太空行走并非想象中那么惬意

游客投稿 科学探索 2023-06-23 09:13

这张图来自网络。

舱外活动(简称EVA),也称为太空中的舱外活动,是宇航员离开地球大气层后在航天器外进行的活动。舱外活动主要在绕地球运行的航天器外部进行(即太空行走或太空漫步),也有在月球表面进行(即月球漫步)。在后来几次登月任务的回程中,指令舱的飞行员进行了舱外活动,以取回装有胶卷的金属容器。到目前为止,只有美国、俄罗斯联邦和中国有出舱活动的能力。

舱外活动可分为系留活动(航天员通过系绳与飞船相连,氧气可通过系绳传输,返回飞船时不需要推进器)和非系留活动。它叫做& ldquo& ldquo以支持生命在进行系绳活动时所需的功能,如提供氧气。脐带缆类型;(脐带).太空飞行时不带系绳旅行是保证能返回飞船的必要条件。

世界上第一个在太空行走的人是前苏联宇航员阿列克谢& middot列昂诺夫。

好莱坞大片《地心引力》中最令人激动的是,面临绝境的女主角在灭火器的帮助下,从联盟号飞船& ldquo飞& rdquoTo & ldquo天宫空间站& rdquo最后,我能够驾驶神舟飞船返回地球。可惜这是一部电影,否则她的壮举无疑将创下人类无系绳太空行走的新纪录。

最近,从无系绳太空行走的真正记录创造者& mdash航空航天界传来了坏消息;& mdash美国宇航员布鲁斯& middot麦坎德斯二世于12月21日去世,享年80岁。在挑战者号航天飞机的第四次任务中,他完成了人类第一次没有系绳的太空行走,创下了最远的& ldquo行走& rdquo记录。

& ldquo喷气背包& rdquo最大速度为每秒3米。

& ldquo太空行走& rdquo是对航天员出舱活动的描述。这是载人航天工程中大型设备在轨安装、航天器检查维护等活动的必备技术。

& ldquo宇航员在太空处于失重环境,脚下无路。严格来说不能算& lsquoGo & rsquo。& rdquo航天专家庞之浩告诉科技日报记者,太空行走主要有三种方式,简单分为& ldquo攀登& rdquo& ldquo站& rdquo& ldquo飞& rdquo。

最常见的方式是宇航员在飞船表面使用扶手,就像攀岩一样& ldquo爬行& rdquo。2008年9月27日,神舟七号航天员翟志刚探出轨道舱,一手抓住舷梯,另一手向镜头敬礼,完成中国首次太空行走,成为世界上第354位航天员。

如果像国际空间站这样庞大的宇宙飞船完全依靠宇航员& ldquo攀岩& rdquo作业费时费力。幸运的是,它配备了机械臂,宇航员可以& ldquo站& rdquo结束时,像梯子一样去工作现场。

最酷的太空行走方式是宇航员使用载人移动设备,比如& ldquo铁臂阿童木& rdquo飞一样的。这个装置可以喷高压氮气,每个装置都有两套系统备份,保证安全。这种装置最早出现在美国& ldquo双子座& rdquo在航天器上,它是便携式的,有三个喷嘴,两个面向后,一个面向前。然而,这个装置不是用来到处飞的& ldquo耍酷& rdquo。庞之浩说,它的主要功能是在紧急情况下帮助航天员快速返回气闸舱。

1984年2月7日,迈克·蜡烛穿了一套& ldquo价值3000万美元,体重111公斤,没有系安全带。喷气背包& rdquo以每秒10厘米的速度进入太空。他飞了近100米,测试这个装置能飞多远。

由McCandless & ldquo使用背包& rdquo价格昂贵,体积庞大,于是美国后来研制出新一代载人移动装置,价值700万美元,体积更小,配备24个喷气装置,可以6个自由度机动,最大速度3米每秒,工作时间13分钟。庞之浩介绍,航天员可以通过航天服前面的开关控制喷气,实现全方位的运动。该设备已用于国际空间站的组装、维护和救援。

有几次宇航员几乎再也没有回来。

不管怎样,太空行走并不像预期的那样令人愉快。庞之浩说,这项活动风险很大,太空环境、气闸、航天服、人为失误等因素都会影响安全。虽然没有人死亡,但发生了许多事故。

大多数事故都与宇航服有关,其中,意大利宇航员卢卡& middot帕米塔诺在2013年的经历是惊人的& mdash& mdash他差点淹死在他的头盔里!帕米塔诺在舱外工作时,大量的水突然涌入他的头盔,很快淹没了他的嘴巴、鼻子和耳朵。当时他就像戴了一个鱼缸,整张脸几乎泡在水里,听不见也看不见。幸运的是,他最终凭记忆安全返回了空间站。经调查,事故原因是航天服冷却水浸入呼吸系统,倒入头盔的水达到近1.5升。

气闸舱的故障同样危险。1990年,两名俄罗斯宇航员走出和平号空间站时,在气闸完全减压前打开了舱门,瞬间涌入的气体损坏了舱门的铰链。所以,他们& ldquo回家& rdquo该关门了。经过几次不成功的折腾,他们不得不通过量子2号的紧急气闸返回。半年后,新一批宇航员带来了正确的工具来消除故障。

相比设备故障,人为失误更麻烦。1977年,联盟26号的宇航员罗曼年科从船舱里探出头来,非常激动。但当他即将进入太空时,他被同伴格里茨抓住了。原来他没系安全带。

& ldquo在几次事故中,宇航员几乎没有回来。& rdquo庞之浩说。

出于各种原因,舱外活动非常危险。第一个原因是与空间碎片的碰撞。在距离地表300公里处的轨道速率(航天飞机任务的典型轨道区域)为每秒7.7公里。这是子弹飞行速度的十倍,所以质量只有子弹大小百分之一的粒子(如油漆碎片或细沙)的动能等于子弹的动能。每次任务都会产生更多的轨道碎片,所以这个问题会继续恶化。

危险的另一个原因是在执行任务之前很难模拟实际的太空环境,太空行走因其危险性而被避免作为常规任务。因此,当发现问题或偶尔执行操作任务时,舱外活动通常会晚于计划。稳定性高的航天员虽然是在压力下选拔出来的,但毕竟还是人,舱外活动带来的高危险性最终会对航天员造成情绪压力。

其他可能出现的问题包括,太空漫游车与飞船分离或者宇航服损坏,可能会给它减压。此时,如果宇航员不立即进入加压舱,就会因缺氧而迅速死亡。