中国研制的舱外服在航天员出舱行走过程中到底会起到什么样的作用?

Question

中国研制的舱外服在航天员出舱行走过程中到底会起到什么样的作用?

Answer 1

　由于人类在无气压条件下无法生存,所以宇航服内必须充入一定的氧气,人为制造气压保障航天员出舱后的生命安全.
　　宇宙空间中的温差较大,在太阳照射下可达摄氏200度以上,而如果没有阳光的情况下可能低至摄氏零下100度以下.因此宇航服必须有完整的空调系统.在高温的时候宇航服内会有装有水循环的散热设备和能人工制冷的设备保障宇航服内的恒温,而在寒冷的时候则会有电驱动的发热丝为航天员加温.可以说宇航服内装有地球上最好的空调恒温设备.
　　为了避免航天员呼出的湿润空气造成宇航服的玻璃罩雾凝,宇航服内还得有相应的除湿装置和二氧化碳吸附装置.
　　为了让航天员能在太空中活动,宇航服还要有一个推进装置.据焦维新教授介绍,“神七”飞船也许仍然会使用系带来保障航天员的安全.毕竟是第一次出舱活动,而且时间较短.系带不会影响航天员的动作,但是能够提供额外的保护.
在地球外层空间中,由于多年的太空探索活动产生了大量的空间碎片.
　　中国科学院空间中心研究员、空间碎片专家都亨教授说：“现今在外层空间中共有十多万片直径大于1厘米的空间碎片存在.这些碎片都能对在空间行走的航天员造成生命威胁.因为宇航服只能防护直径在1毫米左右的空间碎片撞击.其中最危险的是直径大于10厘米的大型碎片,这些碎片中有12000多片能够对航天飞船乃至国际空间站造成重大的伤害.”
　　航天员的宇航服有很多方法避免被空间碎片伤害.总的来说无非是：躲、藏、挡.
　　首先地面观察站会对较大的空间碎片进行跟踪,并且预测其运动轨道.如果有碎片接近,则航天员必须马上回到太空船内.这就是“躲”.
　　除了躲开碎片之外,航天员和太空船的相对位置也很重要.由于一般而言空间碎片的运动方向与地球转动方向一致,因此航天员在出舱后可以躲在太空船的后面活动,这样大部分碎片都被太空船挡住了.这有点类似于步兵伴随坦克冲击,以坦克为掩体避免被敌人火力杀伤.所以被称为“藏”.
　　至于挡就是靠宇航服本身的抗冲击材料阻挡剩余的碎片.这是万不得已的一种办法.
　　在舱外呆得越久,被碎片杀伤的风险越大,本次神舟七号的太空行走试验预计时间不会太长.所以被碎片杀伤的风险相对比较低.
由于宇航服内的压力只有正常气压的30%～40%,如果航天员骤然进入低压状态可能因为原来溶解于体液中的氮气由于气压的变动迅速地变为气泡,引起栓塞而威胁生命安全.所以必须在出舱之前就做好相应的准备.首先在出舱前几小时必须呼吸纯氧,这样可以慢慢排掉身体内多余的氮气.其次在太空船中设有一个专门的气阀舱,航天员在出舱前和返回后都必须经历“减压”和“升压”的过程,使压力慢慢变化.
　　由于出舱活动减压升压的需要,“神七”太空船上增加了气阀舱这样的设备.这在以前的神舟飞船上是没有的.