Tips:生命维持系统是一套复杂的机械设备 , 它需要考虑到宇航员穿着它之后具备一定时间的独立运行能力 , 包括持续供氧、散热、水分补充等功能 。
我国的舱外宇航服由6层结构 , 最内层是特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层 , 它可以紧密贴合在宇航员的身上 , 同时带有空调系统 , 保证宇航员体温正常 , 并且吸收汗液 。 接下来是橡胶质地的备份气密层 , 它的作用就是为宇航员提供足够的大气压维持生命 。 再下来是涤纶面料的限制层 , 保证宇航服在充气的同时不会过度膨胀 , 影响出舱后的关节灵活度 。 最后是用来隔热的隔热层 。
Tips:静电static electricity , 是一种处于静止状态的电荷 。 在干燥和多风的秋天 , 在日常生活中 , 人们常常会碰到早上起来梳头时 , 头发会经常“飘”起来 , 越理越乱 。
舱外宇航服有这么多层结构 , 还要在充气加压之后依旧保证灵活 , 这一点一直都是舱外宇航服的设计难点 。 比如说我国的舱外宇航服 , 为了保证手肘的灵活度 , 仿照了龙虾虾尾的仿生结构 , 而这还不是最难的部件 , 真正考验技术的是手套的设计 。
宇航员在维修空间站的时候 , 常常要进行几个小时的复杂操作 , 所以要求这个厚厚的手套可以进行长时间的精细操作 。 为此 , 手套内部还有滑轮和弦系统以增加灵活性 , 最外层的面料还要求可以承受反复弯折和硬物穿刺 。 所以直到现在 , 各国的舱外宇航中 , 手套部分一直是需要专门定制的消耗品 。 而其他的部件都可以多人共用 。
Tips:手套是手部保暖或劳动保护用品 , 也有装饰用的 。 手套是个很特别的东西 , 当初它的产生并不是为了实用 , 只是到近代 , 它才成了寒冷地区保温必备之物 , 或是医疗防菌、工业防护用品 。
在太空中 , 任何不起眼的小事 , 都比在地球上麻烦的多 。 比如说在太空中产生的各种废物 , 都没有带回地球的价值 , 命运只有扔进大气层里烧毁这一个结局 。 我们现在甚至连一套舱外宇航服都带不回来 。
比如说国际空间站上的几套美国宇航服已经用了15年了 , 尽管已经有了安全隐患 , 但在没有新宇航服替代的情况下 , 他们还是在用这4套破旧的衣服进行舱外维护工作的 。
【南极|我国空间站航天员出舱,身穿的3000万元衣服,为何无法带回地球?】宇航员出舱一点也不轻松
在一些科幻电影里 , 宇航员在太空行走简直像穿套衣服出门一样简单 。 实际上 , 想要完成一次太空行走非常麻烦 , 我们以神舟7号太空行走为例 , 来看看宇航员到底要做哪些事情 。 宇航员出舱过程可以分为四个阶段 , 分别是在轨组装、检查与训练段 , 出舱准备与过闸段 , 舱外活动段以及返回过闸段 。 其中最麻烦的准备阶段 , 都需要操作将近15个小时 。 在这4个阶段里 , 航天员必须经历上百个步骤 , 其中有8个任务最为重要 。
Tips:神舟七号 , 简称“神七” , 为中国载人航天工程发射的第七艘飞船 , 是中国的第三次载人航天飞行任务 , 也是中国“三步走”空间发展战略的第二阶段 。
第一 , 组装舱外宇航服:在飞船发射时 , 为了节省空间 , 舱外服是打包固定在轨道舱内的 。 所以宇航员第一步需要启封包裹 , 把各个组件组装在一起 , 之后穿上它检测各部件是否工作正常 。 这是最耗费时间的一项任务 。
第二 , 在轨训练:在穿好宇航服之后 , 宇航员还要现在舱内进行预演 , 把所有出舱活动的关键步骤都熟悉一遍 。 因为神7的宇航员并没有经过过真正的太空行走 , 在地面训练都是在水中模拟出舱环境的 , 和真实情况有很大的差别 。 其实 , 不管经验多丰富的宇航员 , 在出舱前预演都是非常重要的环节 。
Tips:舱外航天服是一个微型的航天器 , 是航天员走出航天器到舱外作业时必须穿戴的防护装备 , 以便把航天员的身体与太空恶劣环境隔离开来 , 并向航天员提供一个相当于地面的环境 。
第三 , 清空轨道舱:训练完成并充分休息之后 , 宇航员就要清理轨道舱 , 为轨道舱减压做准备了 。 现代的宇航服还没有能力做到在保证灵活的条件下 , 加压到1个大气压的强度 。 比如美国的现役舱外宇航服 , 大气压只有29.6千帕 , 而我国和俄罗斯都是40千帕标准 。 虽然比美国高 , 但是还需要做缓慢的减压适应 , 才能出舱活动 。 这时轨道舱的压力会和舱外宇航服一起减压 , 所以轨道舱里承受不了减压的器材都需要搬到返回舱里锁闭舱门 。 比如说食品、供水器、尿液储箱管路、手持摄像机、医学检查用的血液乳酸仪 , 等等都要搬出轨道舱 。
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