国际空间站电池重返地球大气层

对重返的观测与追踪

• 一些用户报告看到了巨大的火球，并询问事后如何识别它们。
• 其他人建议用于以下用途的工具：
  • 卫星和碎片追踪，以及回放过去轨道。
  • 最近重返事件目录。
  • 众包的流星 / 火球报告和视频。
• 共识是：许多明亮事件其实是流星，但重返物体在天空中移动得更慢；两者都相当常见，因此具体识别并不容易。

为什么要让 ISS 电池离轨

• 提到的主要原因：
  • 如果没有主动轨道维持，它们无法安全地留在低轨道上。
  • 无法控制的长期碎片会带来碰撞风险。
  • 让大气层把它们烧毁，本质上比推进式处置“免费”。
• 这个托盘之所以被以不寻常的方式抛弃，是因为之前一次 Soyuz 发射失败打乱了原定货运飞船处置计划。

“为什么不把它们送去太阳或者别处？”

• 多条评论强调，把质量送入太阳在能量上非常昂贵：
  • 你必须在很大程度上抵消地球约 30 km/s 的绕日轨道速度。
  • 从地球轨道撞向太阳所需的 delta-v，超过了逃离太阳系所需的 delta-v。
• 一位参与者认为，月球引力弹弓可以让撞太阳变得“微不足道”，但其他人反驳说：
  • 月球引力助推带来的速度变化太小。
  • 引力助推并不是“免费”的，仍然需要相当大的 delta-v。
  • 没有真正的任务会用这种方式廉价地撞向太阳。
• 普遍认为：让垃圾重返地球大气层要便宜得多，也安全得多。

回收 vs 破坏性重返

• 通过返回舱送回约 2.6 吨被描述为成本高得难以承受，而且运力有限。
• 类似航天飞机的大规模返下货能力已经不存在；当前飞行器大多只返回乘员和少量货物。
• 通过货运飞船进行受控重返会把落区限定在偏远海洋上；而该托盘的非受控重返风险虽低但并非为零，一些轨迹还经过欧洲主要城市附近。

环境与毒性担忧

• 有人担心镍氢电池中的镍化合物会成为有毒重金属污染物。
• 其他人回应：
  • 绝对质量与全球镍通量相比非常小（例如来自陨石和海洋）。
  • 重返会把材料分散到极大范围内，从而强烈稀释它们。
• 讨论指出，只有在空间活动规模非常大时，“稀释”逻辑才会失效，而我们距离那种规模还很远。

风险、预测与公众警报

• 由于大气阻力和太阳活动的变化，重返时间和地点都很难精确预测。
• 用户将粗略的时间窗口（±0.4 天）和宽泛的纬度带与月球登陆等更具确定性的任务进行比较，指出数据和控制条件截然不同。
• 德国国家级警报应用发出了范围很宽、概率很低的提醒；有些用户对警报的规模感到惊讶，也有人没有收到通知。

ISS 的命运与替代轨道

• 有人提出把 ISS “停放”到更高轨道或月球轨道，而不是最终受控离轨。
• 回复强调：
  • 将 ISS 提升到高地球轨道或月球轨道需要巨大的燃料。
  • 即使在更高轨道上，也仍然需要持续轨道维持。
  • 老化的硬件、辐射、热设计和后勤限制。
  • 如果一个未维护的残骸解体，会带来长期碎片风险。
• 有人指出，中等高度更高的 LEO 可以延长轨道寿命，但仍然会带来长期碎片担忧。

电池技术讨论

• 线程链接了照片和规格：每块旧的镍氢电池大约是 1×1×0.5 m，约 169 kg；托盘上装了好几块。
• 镍氢电池因其极长的循环寿命和很高的法拉第效率而受到称赞，尽管能量密度低于锂电池。
• 评论涉及：
  • 这些电池中的高压氢储存（约 1200 psi）以及与其他压力容器（燃料电池汽车、CNG 储罐、潜水气瓶、反应堆）的比较。
  • 对法拉第效率与整体能量效率的简要入门，并引用了电化学概念。