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一盔一带太空中的生命线

2020-09-03 02:22:25 知识就是力量 2020年9期

钱航

给航天员提供保护的头盔

头盔提供的保护

众所周知,航天员在执行太空任务时少不了一套科技感十足的宇航服。可以说,宇航服就是航天超级英雄的战甲和保护壳。

作为航天服中必不可少的组成部分,航天员的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。头盔通过颈圈与服装连接,头盔上的面窗平时可随意启闭,紧急时可在数秒钟内自动或由手动关锁。在航天飞行中,头盔主要用于为航天员的面部营造舒适、安全的密闭氧气环境,保证航天员的视、听感官,防护航天员头部不受各种力学和空间环境因素的伤害。目前,在载人航天中使用的头盔有软式与硬式两种。软式头盔大多数作为舱内航天服的组件,在飞船发射、轨道压力应急和返回过程中,软式头盔能起到隔音、隔热、减震、通信等功能。硬式头盔一般用于航天员舱外活动,分为固定式和转动式两种,其中转动式头盔在其颈圈上有气密活动轴承,但密封环节增多会降低气密性与结构的可靠性。

头盔漏水会危机航天员的生命安全

为什么航天员在外太空一定要戴头盔呢?其实这个答案很简单——因为外太空没有空气。在地球上,由于受重力影响,我们每个人都能不费力的呼吸到空气,但是在外太空,如果脱离了头盔的辅助,航天员就会窒息。

险酿大祸的头盔

或许你会说,幸好有头盔保护航天员的安全。殊不知,有时候头盔也会给航天员带来灾难。2015年2月25日,美国航天员特里·维尔特斯在完成6个多小时的太空行走任务后发现自己的宇航头盔里有积水,当特里·维尔特斯返回探索号气闸舱进行重新加压后,欧洲空间站航天员萨曼莎·克里斯托福里蒂告诉位于美国休斯敦的NASA指挥中心称:“维尔特斯宇航头盔里的水积于头盔前部,水位已高于眼睛,积水直径约3英寸(7.62厘米)。”

2016年1月,两名航天员走出国际空间站,进行当年首次太空行走,但任务很快被紧急叫停,原因是头盔又漏水了。原来,此次太空行走原定将持续约6个半小时,但航天员蒂莫西·科普拉报告说自己的头盔里被水泡了,而且水是冰冷的。地面控制中心由此推测宇航服的冷却系统出现了故障,导致冷却水进入了头盔里。在微重力环境中,漏水不同于地球表面,会危及生命。

生命之带

除了头盔,安全带这根“生命之带”对航天员来说也是必不可少的。在飞向太空的过程中,无论是在舱内还是舱外,安全带都是很重要的装置,因为它在关键时候保护着航天员的安全。

载人火箭发射前一个小时,航天员们除了例行检查通信、跟航天员系统指挥中心通话、仪表板复位,还要系上相当于开车时司机、乘客所系的安全带,把腿部、身体固定好。不知你是否对Space X猎鹰9号运载火箭成功发射升空还有印象?这次发射中,两名航天员在龙飞船中除了给自己系上安全带固定好外,其中一名航天员带的小恐龙玩具也系了安全带。

飞翔太空是安全带要系牢

太空行走,意味着航天员要从飞船内近似于地面的大气环境进入太空的高真空、强辐射环境,也意味着航天员要离开飞船,独自在失重的太空中“行走”。如何保证出舱航天员的安全?航天员一旦脱离飞船,岂不是很容易消失在茫茫太空中,成为“太空飞人”?不用担心,航天员身上系着“安全带”。就拿中国的舱外航天服来说,其胸甲右下侧伸出了两根一长一短的橘黄色安全绳。这不是普通的绳子,它们内部有弹簧,最长可拉至3米,能够承受一吨的拉力。绳的另一端是两个挂钩,在太空行走的每一步之前,航天员都要先在轨道舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩,一根固定好了,另一根才能改变位置。

在太空行走中一定要系好安全带,尽管这种做法比较费时,但一定要严格执行,并且注意不要让安全带缠绕在其他物体上。系安全带的原则是:当身体要移动到一个新的位置时,先将新安全带系好,再将原来的安全带解开。在太空行走时也不要带太多东西,因为会忙不过来——既要进行操作,又要不断地系安全带,还要防止没有系绳的设备从身边飘走。

神州七号舱外航天服

航天员们遨游太空都带上了一盔一带,而近期全国也在开展“一盔一带”安全守护行动,因此,为了您和家人的安全,无论是驾乘摩托车还是电动自行车,无论是在车辆前排还是车辆后排,都请正确佩戴安全头盔、规范使用安全帶。