航天服在真空中的耐用性测试 - 在未脱离地球时,航天服就必须表现出其适用性

航天服在真空中的耐用性测试 - 在未脱离地球时,航天服就必须表现出其适用性

航天服是航天员在舱外活动 (EVA) 期间的生命保障。这种高科技服装在地球上要经历各种严苛测试。在这些测试中,使用人造真空模拟太空中的极端条件。
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1961年,尤里·加加林(Yuri Gagarin)成为进入太空的第一人。如今,往返于近地轨道之间似乎已经司空见惯;进出国际空间站 (ISS) 的交通十分繁忙。在起飞前,宇航员要穿上适合 EVA 的特制"穿越"服在真空室中进行训练。 

可穿戴迷你航天器

宇航员只能身穿航天服离开太空船。由于太空环境存在致命因素:根据太阳辐射量、-200 ℃ 到 +100 ℃之间的温度波动,人体和物体要受到侵袭性红外线、紫外线、X 射线和伽玛射线的照射。微小的陨石以高速旋转,而且在撞击中会发生爆炸。血液会沸腾,肺会在近绝对真空的环境中爆裂。 

航天服由于采用复杂的分层设计,能防止这类事情的发生,并承受巨大的压力。另用于防弹背心的特殊织物将保护航天员免受陨石伤害。铝层或其他反光材料可防止航天员在阳光下体温过高。几层高科技纤维作为保温材料,气封式密封和高强度层保持内部压力,防止航天服在真空中膨胀。集成加热/冷却系统保证可承受的温度。

在模拟太空条件下试验

航天服的某些部分专为每位进入太空的航天员单独制造。其他部分则由成品模块组装并经相应调整。每位未来的航天服穿戴者都必须学会如何处理其特殊制服,并在类太空条件下完成高强度训练。 

在真空室中重建太空中的压力水平。在靠近地球的地方,主要是 10-7 至 10-12 毫巴的超高真空。在远离地球的地方,真空度小于 10-12 毫巴。在必须用超现代真空技术经过数个步骤精心制造出来的真空室内,压力大约相当于地球上空 40 公里高度处的气压。在此真空环境中的停留时间会让未来的宇航员们切身感受其救生服装在最小压力情况时的效果。而且最重要的是,这是检查航天服是否真正维持和发挥其重要功能的一种方法。


航天服一般性能可靠、稳定, 但也会出现一些问题。1965 年,苏联宇航员阿列克谢·列昂诺夫(Alexey Leonov)成为太空中身穿航天服出舱活动的第一人。当他在太空中活动几分钟后想重返飞船时,侥幸躲过了一场灾难。由于内部压力,他的航天服变得僵硬起来。要重新进入狭窄的气闸舱几无可能。列昂诺夫必须首先打开为此紧急情况安装的减压阀,将氧气从航天服中排出。列昂诺夫这样做会面临患减压病的风险,如果不能再次快速增加航天服里的压力,就会出现他担心的情况。而最终列昂诺夫毫发无损地返回地球。2013 年,欧洲航天局宇航员卢卡·帕尔米塔诺(Luca Parmitano)也同样非常幸运。由于他的航天服冷却系统中有一个泵堵塞,头盔开始漏水。这位意大利人差点在太空中被淹死!不过,幸亏最后一刻从舱外重返国际空间站才得以幸免。  


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