天和航天员出舱任务为何吸引全球目光?解读舱外活动3大关键技术


天和航天员出舱任务为何吸引全球目光?解读舱外活动3大关键技术


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天和航天员出舱任务为何吸引全球目光?解读舱外活动3大关键技术


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天和航天员出舱任务为何吸引全球目光?解读舱外活动3大关键技术


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天和航天员出舱任务为何吸引全球目光?解读舱外活动3大关键技术


天和核心舱航天员出舱全过程直播估计不少人都看了 , 相信看完后 , 大多数人感受到的都是“不明觉厉”四个字 。
这个词啥意思呢——虽然过程看不太懂 , 但感觉很厉害 。
央视直播时主要播放的是重点镜头 , 而且由于身处太空有很多画面都是静默的 , 绝大多数观众都不是航天专业人士 , 看不太明白也属正常 。

中国航天员出舱(图源:央视直播)
有鉴于此 , 作者君特撰此文 , 为大家简单讲讲此次出舱行动背后的奥秘 , 至少读完本文后 , 各位对此次中国航天员的舱外行动将会有更深入的了解 。
第一、中国空间站上的“断龙石”——节点舱金庸笔下《神雕侠侣》里过儿和姑姑生活的地方是在古墓派的“活死人墓” 。
话说这“活死人墓”甚是奇特 , 平常与世隔绝不说 , 墓门口上还有一处“断龙石” , 李莫愁杀入墓中时 , 小龙女不敌 , 于是当机立断放下“断龙石” , 彻底封住古墓派进出通道 , 要与那女魔头同归于尽 。
天宫空间站上 , 也有这么一处功能类似隔绝内外的“断龙石” , 名字叫作“节点舱” 。

端头红圈处为“节点舱” , 也叫“气闸舱”
众所周知 , 太空环境对人体来说是致命的 , 人一旦暴露在太空中将很快失去生命 , 因此航天员要离开空间站 , 就必须采用一套复杂的出舱活动流程 , 避免生活科研为主的生活舱与太空直接接触 , 所以就有了“气闸舱(节点舱)”的诞生 。
这个“气闸舱”有两道门 , 一道与生活舱连接 , 另一道打开便是太空 。 航天员要到空间站外边 , 首先得进入“气闸舱” , 穿好宇航服 , 然后将两道门紧紧锁住 。
紧接着“气闸舱”里的空气被迅速抽出 , 基本成为与外界太空一样的真空 , 这时航天员才会打开与太空连接的那道“出舱舱门” , 走到空间站外 。

气闸舱上与太空相连的“出舱舱门”(图源:央视直播)
航天员从外面回来 , 则是把之前的步骤逆向操作一遍 , 先在“气闸舱”内注入空气 , 气压上升到与生活舱一致 , 然后才会脱下宇航服 , 并打开“气闸舱”连接生活舱的那道门 , 回到生活舱中 。
“气闸舱”能最大程度避免空间站宝贵空气的泄露 , 而且宇航员如果从外面带了什么有害物质或病菌 , 也可在此处解决 , 避免带进人员生活舱中 , 所以“气闸舱”其实也是一道保障空间站安全的检验措施 。
“气闸舱”技术是一项不折不扣的顶级科技 , 对材料科学、控制系统、工业制造水平都有着极高的要求 , 目前世界上只有中美俄才完全掌握了“气闸舱”的设计制造方法 。

箭头所指为生活舱与气闸舱相连的那道门(图源:央视直播)
额外再说个小细节 , 直播时细心的观众应该发现开舱门前地面控制人员大声说了一句“吸氧排氮” 。
那么什么是“吸氧排氮”呢?
人体中气体成分和空气一样 , 氧气占21% , 氮气约占79% , 航天员进入太空时 , 由于太空是真空 , 人体中的气体会猛地向体外逸出 , 给人体造成皮肤发痒、肌肉疼痛、胸闷等不良症状 。
因此航天员出舱前需要吸氧置换体内留存的氮气 , 这样他们出舱进入太空时 , 身体机能才不会受到影响 , 这个过程 , 就叫“吸氧排氮” 。

气闸舱内部看气闸舱与生活舱相连的那道舱门(图源:央视直播)
第二、令人难以想象的“黑科技”——航天服从广义上讲 , 航天服有内外两层 , 内层为液冷服 , 即下图上航天员所穿的这套蓝色服装 。
这套贴身衣服也是个“黑科技” , 其主要作用是帮助人体散热 。 这件薄薄的衣服里包含有一套“液冷系统” , 它可以通过冷液循环带走人身上多余的热量 , 然后热量被送入航天器背包中进行处理 。

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