“神舟七号”将于9月25日(下周四)前后升空,最值得关注的是,中国将首次实现航天员出舱在太空行走。
太空是一个没有氧气、没有大气压力、极端低温、有强烈的电磁辐射和粒子辐射、致人于死命的环境。航天员到开放的太空中活动是一桩既复杂又危险的事情,是一项高难度的综合性技术。
为了保证“神七”航天员安全、高效地完成出舱活动的各项任务,必须具备先进的技术措施和完善的保障条件:
A.“战袍”——
中国自主研发的舱外航天服
出舱活动的航天员必须从头到脚把自己“全副捂装”起来,与太空隔绝。舱外航天服不仅包括衣裤(服装),而且包括头盔、手套和靴子。
据透露,我国自主研制的舱外航天服,经过专家严格评审,各项技术指标完全满足神舟七号飞行任务需要。舱外航天服每套总重量约120公斤,造价3000万元人民币左右。
他介绍,舱外航天服可为航天员出舱活动提供适当的大气压力、足够的氧气、适宜的温湿度,以保障航天员的生命活动需要;航天服具有足够的强度,防止辐射、微流星和空间碎片对航天员的伤害,保证航天员的工作能力;航天服还能提供可靠工效保障及遥测通信保障等。
B:“脐带”——
背包式环控生保系统
背包式环控生保系统由供氧装置、空气再生系统、温度控制系统、监测系统和无线电通信系统等组成,其功能是,向航天服内输送供氧气和冷却水,维持航天服内的压力和温度,实施通风、散热,以及为航天员提供与载人航天器或地面之间的通信。背包式环控生保系统由身着航天服的航天员背在身上。
舱外航天服与背包式环控生保系统,实际上构成一个微型载人航天器,为航天员提供一个合适的压力、供氧、温度、通风的环境,并提供电力和通信能力,保证航天员能脱离航天器,在开放的太空中生存与执行任务。
C:“更衣室”——
接通内外的气闸舱
凡有执行出舱活动任务的载人航天器,无论是飞船、航天飞机还是空间站内,必须设置气闸舱。气闸舱是一种特设的专用小舱室,可供两名航天员同时在里面穿、脱航天服。气闸舱的主要特点是有内、外两扇闸门,内闸门与座舱相通,外闸门与太空相通。航天员欲出舱,先在外闸门关闭情况下打开内闸门,航天员进入气闸舱,穿好航天服后,关闭内闸门,以防止座舱中的空气外泄,然后打开外闸门,走入太空或其他天体表面。
航天员出舱之前必须在气闸舱内完成吸氧排氮——吸入纯氧,呼出氮气的程序。因为座舱内航天员呼吸的是1个大气压的氮氧混合气体,而航天服内提供的大气是1/3大气压的纯氧。当外界压力降低时,人体血液中的氮气会逸出钻入人体其他器官,引发减压病。所以在穿航天服之前,先吸入氧气,排出氮气,使身体适应航天服提供的低气压环境。
D:“座驾”——
载人机动装置
这是一种像座椅式的推进装置,带有高压氮气和若干个喷氮气的推力器,推力器安装在“座椅”的不同位置和不同方向。航天员用手动控制不同位置的推力器,向不同方向喷气,产生反作用力,可以改变自己在太空行走的方向、快慢以及身体的姿态。
载人机动装置能携带一定量的高压氮气,可以让航天员到达离航天器百米远的地方活动。 摘自《太空探索》