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中國自主研製的空間站“飛天”水下訓練服
太空雖然看起來非常美麗,但是如果宇航員不穿航天服就走出航天器,那將非常可怕。由於沒有氧氣和外部氣壓,人類在15秒甚至更短時間內就會昏迷,血液和體液會“沸騰”,組織和器官會膨脹;會遭受極端的溫度對比和變化之害,在陽光好陰影下的溫差超過300攝氏度;會遭受宇宙射線、太陽輻射的帶電粒子的傷害;可能會受到高速移動的微小塵埃、岩石(微流星體)或衛星及航天器碎片的撞擊。
艙cang外wai航hang天tian服fu守shou護hu宇yu航hang員yuan生sheng命ming,是shi其qi完wan成cheng太tai空kong任ren務wu的de必bi備bei裝zhuang備bei。它ta能neng夠gou提ti供gong加jia壓ya的de環huan境jing,給gei航hang天tian員yuan供gong氧yang並bing同tong時shi去qu除chu二er氧yang化hua碳tan。同tong時shi,它ta能neng保bao持chi舒shu適shi的de溫wen度du並bing能neng保bao護hu航hang天tian員yuan免mian受shou微wei流liu星xing體ti和he輻fu射she的de傷shang害hai。此ci外wai,它ta還hai能neng讓rang航hang天tian員yuan有you清qing晰xi的de視shi線xian,能neng夠gou輕qing鬆song自zi如ru地di移yi動dong,並bing能neng與yu外wai界jie交jiao流liu。
航天服的研製是一個龐大的係統工程。就像輪胎一樣,航天服實質上是一個受到一層氯丁橡膠塗層纖維包裹的“膨脹氣球”。對航天服的“氣球”部分施加的限製向內部的航天員提供氣壓,這就好比在紙管內吹氣球一樣。航天服通過提供空氣壓力防止航天員的體液沸騰。
大(da)多(duo)數(shu)航(hang)天(tian)服(fu)是(shi)在(zai)低(di)於(yu)正(zheng)常(chang)大(da)氣(qi)壓(ya)的(de)環(huan)境(jing)下(xia)工(gong)作(zuo)的(de),因(yin)此(ci),在(zai)航(hang)天(tian)員(yuan)適(shi)應(ying)太(tai)空(kong)行(xing)走(zou)之(zhi)前(qian),必(bi)須(xu)降(jiang)低(di)航(hang)天(tian)器(qi)機(ji)艙(cang)壓(ya)力(li)。否(fou)則(ze),由(you)於(yu)航(hang)天(tian)服(fu)和(he)艙(cang)內(nei)的(de)壓(ya)力(li)變(bian)化(hua),太(tai)空(kong)行(xing)走(zou)的(de)航(hang)天(tian)員(yuan)會(hui)有(you)患(huan)減(jian)壓(ya)病(bing)的(de)危(wei)險(xian)。
航天服內不能使用正常的空氣——78%的氮氣,21%的氧氣和1%的其他氣體——因yin為wei低di壓ya會hui使shi肺fei部bu和he血xue液ye中zhong氧yang氣qi濃nong度du變bian低di,這zhe是shi很hen危wei險xian的de,就jiu像xiang攀pan登deng珠zhu穆mu朗lang瑪ma峰feng時shi一yi樣yang。大da多duo數shu航hang天tian服fu提ti供gong純chun氧yang用yong於yu航hang天tian員yuan呼hu吸xi。這zhe些xie氧yang氣qi或huo通tong過guo臍qi帶dai從cong飛fei船chuan或huo航hang天tian服fu生sheng命ming維wei持chi係xi統tong中zhong獲huo取qu。
飛(fei)船(chuan)和(he)國(guo)際(ji)空(kong)間(jian)站(zhan)裏(li)都(dou)有(you)正(zheng)常(chang)的(de)混(hun)合(he)空(kong)氣(qi),這(zhe)些(xie)混(hun)合(he)空(kong)氣(qi)可(ke)以(yi)模(mo)擬(ni)地(di)球(qiu)上(shang)的(de)大(da)氣(qi)環(huan)境(jing)。因(yin)此(ci),在(zai)穿(chuan)上(shang)航(hang)天(tian)服(fu)進(jin)行(xing)太(tai)空(kong)行(xing)走(zou)之(zhi)前(qian),航(hang)天(tian)員(yuan)必(bi)須(xu)預(yu)先(xian)呼(hu)吸(xi)一(yi)段(duan)時(shi)間(jian)純(chun)氧(yang),清(qing)除(chu)血(xue)液(ye)和(he)組(zu)織(zhi)中(zhong)的(de)氮(dan)氣(qi),最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)風(feng)險(xian)。
zaihangtianfudexiaxiaokongjiannei,eryanghuatannongduyoukenengdadaozhimingshuiping。yinci,duoyudeeryanghuatanbixuconghangtianfuzhongqingchudiao。hangtianfushiyongqingyanghualiguanlaiquchueryanghuatan。zhexieguolvguanweiyuhangtianfudeshengmingweichibeibaohuohangtianqizhong。
為了應對極端的空間環境,大多數航天服都使用織物層(氯丁橡膠、滌綸等)以達到很強的絕熱效果,並覆蓋有反射外層(聚酯薄膜或白色織物)以(yi)反(fan)射(she)陽(yang)光(guang)。航(hang)天(tian)員(yuan)的(de)身(shen)體(ti)會(hui)產(chan)生(sheng)熱(re)量(liang),尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)進(jin)行(xing)劇(ju)烈(lie)活(huo)動(dong)的(de)時(shi)候(hou)。如(ru)果(guo)產(chan)生(sheng)的(de)熱(re)量(liang)沒(mei)有(you)及(ji)時(shi)消(xiao)除(chu),航(hang)天(tian)員(yuan)產(chan)生(sheng)的(de)汗(han)水(shui)就(jiu)會(hui)使(shi)頭(tou)盔(kui)蒙(meng)上(shang)一(yi)層(ceng)水(shui)霧(wu),同(tong)時(shi)航(hang)天(tian)員(yuan)會(hui)嚴(yan)重(zhong)脫(tuo)水(shui)。在(zai)“雙子星”任務中進行太空行走時,航天員尤金·塞爾南的體重就減輕了數磅。航天服采用了風扇/熱交換器吹冷氣或液冷服降溫的方法來排走多餘的熱量,如水星和雙子座計劃就是使用前麵一種方法,而液冷服降溫的方式則從“阿波羅”計劃一直使用到今天。
航天服擁有多層耐用織物,如滌綸或芳綸,以此來保護航天員免受微流星體的撞擊。這些織物層也能夠防止航天服在飛船、行星或月球的裸露表麵上意外破裂。
需要指出的一點是:航(hang)天(tian)服(fu)隻(zhi)能(neng)提(ti)供(gong)有(you)限(xian)的(de)輻(fu)射(she)防(fang)護(hu),其(qi)中(zhong)一(yi)些(xie)防(fang)護(hu)得(de)益(yi)於(yu)它(ta)內(nei)置(zhi)的(de)聚(ju)酯(zhi)薄(bo)膜(mo)反(fan)射(she)塗(tu)層(ceng),但(dan)是(shi)航(hang)天(tian)服(fu)對(dui)太(tai)陽(yang)耀(yao)斑(ban)的(de)輻(fu)射(she)防(fang)護(hu)能(neng)力(li)不(bu)強(qiang)。因(yin)此(ci),太(tai)空(kong)行(xing)走(zou)常(chang)常(chang)要(yao)在(zai)太(tai)陽(yang)活(huo)動(dong)不(bu)劇(ju)烈(lie)的(de)時(shi)間(jian)段(duan)進(jin)行(xing)。
hangtianfudetoukuiduoshiyoutoumingsuliaohuonaiyongjutansuanzhizhichengde。daduoshutoukuishangdouyoufansheyangguangdefugaiwuheyongyujianshaoxuanguangdeyousezheyangban,qiyuanlihetaiyangjingyiyang。zaitaikongxingzouzhiqian,toukuideneicemianbanshangdouhuibeipenshangfangwuhuahewu。weilebianyuhangtianyuankandaoyinyingchudemubiao,xiandaihangtianfutoukuidouanzhuanglezhaomingxitong。
在臃腫的航天服內,活動是非常困難的。為了解決這個問題,航天服的織物上配備了特殊的接縫或錐形設計,幫助航天員手、手臂、腿、膝蓋和腳踝能正常地彎曲。
航天服配有無線電發射器/接收器,這樣太空行走的航天員可以與地麵控製器或其他航天員進行交談。航天員還佩帶著麥克風和耳機。發射器/接收器放置在航天員的胸包/背包裏。
在(zai)失(shi)重(zhong)環(huan)境(jing)下(xia),如(ru)果(guo)你(ni)推(tui)動(dong)某(mou)個(ge)物(wu)體(ti),你(ni)就(jiu)會(hui)朝(chao)著(zhe)相(xiang)反(fan)的(de)方(fang)向(xiang)飛(fei)去(qu)。早(zao)期(qi)太(tai)空(kong)行(xing)走(zou)的(de)航(hang)天(tian)員(yuan)報(bao)告(gao)了(le)很(hen)多(duo)關(guan)於(yu)運(yun)動(dong)時(shi)位(wei)置(zhi)保(bao)持(chi)的(de)問(wen)題(ti)。當(dang)他(ta)們(men)試(shi)圖(tu)轉(zhuan)動(dong)扳(ban)手(shou)時(shi),他(ta)們(men)就(jiu)會(hui)飛(fei)向(xiang)相(xiang)反(fan)的(de)方(fang)向(xiang)。因(yin)此(ci),航(hang)天(tian)器(qi)上(shang)都(dou)配(pei)備(bei)了(le)腳(jiao)限(xian)製(zhi)器(qi)和(he)扶(fu)手(shou),以(yi)此(ci)幫(bang)助(zhu)航(hang)天(tian)員(yuan)在(zai)微(wei)重(zhong)力(li)環(huan)境(jing)下(xia)作(zuo)業(ye)。此(ci)外(wai),在(zai)執(zhi)行(xing)任(ren)務(wu)之(zhi)前(qian),航(hang)天(tian)員(yuan)會(hui)在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)利(li)用(yong)中(zhong)性(xing)浮(fu)力(li)水(shui)槽(cao)練(lian)習(xi)太(tai)空(kong)行(xing)走(zou)。
美mei國guo航hang天tian局ju還hai開kai發fa了le一yi些xie航hang天tian服fu機ji動dong裝zhuang置zhi,這zhe些xie裝zhuang置zhi可ke以yi使shi航hang天tian員yuan在zai不bu受shou航hang天tian器qi的de束shu縛fu下xia在zai太tai空kong中zhong自zi由you移yi動dong。其qi中zhong一yi種zhong被bei稱cheng為wei載zai人ren機ji動dong單dan元yuan(MMU),是一種帶有操縱杆控製的氣體推進器動力椅。美國航天局還開發了一種可以背在身上的氮氣推進裝置,稱為“艙外活動簡便救援裝置”(SAFER)。當航天員和航天器分離時,這種裝置可以幫助航天員返回飛船或空間站。 SAFER可裝載1.4千克的氮氣推進劑,並可以將航天員的速度最多改變約3米/秒。

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