”时,可以换一个角度理解:那不是一场单人的冒险,而是一整套系统在轨道上完成了一次精密协作。

一块猪肉背后的乡土温度 河南以全链优势擦亮猪肉产业名片

金秋十月,郑州中原国际会展中心烟火气升腾。

国内聚焦猪肉全产业链的大型综合性行业活动——2026猪肉及制品展览会在这里开幕。

本次活动以“发展猪肉品牌,提振猪肉消费”为主题,设置美食、文化、音乐、消费、采购五大板块,展览总规模超12万平方米,汇聚来自国内外近30家行业机构、上千家参展企业,实现产业商贸对接与大众消费体验同场共振、双向赋能。

2026年作为“十五五”开局之年,稳定生猪生产、促进富民兴农,是践行大食物观、落实中央一号文件要求的重要抓手。

生猪产业连着群众“菜篮子”与养殖户“钱袋子”,是保障肉品供给、带动农户增收、助力乡村振兴的民生产业,在多元化食物供给体系中作用突出。

那么,这场聚焦猪肉全产业链的综合性活动,为何会落地郑州?答案来自于河南深厚的生猪产业根基与成熟完备的产业生态。

在中原大地,从种源繁育、饲料配套,到养殖、屠宰、分割、精深加工,再直达商超、餐饮消费终端,一条闭环完备的全产业链已然成型,能够实现一块高品质猪肉从繁育到加工的核心生产环节在省内落地。

作为全国生猪稳产保供的关键压舱石,河南生猪出栏体量、猪肉总产量、屠宰加工产能稳居国内第一方阵,产业底盘稳固、供给能力突出。

依托省内产业优势,地处中原的郑州又坐拥国家级综合交通枢纽的区位条件,通联南北、辐射全国,为猪肉产品集散流转、商贸对接搭建起天然通道。

据河南省统计公报,2025年全省出栏生猪6474.15万头、猪肉产量521.78万吨,持续为全国肉品市场稳定供应夯实基础。

在这条庞大产业链的发展进程中,本土培育的产业力量持续发挥链主引领作用。

本次活动的承办单位牧原集团,1992年发轫于南阳,从22头生猪起步,三十余年深耕中原乡土,逐步搭建起集饲料加工、育种、养殖、屠宰加工于一体的全产业链。

企业不断将数字化、智能化技术融入各生产环节,探索种养循环的绿色低碳发展路径,目前养猪业务布局全国24省(区)105市219县(区),建成运营1000 多个现代化养殖场。

厚实的产业基底与链主企业的带动,共同为这场全产业链盛会落地郑州、串联上下游资源筑牢了根基。

活动现场,牧原携手三全、思念、广顺兴、安井等十家产业链上下游企业联袂参展,香烤五花肉品鉴区前排起长队。

集群式亮相,把分散的企业知名度汇聚成“河南食品”的区域品牌认知,让“老家河南”的舌尖魅力变成消费者心里的品质标签。

同期举办的猪肉创新菜、名菜品鉴交流活动,也助力中式菜品创新、饮食文化传承。

一碗猪肉端上餐桌,背后是育种、养殖、屠宰、加工、流通的整条链,更是中原大地三十年躬耕不辍的乡土温度。

这场活动沉淀下来的,不只是短期的客流与成交,更为行业搭建起品质交流、品牌推介、消费趋势研判的共享平台。

河南猪肉产业正从“养得多、杀得快”向 “品牌强、会说话”转轨,把产业优势持续变成消费者看得见、尝得到、信得过的品质体验,为乡村振兴注入持久动能。

西藏又发生 7.0 级地震!大地震频发,到底意味着什么?

2026年10月22日22时33分,西藏那曲市巴青县发生7.0级地震,震源深度10千米。

据那曲市抗震救灾指挥部通报,截至10月23日5时20分,地震已造成16人遇难、46人受伤,房屋倒塌及受损339户。

目前,救援力量正在灾区开展搜救和伤员救治工作。

10月23日,西藏那曲市索县消防救援大队已到达巴青县岗切乡纳贡村,正在进行排查,图源:新华社 这是自2015年1月以来,西藏地区发生的又一次破坏性强震。

2025年1月7日,日喀则市定日县曾发生6.8级(矩震级7.1级)破坏性地震。

此前,2017年林芝米林发生6.9级地震,2020 年那曲尼玛发生6.6级地震,2021年那曲比如发生6.1级地震。

这些强震虽然发生在西藏的不同地区,却指向一个共同的问题: 西藏为何会频繁发生大地震?青藏高原是否开启了震动模式,进入新的地震活跃期? 要回答这个问题,还得从青藏高原特殊的地质构造说起。

西藏为什么强震多发? 西藏一直是我国强震活动最活跃的地区之一。

根据《西藏自治区“十四五”时期防震减灾规划》,1950 年以来,西藏及邻区平均每年发生 5 级以上地震 5 次左右,6 级以上地震 1 次,7 级以上地震约 10 年 1 次。

1950 年 8 月 15 日发生在西藏墨脱的 8.6 级地震,是我国有记载以来震级最大的地震,也是有史以来世界最大的内陆地震。

西藏为什么会有这么多大地震? 原因就在青藏高原的地下结构。

约六千万年前,印度板块开始与欧亚板块发生碰撞,相互挤压,使地壳逐渐增厚、隆起,经过漫长的地质演化,形成了今天的青藏高原和喜马拉雅山脉。

但这场碰撞,直到今天还在继续,并伴随大量的地震活动。

印度板块仍在持续向北运动。

在喜马拉雅地区,印度板块与欧亚板块仍以每年约 4~5 厘米的相对速度持续汇聚。

印度板块的部分岩石圈还在继续向青藏高原下方延伸,使高原内部的地壳不断发生抬升、变形。

青藏高原看起来巍然不动,实际上,它的地下始终在缓慢变化。

我们可以把印度板块想象成一台巨大的推土机。

它持续向北推进,与欧亚板块发生碰撞、挤压,使青藏高原的地壳不断发生变形,有的地方被挤压隆起,有的地方则发生断裂和错动。

这种持续数千万年的板块运动,不仅塑造了青藏高原的地形地貌,也使高原内部形成了众多断裂带。

这些断裂带就像地壳中一道道已有的“伤疤”。

在持续的构造运动中,断层两侧的岩块受到挤压、拉伸或水平剪切。

由于岩块之间存在摩擦阻力,断层并不会一直顺畅滑动,而是可能暂时被“卡住”,使周围岩石逐渐变形,积累应力。

当积累的应力足以克服断层上的摩擦阻力时,原本被卡住的岩块就可能突然发生错动,迅速释放积累的弹性能量,从而引发地震。

印度板块如何挤压青藏高原的地下,图源:中国科学院青藏高原研究所 印度板块与欧亚板块的碰撞,至今仍在持续。

青藏高原内部不断发生变形,众多活动断层也在持续的构造运动中积累应力,并不时发生错动。

这正是西藏强震多发的重要原因。

强震接连发生,是否意味着进入地震活跃期? 一年多时间里,定日县和巴青县先后发生强震,很容易让人觉得:西藏的地震是不是越来越多了?地球是不是调成“震动模式”了? 要判断地震是否真的变得更加频繁,首先需要把观察的时间拉长。

地震并不会按照固定的时间间隔发生。

一个地区可能在几年内接连发生强震,也可能在相当长的一段时间里没有明显的强震活动。

地震学上判断一个地区是否进入活跃期,要分析更长时间尺度内的地震发生频率、震级分布和空间变化。

在地震研究中,确实存在“地震活跃期”的概念。

所谓地震活跃期,是指在一定区域和时间范围内,地震发生相对密集、较强地震较多的阶段。

相反,地震较少的阶段则可能被称为相对平静期。

不过,“活跃期”并不意味着地震会按照固定的周期发生。

举个例子,如果一个地区长期平均每 10 年发生一次 7 级以上地震,并不意味着每隔 10 年就一定会发生一次地震。

可能连续几十年没有 7 级地震,也可能在较短时间内发生多次。

长期平均值反映的是统计规律,而不是一张地震时间表。

因此,虽然部分断层的强震活动具有一定的重复发生规律,但具体到几年、十几年这样的时间尺度,地震发生的时间和频次仍存在很大的不确定性。

几年内接连发生几次强震,并不一定意味着地震活动出现了异常。

那么,科学家如何判断一个地区是否进入地震活跃期? 这需要分析长达数十年甚至更长时间的地震记录,比较不同时期地震发生的频率、震级大小和空间分布,并结合地壳形变、活动断层及区域构造背景等资料,研究地震活动是否出现了显著变化。

判断的关键,不是最近发生了多少次地震,而是这些地震是否明显超出了当地长期地震活动的正常波动范围。

对于西藏来说,强震频发本就有其长期的地质背景。

但目前证据还不足以认定青藏高原已经进入新一轮地震活跃期。

是否出现了显著的区域地震活动变化,仍需结合长期监测数据和地震科研机构的专业研判。

西藏巴青7.0级地震之后仍需警惕余震 一次强震发生之后,地震活动往往不会立即结束。

当地下断层突然破裂、错动,周围岩石原有的应力状态也会随之改变。

一些地方的应力得到释放,另一些地方的应力则可能增加,从而引发后续地震。

这些沿着主震地震破裂带附近分布,且与其相关的较小地震,就是通常所说的“余震”。

根据大量地震序列的统计规律, 大地震之后,余震通常在初期较为密集,随后发生频率和震级逐渐下降。

但这并不意味着,余震会一次比一次小,也不代表危险会随着主震结束而立即消失 那么,已经发生了 7.0 级地震,之后还会不会出现破坏性地震? 先说答案: 从统计规律看,大多数情况下,后续地震的震级小于此前的强震。

更值得关注的是,即使后续地震的震级较小,也可能给已经遭受破坏的地区带来新的危险。

比如,一些房屋在主震中虽然没有倒塌,但结构可能已经受损,后续较强余震可能使其进一步损坏甚至倒塌。

在山区,强烈震动还可能使山体岩石和土层松动,后续余震或降雨又可能诱发崩塌、滑坡等次生灾害。

这些风险,给震后的搜救和安置工作带来了更多挑战。

救援人员既要争取时间搜救被困群众、救治伤员,也要警惕受损建筑和不稳定山体带来的危险,并尽快帮助受灾群众转移到安全区域。

10 月 23 日,巴青县玛如乡格隆改村群众在搭建应急帐篷,图源:新华社记者 翟永冠/摄 一场强震可能只持续几十秒,但它给灾区留下的影响是长远的。

有人失去了亲人,有人的家园遭到破坏。

对于受灾群众来说,从眼前的救援、安置,到今后的生活恢复,都需要时间和持续的支持。

此刻,巴青的救援仍在继续。

希望更多生命得到及时救治,受灾群众得到妥善安置,那些被地震打乱的生活,也能早日重回正轨。

参考文献 [2] 西藏自治区地震局:《西藏自治区“十四五”时期防震减灾规划》。

https://www.xizdzj.gov.cn/a/xi-zang-zi-zhi-qu-shi-si-wu-shi-qi-fang-zhen-jian-zai-gui-hua.html [3] 科学网:深度解析亚洲高原大陆碰撞之谜 https://news.sciencenet.cn/htmlnews/2025/5/543417.shtm [4] 中国地质科学院地质力学研究所:《申扎-定结裂谷南段大地震复发特征及其与2025年定日Mw7.1地震的对比》,2025年。

[5] 西藏自治区地震局:《近期我区那曲、阿里为何频发地震?权威专家来解释……》。

https://www.xizdzj.gov.cn/a/8471.html [6] 美国地质调查局(USGS):A new technique to calculate earthquake stress transfer and to forecast aftershocks,2020年。

https://pubs.usgs.gov/of/1991/0117/report.pdf?utm_source.com [7] 《2025年西藏定日6.8级地震:构造背景分析与震源特征探讨》,2025年;https://www.sjdz.org.cn/article/doi/10.19975/j.dqyxx.2025-00 策划制作 合作专家丨毕雪梅 江苏省地震局地震应急救援中心副研究员 策划 组稿丨张林林 责编丨张一诺 审核丨白玲 中国科学院青藏高原研究所 研究员 王卫民 中国科学院青藏高原研究所副研究员

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