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太空行走要闯低温等三关 舱外航天服为关键技术

发布时间: 2024-06-04作者: 安博体育官网下载app

  低温:平均温度零下270.3℃ 辐射:数不清的“隐形杀手” 失重:让人漂浮不定

  当神舟六号飞船载着两名航天员在太空遨游之际,中国载人航天工程总指挥王永志在接受各个媒体采访时表示,在接下来进行的神舟七号载人航天飞行任务中,中国人有可能首次尝试太空行走。那么,在掌握了多人多天太空飞行技术之后,要实现太空行走,还要掌握哪些关键性的技术呢?

  国际在线消息:航天员走出飞船的船舱,到开放的宇宙空间中活动简称为“太空行走”。人类历史上第一次太空行走发生在1965年3月18日。当时,苏联航天员列昂诺夫走出“上升2号”飞船,在离船5米的空间中停留24分钟。自上个世纪60年代到现在,各国航天员已成功地进行了100多次太空行走。

  太空行走比地面上的行走困难得多,但由于其在航天事业中具有无可替代的及其重要的作用,故而历来被各国格外的重视。航天员在太空行走能够直接进行高难度的太空任务,如飞船的外壳维修、卫星的释放、回收、进行太空科研试验、组装太空设备、建设空间站等等。

  太空环境跟地球的环境有很大不同,航天员除了时时刻刻处于飘浮状态外,进行太空行走还要过“三道坎”,它们是:低温、辐射、失重。

  自宇宙大爆炸以后的100多亿年时间里,太空慢慢的变成了高寒环境。太空的平均温度为零下270.3℃,而且太空气温变化的反差很大,阳光照射时能产生100℃的高温,无阳光照射时降到零下200℃的超低温。

  因为没有大气层的保护,太空中没有大气压力,是一个高真空环境。在太空中,数不清的辐射线是航天员太空行走的“隐形杀手”。例如,银河系有银河宇宙射线辐射,太阳有太阳电磁辐射、太阳宇宙射线辐射和太阳风等。许多天体都有磁场,磁场俘获上述高能带电粒子,形成辐射性很强的辐射带,如在地球的上空,就有内外两个辐射带。

  失重给太空里的航天员行走带来了巨大影响,很多东西必须要固定,在行走时必须“老老实实、规规矩矩”。否则,食品、工具甚至航天员自己都会像“幽灵”似地漂浮不定,非常容易被撞得东倒西歪。此外,航天员还有可能遭到太空垃圾中的碎片和微流星的撞击。

  从航天专业术语的角度来解释,太空行走分为两种类型:一种是离开飞船的船舱,在开放的宇宙空间内漂浮。

  比如1965年3月18日,前苏联的“上升2号”飞船进入地球轨道,环绕地球飞行。格林尼治时间8时30分,航天员列昂诺夫认真仔细检查了特制航天服和安全带后,打开飞船密闭舱,进入了太空。

  他身穿的桔黄色特制航天服,有十几层厚,足以在太空中隔热和防辐射。他的头盔上还有通信设施可以通线米长的脐带和安全带连在航天服上。脐带可以输送氧气,安全带可以有效的预防航天员飘离。列昂诺夫悬浮在太空中,翻了几个空翻,又做了几个体操动作,完成得轻松自如,毫不费力。他在舱外停留了24分钟,自由飘浮12分钟,完成了人类历史上第一次系着安全带的太空行走。

  1984年6月7日,美国航天飞机“挑战者”号航天员布鲁斯·麦坎德利斯使用载人机动装置,离开航天飞机320英尺,完成了人类首次无安全带太空行走。

  第二种太空行走是在其他外星球如月球上行走。如1969年7月21日,美国“阿波罗11号”的指令长兼驾驶员阿姆斯特朗走出飞船,成为人类踏上月球行走的第一人。他的月球行走是人类历史上最重大的事件之一,对此他曾说过一句名言:“这是个人的一小步,却是人类的一大步!”他登陆地点附近的一个月球环形山被命名为“阿姆斯特朗”。

  对于航天员来说,太空行走除了体能要求外,还需要实施多种保障手段和配备特殊装备。

  首先,航天员准备在舱外行走,必须穿上特制的舱外航天服。舱外航天服相当于一个微型航天器,服内置有氧气瓶、水箱、二氧化碳处理装置、温控调节器等设备。航天服可以轻松又有效地帮助航天员提高在太空行走的能力,抵抗太空环境剧变的温差、消除能伤害人体的各种太空辐射和微流星。

  与舱内航天服相比,舱外航天服还多了3层:一是真空隔热层,用于保护航天员不受舱外环境过热、过冷的侵袭。二是液冷层,把航天员身体产生的热量散掉。三是防护层,能防太阳辐射并装有连接其它设备的接口。

  其次,由于载人飞船密闭舱内的空气组成基本与地球相同,因此人体内吸有一定量的氮气,而舱外航天服内的气压较低,仅为正常大气压的27.5%,航天员如果突然出舱,遇到低气压后溶解在血液中的氮气游离出来而形成气泡,会造成气栓堵塞血管,引发严重疾病。因此航天员出舱前必须吸一段时间的纯氧,将体内氮气排出,以免隐患。

  第三,茫茫太空中是没有一点参照物的,也无法分清物体的远近大小,更无法判断其速度快慢。在行走时假如没有安全保障措施,航天员很容易成为人体卫星在太空中漂流。所以太空行走需要采取保险措施——使用安全带将航天员与载人飞船连接起来,防止航天员在太空中走失。

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