最后一组太阳能翼板为五年工作画上句号
美国国家航空航天局（NASA）宇航员阿尼尔·梅农和加拿大航天局宇航员约书亚·库特里克于2026年11月5日完成国际空间站最后一组升级太阳能阵列的安装，结束了持续6小时59分钟的太空行走。他们的工作为一项始于2021年6月的安装行动画上句号。该行动旨在为轨道实验室上的科研、商业实验和日常运行提供更多电力。
目录
第八组也是最后一组国际空间站卷展式太阳能阵列（IROSA）安装在空间站桁架右舷一侧的3B电力通道上。桁架是空间站的大型主结构。面向空间站指定的前进方向时，右舷指空间站右侧。
太空行走于美国东部标准时间上午8时36分开始，下午3时35分结束。这是梅农第五次出舱，也是库特里克第二次出舱。同一组宇航员在整整一周前的10月29日安装了第七组阵列。
临时电气故障给最后一次安装增加了难度。地面控制人员和宇航员检查电缆，并等待空间站进入地球阴影后才完成展开。乘组返回舱内时，宇航服内的补给尚有剩余。
梅农称赞了地面团队对这次作业的支持。谈到他们如何在太空行走期间调整工作时，这位NASA宇航员说：
我们原本有一套计划。后来我们调整了计划，地面团队迅速应变，表现非常出色，最终我们完成了任务。
空间站将增加多少电力？
加拿大航天局表示，升级完成后，空间站的发电能力最多可提高30%。公布的容量数据为：升级前约160千瓦，升级后约215千瓦。
这两个数值相差约55千瓦。直接根据四舍五入后的数据计算，增幅约为34%；而该机构给出的估算是最多提高30%。两种说法都表明，空间站可用电力将大幅增加。
千瓦是功率单位，表示发电或用电的速率。新安装的翼板可产生约20千瓦电力。这个数字指单组阵列的发电能力；从160千瓦增至约215千瓦，则反映空间站整个电力系统的变化。
八组新翼板安装在部分原有太阳能电池板的前方，原有电池板仍继续供电。新旧设备协同运行的方式决定它们的综合效果，因此不能简单地把八组阵列各自的额定功率加到空间站之前的总功率上。
更多电力意味着国际空间站（ISS）能够运行更多科学仪器和商业载荷，同时维持空间站运转所需的设备。此次升级也将支持空间站在计划中的最后几年继续运行，并为其最终受控离轨做准备。
用手和机械臂移动大型阵列
梅农和库特里克首先要将折叠阵列从临时存放设备上释放出来。尽管物体在轨道上处于漂浮状态，大型硬件仍会抵抗运动状态的改变。移动它需要谨慎控制、可靠固定，以及宇航员与机械臂操作员之间的密切配合。
梅农将双脚固定在连接加拿大机械臂2号（Canadarm2）的可调节脚部约束装置上。NASA宇航员卢克·德莱尼和杰西卡·沃特金斯在国际空间站内操作机械臂，将梅农和阵列移向安装地点。
库特里克沿着空间站外部通过扶手和安全系绳移动。到达作业地点后，他将自己固定在另一套脚部约束装置上，以便腾出双手接过并调整阵列位置。
最终安装位置略微超出了机械臂的可及范围。库特里克接过阵列，梅农则从加拿大机械臂2号上的位置移至空间站上的另一个固定位置。两人配合，随后完成了3B电力通道上的安装。
库特里克担任主太空行走人员，呼号为EV1。他的宇航服上有红色条纹，便于地面控制人员和观众将他与呼号为EV2的梅农区分开来。出舱初期，两人比计划进度提前了约30分钟。
电气故障为何延误阵列展开
宇航员连接电路时，任务控制中心发现了问题。控制人员读到的分流电流仅为预期值的一半左右。分流电流是一项电气读数，可用于在阵列展开前检查其电力处理情况。
阳光照射太阳能电池时，电池会产生电力。分流器为电流提供了一条分流路径，是电气系统控制的一部分。读数异常意味着，在允许阵列展开之前，乘组和地面团队需要检查连接情况。
故障排查重点检查了一根标记为P23-A的电缆。乘组检查了连接器，并在空间站随后经过地球阴影期间继续作业；此时太阳能设备不再受到阳光直射。
确认电流读数正常后，宇航员拧下两枚螺栓，让阵列展开。随后，他们完成剩余的电缆作业和收尾工作，再返回探索号气闸舱。
太空行走临近结束时，库特里克称赞了团队的应对。他说：
看到团队迅速响应、帮助我们克服途中遇到的挑战，抵达需要到达的位置，令人印象深刻。
卷起的毯状结构如何变成太阳能翼板
红线航天公司（Redwire Space）根据波音公司合同制造这些阵列。波音是NASA负责空间站运行的主承包商。这种设计采用覆盖光伏电池的柔性毯状结构；光伏电池能够将阳光转化为电力。
每组翼板展开后长约19.4米。运输时折叠起来，所占空间要小得多，因此可以放入SpaceX“货运龙”飞船未加压的货舱中运送。
展开系统依靠复合材料伸展臂，这些伸展臂卷起时会储存机械能。释放后，伸展臂会自行伸直，并带出太阳能毯。其基本原理类似一条紧紧卷起、试图恢复展开状态的长带，不过飞行硬件经过专门设计，能够精确控制这一运动。
这种方法无需电机或复杂的机械铰链就能展开翼板。展开后的结构还必须足够坚固，能够在空间站运行期间保持形状。
据报道，这种紧凑设计的收纳状态功率密度约为每立方米40千瓦。简单来说，这一指标衡量每单位发射体积能装载多少发电能力。货运飞船内的空间有限，因此能够紧凑收纳的设备更便于运输。
从2017年演示到第八次安装
这些新翼板背后的技术于2017年在国际空间站外进行演示。四年后，正式安装工作启动，空间站开始将这项技术用于供电，而不再只是测试这一概念。
最后一组翼板完成了历时数年的运输和太空行走安装工作。主要节点如下：
- 2017年：卷展式太阳能阵列技术在空间站外进行演示。
- 2021年6月：宇航员安装了第一组正式投入使用的IROSA。
- 2023年：国际空间站已投入使用六组升级阵列。
- 2026年10月：最后两组阵列搭乘SpaceX第35次商业补给任务飞抵空间站。
- 2026年10月29日：梅农和库特里克安装了第七组阵列。
- 2026年11月5日：两人安装并展开了第八组、也是最后一组阵列。
11月5日的活动被列为美国第101次太空行走。这也是第286次用于空间站组装和维护的太空行走，以及自2021年以来第18次与提升国际空间站供电能力有关的太空行走。这些数字统计的是不同类别的工作。
空间站原有太阳能设备已运行数十年，空间站主要太阳能阵列中的第一组于2000年12月投入使用。太阳能电池在太空环境中运行多年后，发电能力会逐渐下降。增设新翼板有助于空间站在旧设备老化的同时维持可靠供电。
支持宇航员的团队
德莱尼和沃特金斯承担的工作不只是操作机械臂转运阵列。太空行走前，他们协助准备宇航服和气闸舱，其中包括为梅农安装紧急救援装置。固定该装置时遇到困难后，他们将其拆下并重新安装。
这套装置名为简易舱外活动救援装置（SAFER），是一种小型推进背包，供宇航员意外脱离空间站时使用。整个出舱过程中，太空行走人员还互相检查对方的设备，包括手套以及头盔内是否可能积水。
加拿大航天局宇航员珍妮·吉本斯在NASA位于休斯敦的约翰逊航天中心担任通信协调员（CAPCOM）。妮可·斯蒂尔韦尔担任太空行走通信员，向出舱人员转达作业指令。这些岗位在宇航员、空间站系统和地面专业团队之间构成了多层支持。
休斯敦和魁北克省隆格伊加拿大航天局总部的机器人操作团队监控加拿大机械臂2号的运行。他们检查机械臂状态、位置几何关系、摄像机画面，以及机械臂运动是否符合既定程序。
加拿大航天局机器人控制员罗克珊·科特-比格拉和斯蒂芬·塔卡克斯介绍了加拿大和美国如何协调这些职责。两人都没有直接参与这几次太阳能阵列太空行走，但他们的介绍说明了更广泛的运行机制：控制员既要了解机械设备，也要熟悉宇航员将遵循的精确作业步骤。
周密准备铸就加拿大里程碑
库特里克于10月1日抵达国际空间站，预计执行为期六个月的任务。在一个多月的时间里，他已完成两次太空行走，总时长约14小时。
他在10月29日的太空行走中成为第五位进行太空行走的加拿大人，前四位是克里斯·哈德菲尔德、史蒂文·麦克莱恩、戴夫·威廉姆斯和大卫·圣雅克。圣雅克最近一次在空间站外执行任务是在2019年。
外舱门开启前，准备工作就已开始。库特里克和梅农在进入气压较低的宇航服前，先进行排氮准备。这有助于降低减压病风险；气压下降时，氮气可能在血液和组织中形成有害气泡。
探索号气闸舱逐渐从空间站的正常气压降至真空状态。乘组暂停作业，检查宇航服是否漏气；为了节省补给，大部分空气都被抽回空间站内。
太空行走期间，国际空间站在阳光照射区和阴影区之间移动，宇航员也相应调整宇航服，以适应不断变化的热环境。这些反复变化既影响乘组的工作环境，也影响电气故障排查的时机。
电力升级之后的安排
NASA下一项计划中的太空行走工作将于2027年1月进行，重点是升级和维修阿尔法磁谱仪。该仪器安装在空间站桁架上，用于探测来自太空的宇宙射线等高能粒子。
NASA近地轨道项目运行集成经理高朗·帕特尔在10月20日的简报会上介绍了计划于1月开展的工作。NASA尚未公布执行这项任务的宇航员名单。预计库特里克届时仍将在国际空间站上。
机器人团队已开始为磁谱仪作业做准备，其中包括配合宇航员在NASA休斯敦附近的中性浮力实验室进行训练的演练。这个大型水池可让宇航员穿着宇航服，在水下模拟空间站结构周围的作业。
诺斯罗普·格鲁曼公司的“天鹅座”货运飞船也计划不早于11月29日发射。加拿大机械臂2号将再次发挥关键作用，协助空间站乘组捕获并停泊来访的补给飞船。
太阳能阵列安装行动完成后，国际空间站拥有了计划中的全部八组升级阵列。眼下，这将为实验室剩余运行任务增加发电能力；安装经验也将为未来航天器的太阳能系统提供实用参考。
要点
- 阿尼尔·梅农和约书亚·库特里克于2026年11月5日安装了国际空间站第八组、也是最后一组升级太阳能阵列。
- 太空行走持续6小时59分钟，从美国东部标准时间上午8时36分至下午3时35分。
- 阵列安装在空间站右舷桁架的3B电力通道上。
- 乘组在展开翼板前排除了临时电气故障。
- 升级行动始于2021年6月，空间站公布的电力容量从约160千瓦提升至约215千瓦。
- 梅农完成了第五次太空行走，库特里克完成了第二次；他们得到国际空间站乘组以及休斯敦和隆格伊团队的支持。
- NASA计划于2027年1月开展更多太空行走，以处理阿尔法磁谱仪相关工作。
