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太空行走要闯三关


http://www.sina.com.cn 2005年10月19日16:15 世界新闻报

  低温:平均温度零下270.3℃ 辐射:数不清的“隐形杀手” 失重:让人漂浮不定

  舱外航天服相当于一个微型的航天器,它是太空行走的关键技术

  《世界新闻报》特约观察员 潘 杰

  当神舟六号飞船载着两名航天员在太空遨游之际,中国载人航天工程总指挥王永志在接受媒体采访时表示,在接下来进行的神舟七号载人航天飞行任务中,中国人有可能首次尝试太空行走。那么,在掌握了多人多天太空飞行技术之后,要实现太空行走,还需要掌握哪些关键性的技术呢?

  航天员走出飞船的船舱,到开放的宇宙空间中活动简称为“太空行走”。人类历史上第一次太空行走发生在1965年3月18日。当时,苏联航天员列昂诺夫走出“上升2号”飞船,在离船5米的空间中停留24分钟。自上个世纪60年代到现在,各国航天员已成功地进行了100多次太空行走。

  太空行走比地面上的行走困难得多,但由于其在航天事业中具有无可替代的重要作用,故而历来被各国高度重视。航天员在太空行走可以进行高难度的太空任务,如飞船的外壳维修、卫星的释放、回收、进行太空科研试验、组装太空设备、建设空间站等等。

  太空行走要过“三道坎”

  太空环境跟地球的环境有很大不同,航天员除了时时刻刻处于飘浮状态外,进行太空行走还要过“三道坎”,它们是:低温、辐射、失重。

  自宇宙大爆炸以后的100多亿年时间里,太空已经成为高寒环境。太空的平均温度为零下270.3℃,而且太空温度变化的反差很大,阳光照射时能产生100℃的高温,无阳光照射时降到零下200℃的超低温。

  因为没有大气层的保护,太空中没有大气压力,是一个高真空环境。在太空中,数不清的辐射线是航天员太空行走的“隐形杀手”。例如,银河系有银河宇宙射线辐射,太阳有太阳电磁辐射、太阳宇宙射线辐射和太阳风等。许多天体都有磁场,磁场俘获上述高能带电粒子,形成辐射性很强的辐射带,如在地球的上空,就有内外两个辐射带。

  失重给太空里的航天员行走带来了巨大影响,很多东西必须要固定,在行走时必须“老老实实、规规矩矩”。否则,食品、工具甚至航天员自己都会像“幽灵”似地漂浮不定,很容易被撞得东倒西歪。此外,航天员还有可能遭到太空垃圾中的碎片和微流星的撞击。

  太空行走分两类

  从航天专业术语的角度来解释,太空行走分为两种类型:一种是离开飞船的船舱,在开放的宇宙空间内漂浮。

  比如1965年3月18日,前苏联的“上升2号”飞船进入地球轨道,环绕地球飞行。格林尼治时间8时30分,航天员列昂诺夫认真检查了特制航天服和安全带后,打开飞船密闭舱,进入了太空。

  他身穿的桔黄色特制航天服,有十几层厚,足以在太空中隔热和防辐射。他的头盔上还有通信设备可以通话,一根5米长的脐带和安全带连在航天服上。脐带可以输送氧气,安全带可以防止航天员飘离。列昂诺夫悬浮在太空中,翻了几个空翻,又做了几个体操动作,完成得轻松自如,毫不费力。他在舱外停留了24分钟,自由飘浮12分钟,完成了人类历史上第一次系着安全带的太空行走。

  1984年6月7日,美国

航天飞机“挑战者”号航天员布鲁斯·麦坎德利斯使用载人机动装置,离开航天飞机320英尺,完成了人类首次无安全带太空行走。

  第二种太空行走是在其他外星球如月球上行走。如1969年7月21日,美国“阿波罗11号”的指令长兼驾驶员阿姆斯特朗走出飞船,成为人类踏上月球行走的第一人。他的月球行走是人类历史上最重大的事件之一,对此他曾说过一句名言:“这是个人的一小步,却是人类的一大步!”他登陆地点附近的一个月球环形山被命名为“阿姆斯特朗”。

  出舱活动要有三保险

  对于航天员来说,太空行走除了体能要求外,还需要实施多种保障手段和配备特殊装备。

  首先,航天员准备在舱外行走,必须穿上特制的舱外航天服。舱外航天服相当于一个微型航天器,服内置有氧气瓶、水箱、二氧化碳处理装置、温控调节器等设备。航天服可以有效地帮助航天员提高在太空行走的能力,抵抗太空环境剧变的温差、消除能伤害人体的各种太空辐射和微流星。

  与舱内航天服相比,舱外航天服还多了3层:一是真空隔热层,用于保护航天员不受舱外环境过热、过冷的侵袭。二是液冷层,把航天员身体产生的热量散掉。三是防护层,能防太阳辐射并装有连接其它设备的接口。

  其次,由于载人飞船密闭舱内的空气组成基本与地球相同,因此人体内吸有一定量的氮气,而舱外航天服内的气压较低,仅为正常大气压的27.5%,航天员如果突然出舱,遇到低气压后溶解在血液中的氮气游离出来而形成气泡,可能造成气栓堵塞血管,引发严重疾病。因此航天员出舱前必须吸一段时间的纯氧,将体内氮气排出,以免隐患。

  第三,茫茫太空中是没有任何参照物的,也无法分清物体的远近大小,更无法判断其速度快慢。在行走时如果没有安全保障措施,航天员很容易成为人体卫星在太空中漂流。所以太空行走需要采取保险措施——使用安全带将航天员与载人飞船连接起来,防止航天员在太空中走失。

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