航天员又不是在海里,还得担心宇航服漏水?
6月24日这天,国际空间站的两名宇航员全副武装,正准备执行太空行走任务时,一名宇航员突然发现自己宇航服漏水。
这可不是小事,宇航服一旦漏水,处理不好很容易将人淹死,美国航天局得知此事后,立即取消了太空行走任务。
可太空里的水少之又少,如何能要人性命,这些水又是从哪里来的?
漏的是什么水
宇航服漏水,对于没有上过太空的普通人来说,倒是件新鲜事,可对宇航员来说,却是见怪不怪。
早在2013年,欧洲航天局宇航员卢卡·帕尔米塔诺,就因为头盔进水,终止了太空行走任务。
2015年,一位穿着老化宇航服的航天员在进行太空行走时,同样出现宇航服漏水问题,差点成为史上第一个在太空淹死的人。
2022年8月5日,国际空间站同样发生宇航服头盔漏水事件,美国国家航天局紧急叫停了太空行走的任务,幸而没酿成大祸。
这些漏水的宇航服都是舱外服,也就是穿着出舱执行任务的宇航服,相对的,在空间站内穿的则是舱内服。
在太空真空环境里,向阳的一面温度高达121℃,背阴的一面低至-157℃,还有各种电磁辐射,宇宙射线,人根本无法在太空活下来。
这时候,穿着出舱执行任务的舱外服,就得考虑到复杂的宇宙环境,也就跟着复杂起来。
一套合格的舱外服,不仅要对宇航员进行保护,还得保证宇航员在工作期间,有足够的空气、水和食物,当然,上厕所的问题也能解决。
这种功能齐全的宇航服,不只是一件衣服,而是一架小型的飞行器,造价高昂,最贵的一件价值几个亿。
这样一套复杂的设备,漏水也就能理解了,因为里面是存储水的,除了存在饮水袋里供宇航员喝的水,还有用于冷却的水。
这种冷却水,会在航天服内不断循环,带走航天员舱外活动中产生的热量。在这个循环过程中,如果管线出现破裂,水自然也就漏出来。
冷却水泄露是很危险的事,一旦将整个头盔填满,会直接导致宇航员窒息死亡。
除了冷却水,还有一种是冷凝水。冷凝水是宇航员呼出的水汽,由于宇航服出现故障无法排出,最后聚集在头盔里形成的。
冷凝水不会占多大的空间,危害没有冷却水大,但太空没有重力,水是漂浮着的,如果刚好飘进宇航员的呼吸道内,还是很危险的。
漏水的根本原因
在几起漏水事件中,冷却水的泄露,是管道破损所致,冷凝水则是宇航服无法将水汽排出。
总结,两种漏水都是宇航服的故障引起的,宇航服出现故障,大多是老化问题。
这一点,漏水事件相对较多的美国最能体现。
美国的宇航服,一共经历了四代,一代二代还是懵懵懂懂地上天,宇航服比较的简陋,只能在飞船里活动,不能出舱。
到了第三代,宇航服进行了很大升级,有了抵御太空的极端温度、高强度电磁辐射等功能,满足了宇航员出舱活动需要。
当年阿波罗号载人登月,美国宇航员就是穿着第三代宇航服跟国旗合影留念。
到了第四代,宇航服再次经历大改,不仅重量减轻到60公斤,方便穿戴,而且储存的水和食物更多,能满足宇航员长达7小时的作业需求。
在防护方面,新一代的宇航服,能够抵御高能粒子、小型陨石等更为复杂的宇宙物质。
第四代宇航服在1974年开始研制,一共造出18套,每套造价1500-2200万美元,用现在的物价转换,一套价值1.24亿美元。
这18套宇航服,有2套在进行实验时损坏,4套随着航天飞机坠机事故毁坏,还有1套在猎鹰9号火箭爆炸中损毁,剩下的也就11套。
这11套从造出一直用到今天,已有40多年,在这差不多人生一半的光阴里,这11套宇航服自然是垂垂老矣。
当这些到退休年纪的宇航服还在上班,偶尔漏水也就不足为奇。
既然宇航服老化严重,美国为何不研制新的?
新的宇航服,美国当然是在研发的,2019年,美国航天局曾对外展示了新款的宇航服,这款宇航服看起来没有以前的臃肿,看起来比较轻便。
美国航天局表示,新款的宇航服能保障宇航员6天的舱外生活。
美国航院局还表示,这套宇航服,是为阿尔忒弥斯登月做准备的,只因当年没能按期制成,导致美国无法再次登月。
既然已制成,美国大概是要再次登月了,可到了2022年6月1日,美国航天局突然对外宣传,这款宇航服出现重大延误,准备拨款35亿美元,研制新的宇航服。
小小的宇航服,竟成美国登月的绊脚石。不过美国航天局信心满满,2023年曾宣布,要在2025年将几名宇航员送上月球,实现继阿波罗后再次登月。
让我们拭目以待。
我国新一代航天服
2008年,神舟七号执行任务时,航天员翟志刚第一次出舱行走,在太空摇动着五星红旗。
当时他穿着的,是我国第一代航天服,如今16年过去,新一代的航天服,早已伴着航天员们多次征战太空。
与旧式航天服相比,新一代航天服穿脱更加方便,尽管重量有120公斤,但经过训练后,只要5分钟就能穿好。
舒适性也得到很大提升,采用软结构制造,从内到位分为舒适层、备气密层、主气密层、限制层和热防护层,不仅穿起来舒适,而且行动灵活。
另外,新一代宇航服在头盔上安装了方便观察的照明灯,以及一个高清摄像头,其他如水升华器等设备也做了升级,漏水等问题,很难再发生。
这样一套航天服,不是用机器量产,而是靠人工一针一线缝出来的。
缝制航天服,可比缝衣服难得多,光是做航天服的上肢限制层,就得130个小时,做下肢限制层,更得260多个小时,整套航天服做下来,至少要4个月。
打结时,交错的线靠蛮力戳不进去,这时就需要用簪子扎一个孔,然后穿针进去,再用镊子将针拽出来。
一个结有3道工序,将航天服上的76个孔全打上结,得干两三天。
俄罗斯、美国的航天服也是靠手工制作,因为机器没有手灵活,难以达到公差不超1毫米的精度。
航天服制好后,进入到严格的检验环节,在空间站建造前的技术验证阶段,新一代的航天服就通过检验,用实力证实了自己的性能。
如今,新一代航天服已经随着航天员多次出舱活动,为航天员保驾护航,被誉为“飞天战袍”。
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