“软性”航天服 太空“硬科技”

2018-09-19 10:04 人民日报海外版

  “软性”航天服 太空“硬科技”

中国自主研制的空间站“飞天”水下训练服。

  新华社发

  太空虽然看起来非常美丽,但是如果宇航员不穿航天服就走出航天器,那将非常可怕。由于没有氧气和外部气压,人类在15秒甚至更短时间内就会昏迷,血液和体液会“沸腾”,组织和器官会膨胀;会遭受极端的温度对比和变化之害,在阳光好阴影下的温差超过300摄氏度;会遭受宇宙射线、太阳辐射的带电粒子的伤害;可能会受到高速移动的微小尘埃、岩石(微流星体)或卫星及航天器碎片的撞击。

  舱外航天服守护宇航员生命,是其完成太空任务的必备装备。它能够提供加压的环境,给航天员供氧并同时去除二氧化碳。同时,它能保持舒适的温度并能保护航天员免受微流星体和辐射的伤害。此外,它还能让航天员有清晰的视线,能够轻松自如地移动,并能与外界交流。

  航天服的研制是一个庞大的系统工程。就像轮胎一样,航天服实质上是一个受到一层氯丁橡胶涂层纤维包裹的“膨胀气球”。对航天服的“气球”部分施加的限制向内部的航天员提供气压,这就好比在纸管内吹气球一样。航天服通过提供空气压力防止航天员的体液沸腾。

  大多数航天服是在低于正常大气压的环境下工作的,因此,在航天员适应太空行走之前,必须降低航天器机舱压力。否则,由于航天服和舱内的压力变化,太空行走的航天员会有患减压病的危险。

  航天服内不能使用正常的空气——78%的氮气,21%的氧气和1%的其他气体——因为低压会使肺部和血液中氧气浓度变低,这是很危险的,就像攀登珠穆朗玛峰时一样。大多数航天服提供纯氧用于航天员呼吸。这些氧气或通过脐带从飞船或航天服生命维持系统中获取。

  飞船和国际空间站里都有正常的混合空气,这些混合空气可以模拟地球上的大气环境。因此,在穿上航天服进行太空行走之前,航天员必须预先呼吸一段时间纯氧,清除血液和组织中的氮气,最大限度地减少风险。

  在航天服的狭小空间内,二氧化碳浓度有可能达到致命水平。因此,多余的二氧化碳必须从航天服中清除掉。航天服使用氢氧化锂罐来去除二氧化碳。这些过滤罐位于航天服的生命维持背包或航天器中。

责编:陶文冬
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