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航天员如何实现太空漫步

2021-03-10石浩楠

科研成果与传播 2021年2期
关键词:航天服水槽硬核

石浩楠

随着神舟十二号成功发射,中国人首次进入了自己的空间站。在浩瀚的宇宙空间里,航天员是如何实现太空漫步的呢?

2008年,翟志刚乘坐神舟七号首次实现太空行走,标志着我国成为世界第3个独立掌握空间出舱关键技术的国家。2021年,时隔13年,聂海胜、刘伯明、汤洪波乘坐神舟十二号进入太空,将执行我国空间站阶段首次出舱任务,再一次实现太空行走。一代代中国航天人凭借着勤劳、勇敢和智慧,不断突破着地球大气的屏障、克服着地球引力,把脚步迈向神秘的太空。在失重的状态下,航天员是如何实现太空行走的 呢?

经历充分的试验和训练

太空中没有路,面对失重的环境,身体也会变得难以控制,若按照在地球的习惯行走,航天员往往会“用力过度”,使自己在太空中飘离旋转。因此在进入太空前,航天员都需要在模拟失重的环境中,进行充分的训练和适应,其中最重要的训练是在中性浮力水槽中进行的。

我国航天员科研训练中心的中性浮力水槽呈圆形,直径23米,深10米,为亚洲最大,水槽内还有个1:1的核心舱模型。在航天员进行水槽训练时,通过调整水槽训练服上的配重铅块,可以更为真实地体验太空失重环境。神舟十二号航天员在训练时,要穿上100多千克的水槽训练服在水下训练几个小时。最初训练结束后,航天员甚至累得连筷子都拿不住。太空行走技术十分复杂,凡是要在舱外进行的操作,一般都要在水槽内练习60次左右。正是这些严苛、高强度的训练,为航天员实现太空漫步做好充足的准 备。

依托高能硬核的航天装备

若要实现太空行走,高能的装备必不可少。航天员在出舱时,需要穿上重达120千克的舱外航天服。我国的舱外航天服名为“飞天”,其造价约为3000萬元,可支持长达4小时的舱外活动。

与舱内航天服不同,舱外航天服像一个穿在身上的微型载人航天器,可以实现飞船的大多数功能。“飞天”航天服通体纯白,由内到外共分为舒适层、备份气密层、主气密层、限制层、隔热层、外防护层,服装四肢设有调节装置,身高1.6〜1.8米的人都可以穿上,主要为航天员提供辐射、真空、微流尘等环境防护,适宜的气体、温度、湿度等生命保障,以及开展太空作业时良好的功效保障。正是有如此硬核的“神器”助力,航天员才得以自信地把脚步迈向浩瀚的太空。

执行严格复杂的出舱程序

一次成功的太空行走,需要许多人共同合作才能完成。航天员出舱的程序十分复杂,其中包含着繁杂的专业知识、操作技能。面对着巨大的信息量,航天员要提前准备很多天才可以正式进行出舱任务。

在出舱前,航天员要在气闸舱内进行2〜3小时的准备工作,内容包括身体状态监测、检查相关装置、穿着舱外航天服,进行吸氧排氮等。舱外航天服内压力比飞行器密封舱内低,航天员需要通过吸氧排氮,降低溶解在人体组织中氮的含量,从而避免血管在低压环境下形成气体栓塞,导致减压病。

气闸舱一般有两个门,一个与载人大舱相连,另一个通向宇宙空间。当准备工作完成后,入口舱门关闭,气闸舱开始缓慢泄压,直至达到真空状态,此时出口舱门开启,航天员就可以进行出舱任务了。航天员返回时,则按照相反的顺序进行操作。正是这些严格周密的出舱程序,为航天员进行太空漫步提供了充足的安全保障。

以血肉之躯,挣脱大地的束缚;以严苛试炼,实现生命的冒险。对于航天员来说,在浩瀚的太空漫步,着实是一场光荣而又艰辛的征程。

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