航天服在航天任务中是怎样保护航天员安全的?

来源:中国航天科普

这一周,各行各业开始逐渐复工,好多小伙伴已经返回工作岗位了。在返岗的过程中,有一件事是非常重要的,那就是做好个人防护。小编看了一下周围的小伙伴们基本上都配备了口罩、手套、便携式消毒液等最基本的三件套。在网上,小编看到有的网友还穿起了雨衣、戴上了头盔,有的网友甚至还Copy起了航天员的造型,穿上了“航天服”。在这里为大家的防护意识和机智的想法点赞。

《航天服在航天任务中是怎样保护航天员安全的?》在深圳宝安机场一名乘客,为防疫穿上了“航天服”

话说回来,航天服之所以能被机智的网友copy也是有一定道理的,毕竟航天服的防护效果那可是很强大的。本篇,就为小伙伴们讲述舱外航天服是如何保护航天员安全的?

热爱航天的小伙伴们都知道,高层空间存在着看不见但又无处不在的空间高能辐射,此外还有大气压力低、缺氧、温度变化异常等问题,如果不加防护的话,人类是无法在这样的环境下生存的。航天员执行出舱任务时,没有了载人航天器的保护,舱外航天服就成了航天员执行出舱活动任务时必需的也是唯一的个人安全防护装置。

《航天服在航天任务中是怎样保护航天员安全的?》中国航天员使用的舱外航天服

舱外航天服主要依靠它的三大组成部分来保护航天员的安全,它们分别是生命保障系统、航天服本体和测量控制通信系统。

给航天员输送给养的是生命保障系统

先来讲讲生命保障系统,在太空高真空环境中,舱外航天服必须是一个密闭的安全小环境,空间虽小,但满足航天员生存所需的氧气、水分、通风等条件一样不能少,而为航天员满足这些条件的正是舱外航天服的生命保障系统。

舱外航天服的生命保障系统分为“脐带式”和“自主式”两种类型。“脐带式”生命保障系统通过一根软管从载人航天器的舱载生命保障系统向舱外航天服进行通风、供氧、供水,控制航天服内气体环境。“脐带式”生保系统比较适合航天员在载人航天器附近进行出舱操作时使用。

《航天服在航天任务中是怎样保护航天员安全的?》使用脐带式生命保障系统进行太空行走的航天员爱德华·怀特

当航天员执行登月探测等任务时,会选择行动更加自由的“自主式”生命保障系统。“自主式”生命保障系统安装或集成在舱外航天服上,外形有点像背包,它能够直接为舱外航天服供氧、供水和通风,还能够控制航天服内的气体环境参数,为航天员出舱活动期间提供必要的生活支持,包括少量的饮水、进食和简易的尿液收集装置。

《航天服在航天任务中是怎样保护航天员安全的?》使用自主式生命保障系统的航天员   在月球上行走

防护功能最强大的是航天服本体

接着再来说说舱外航天服的本体。舱外航天服本体是一种以硬式结构为主、软硬结合的多层结构服装,自里到外由液冷通风服、气密压力服和多功能防护服构成。

液冷通风服的作用有点像是我们生活中用到的空调,当航天员执行出舱任务时会消耗大量的体能,同时产生很大的热量,这个时候液冷通风服能够调节舱外航天服内的温度并为航天员体表通风,保证航天员身处在一个温度舒适的环境中。气密压力服的作用很关键,在太空中,航天员一旦处在失压或缺氧状态下时,他们的生命安全就会受到威胁,气密压力服的作用就是为航天员提供合适的气压和有氧环境。多功能防护服穿在压力服外,它能够为航天员抵御空间中的各种辐射,对微流星体、空间碎片也有一定的防护作用。

想要与外界取得联系要靠测量控制通信系统

最后,再来说说舱外航天服上装备的测量控制通信系统,这套系统能够帮助航天员与其他航天员或地面人员进行无线通话,出舱航天员一旦遇到特殊情况时,他们能够通过测量控制通信系统将遇到的问题及时告知同伴或地面。再有,测量控制通信系统还能进行数据与图像传输,帮助监测和测量航天员的生理参数和航天服内部环境参数,还能够对便携式环控生保系统进行测量和控制。

总之,以上这些措施都是为了更好地保障航天员的安全。未来,随着航天技术不断地进步,舱外航天服的防护手段还会变得愈加完善,航天服的种类、样貌也会变得更加丰富起来。例如,美国的航天服研究专家 Pablo de Leon 曾研发出了一款黑色与黄褐色相间的航天服,据说是可以给航天员提供更大的灵活性,这款航天服也是用于火星探索的一款备选航天服。再有,美国麻省理工学院的教授 Dava Newman还研制出一款生物服,她在航天服的柔性材料之外又包裹上一层特殊材料,经过技术处理,制造除了紧身航天服,不仅看上去很酷,安全防护效果更好,穿起来也更灵活。

《航天服在航天任务中是怎样保护航天员安全的?》航天服研究专家 Pablo de Leon研发的航天服

不过,虽然舱外航天服的防护效果变得越来越强大,但它并不适合应用到日常生活中,被网友copy的航天服也只是外形神似而已。我们目前最需要做的还是要认真做好个人防护,在任何情况下都不能掉以轻心,保护好自己也是在为防疫工作做贡献。最后,再一次祈盼疫情早日结束,我们能够尽快恢复正常的生活和工作。


发表评论