一套衣服一艘船
“艙外航天服是最難的一個(gè)，它的研制進(jìn)度決定了發(fā)射時(shí)間”
美國(guó)人在登月之前，曾搞了一個(gè)雙子星座計(jì)劃積累經(jīng)驗(yàn)。這項(xiàng)計(jì)劃前后共進(jìn)行了5次太空行走，為阿波羅航天員最終在月球上行走提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。其中，最重要的一條就是“要確保太空行走的安全，最好的手段是提供可靠的艙外航天服”。
龐之浩對(duì)《中國(guó)新聞周刊》說(shuō)，艙外航天服就像一艘五臟俱全、功能完備的“柔性小飛船”，不僅可以把航天員與太空的惡劣環(huán)境隔開(kāi)，防止強(qiáng)輻射、微流星和空間碎片對(duì)航天員的傷害，還能提供一個(gè)確保航天員生命安全的生存環(huán)境。
艙外航天服的氣壓調(diào)節(jié)是關(guān)鍵，不能出現(xiàn)一絲漏氣，否則將危及航天員的生命。龐之浩，即使俄美在實(shí)現(xiàn)太空行走40多年后的今天，他們的艙外航天服仍時(shí)常出現(xiàn)問(wèn)題。
美國(guó)航天員塞爾南一次執(zhí)行太空行走任務(wù)，用力過(guò)猛，導(dǎo)致艙外航天服的背部外層破裂，他的后背很快就被強(qiáng)烈的太陽(yáng)光灼傷。最后，塞爾南不得不在另一名航天員的幫助下才得以返回艙內(nèi)。
2007年，美國(guó)“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)的兩名航天員在艙外作業(yè)，其中一人發(fā)現(xiàn)自己左手手套出現(xiàn)一個(gè)小洞。雖然沒(méi)有穿透到里層，但地面人員還是要求他返回密閉艙。這名航天員不得不提前兩小時(shí)結(jié)束他的太空行走。
一位航天專家告訴《中國(guó)新聞周刊》，在神舟七號(hào)需要攻克的難關(guān)中，“艙外航天服是最難的一個(gè)，它的研制進(jìn)度決定了發(fā)射時(shí)間”。
中國(guó)載人航天工程新聞發(fā)言人近日對(duì)媒體說(shuō)，中國(guó)自主研制的艙外航天服，已經(jīng)過(guò)專家嚴(yán)格評(píng)審，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全滿足神舟七號(hào)飛行任務(wù)需要。這位發(fā)言人還透露，艙外航天服每套總重量約120公斤，造價(jià)3000萬(wàn)元人民幣左右。
據(jù)《中國(guó)新聞周刊》了解，盡管中國(guó)自主研制的艙外航天服已通過(guò)評(píng)審，但為了航天員的安全，仍向俄羅斯購(gòu)買了一套艙外航天服。最終選哪套出艙，還要根據(jù)最后性能對(duì)比的結(jié)果決定。如不出意外，神舟七號(hào)航天員將穿著“中國(guó)制造”的航天服出艙，完成具有歷史意義的太空行走。
根據(jù)航天員出艙時(shí)是否系帶，太空行走可分為“臍帶”式和“自主”式兩種。
“臍帶”式行走是用一條系帶把航天員與航天器像嬰兒與母體一樣連接起來(lái)，航天員在艙外活動(dòng)時(shí)所需的氧氣、壓力、電源和通訊等生命保障系統(tǒng)都由這條“臍帶”提供。
這種方式簡(jiǎn)單、安全，技術(shù)容易實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)是受“臍帶”長(zhǎng)度的限制，航天員只能在航天器附近活動(dòng)，太遠(yuǎn)容易出現(xiàn)“臍帶”纏繞，使航天員像嬰兒一樣窒息死亡。
蘇聯(lián)在太空行走第一人列昂諾夫出艙以后，美國(guó)從“阿波羅”飛行開(kāi)始，航天員在太空行走時(shí)都不再使用“臍帶”式，而采用“自主”式，即航天員在太空行走時(shí)使用一種外形像一個(gè)大背包的便攜式生命保障系統(tǒng)。
1984年，美國(guó)航天員布魯斯·麥克坎德利斯二世背著噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，完全脫離“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)入太空。
麥克坎德利斯二世背上的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)看上去更像是一把椅子，也有人稱它為“太空摩托”。它屬于載人機(jī)動(dòng)裝置，能夠?yàn)楹教靻T移動(dòng)提供動(dòng)力，并可控制移動(dòng)的方向和速度。
“自主”式行擴(kuò)大了航天員的活動(dòng)半徑，使他們可以到遠(yuǎn)離航天器100米的空間活動(dòng)。但這也增加了危險(xiǎn)，一旦發(fā)生事故，航天員可能就再也回不來(lái)。
據(jù)《中國(guó)新聞周刊》了解，神舟七號(hào)航天員將采用“自主”式太空行走，不需要“臍帶”為航天員提供保障。但為了安全，仍會(huì)在航天員與飛船之間系一根安全繩。
穿越生死之門(mén)
開(kāi)關(guān)艙門(mén)這項(xiàng)看似簡(jiǎn)單的活動(dòng)步驟卻多達(dá)幾十項(xiàng)
航天員進(jìn)行太空行走時(shí)，最麻煩的事要算進(jìn)出氣閘艙了。一般沒(méi)有兩三個(gè)小時(shí)，根本沒(méi)法通過(guò)，即便只是出去幾分鐘。那么，氣閘艙有什么用呢？
氣閘艙又叫氣壓過(guò)渡艙，它像一道位于飛船與太空之間的閘門(mén)，既可阻斷兩邊氣體的自由流通，又可讓航天員進(jìn)出。
航天員出艙時(shí)必須要打開(kāi)艙門(mén)，如果艙門(mén)直接面對(duì)太空，兩邊巨大的壓力差，不僅會(huì)使艙內(nèi)的空氣立刻泄漏掉，而且還會(huì)讓航天員像炮彈一樣沖出去，非常危險(xiǎn)。
龐之浩說(shuō)，目前經(jīng)常執(zhí)行太空行走任務(wù)的國(guó)際空間站和航天飛機(jī)，均設(shè)置有專用的氣閘艙。據(jù)《中國(guó)新聞周刊》了解，神舟七號(hào)的氣閘艙并不是專門(mén)添加的，而由此前的軌道艙改造而成，改造后的軌道艙有兩扇艙門(mén)，內(nèi)側(cè)的與返回艙相連，外側(cè)的通向太空。
神舟七號(hào)航天員出艙時(shí)，兩名航天員首先由返回艙進(jìn)入氣閘艙，然后關(guān)閉氣閘艙內(nèi)側(cè)的艙門(mén)，接著在氣閘艙內(nèi)穿好艙外航天服；給氣閘艙逐步泄壓，并吸氧排氮；直至真空狀態(tài)——與太空中一致；最后，再打開(kāi)氣閘外側(cè)的艙門(mén)，一名航天員出艙，進(jìn)行太空行走，另一名航天員則留在氣閘艙內(nèi)協(xié)助。
返回時(shí)，則正好相反。整個(gè)過(guò)程如同船舶通過(guò)江河上的水閘。
氣閘艙的另一個(gè)作用是航天員在出艙前，要坐在這里吸一兩個(gè)小時(shí)的純氧。這主要是為了預(yù)防減壓病。
艙外航天服盡管可以提供適當(dāng)?shù)拇髿鈮毫ΓＵ虾教靻T的生命和工作需要，但如果壓力過(guò)大，會(huì)使航天服僵硬，穿上后行動(dòng)不便。因此，艙外航天服內(nèi)的壓力要比身體承受的正常壓力低很多。
壓力降低后，原來(lái)溶于人體組織和體液中的氮?dú)饩蜁?huì)析出，形成氣泡(氣體在液體中的溶解度隨著壓力的降低而減少)。這些氣泡如果出現(xiàn)在皮膚，會(huì)像螞蟻爬一樣，瘙癢難忍；如在關(guān)節(jié)及其周圍組織，會(huì)引起關(guān)節(jié)疼痛；如在肺小動(dòng)脈或肺毛細(xì)血管，會(huì)引起咳嗽、呼吸困難；如在神經(jīng)系統(tǒng)或血管內(nèi)，則會(huì)導(dǎo)致死亡。這就是減壓病。
因此，航天員在進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí)，必須吸足一兩個(gè)小時(shí)的純氧，把體內(nèi)氮?dú)獾暮拷档阶畹汀?/p>
在太空飛行中，飛船的艙門(mén)被稱為“生死之門(mén)”。如果關(guān)閉不牢，就有可能導(dǎo)致船毀人亡，歷史上曾有過(guò)教訓(xùn)。因此，開(kāi)關(guān)艙門(mén)對(duì)于神舟七號(hào)而言也是一個(gè)生死考驗(yàn)。
搭載神舟六號(hào)的航天員費(fèi)俊龍?jiān)榻B說(shuō)，開(kāi)關(guān)艙門(mén)這項(xiàng)看似簡(jiǎn)單的活動(dòng)步驟卻多達(dá)幾十項(xiàng)。據(jù)了解，神舟七號(hào)的艙門(mén)已做過(guò)數(shù)百次試驗(yàn)，3名航天員也進(jìn)行了訓(xùn)練，都可獨(dú)立完成開(kāi)關(guān)艙門(mén)的操作。
事實(shí)上，在進(jìn)行太空行走的過(guò)程中，操作的步驟和程序極其重要?！吧衿摺鄙系呐撻T(mén)密閉快速自動(dòng)檢測(cè)裝置，也能隨時(shí)監(jiān)控艙門(mén)密閉狀況。
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