航天员进入太空时需要穿着航空服是为了适应太空环境的需要。
太空环境十分险恶,大大小小的星际尘埃颗粒,常常令宇航员猝不及防。高空的辐射,会危害人体的细胞膜,干扰或终止细胞的抗疾病功能。另外,没有了大气层的保护,太空中的温度变化很大,没有防护措施,人体很容易被烫伤或冻伤。另外,太空中充斥着人类遗弃的太空垃圾,对宇航员的生命也是一种威胁。除了抵御外来危险,航天服中设有生命保障系统和通信系统,能够最大程度保护航天员的安全。
宇航员穿着的航天服一般分为两类:舱内用应急航天服和舱外用航天服。
左图为舱外用航天服,右图为舱内用应急航天服
舱内宇航服是宇航员在载人航天器座舱内穿着的,一般在航天飞机发射和着陆的阶段穿上以备不时之需。如果座舱发生气体泄漏、减压等状况,舱内宇航服可快速充气保护宇航员。由于舱内宇航服不需要长时间面对恶劣的太空环境,造价相对比较低。
当执行舱外任务时,宇航员就得穿舱外用航天服了,它能防水、防火、防气体、防辐射,可谓是“天衣无缝”,其造价也会高昂许多。
舱外航天服比舱内航天服多了三层。
一是真空隔热层,用于保护航天员在舱外作业或在其它星体表面活动时,不受舱外环境过热、过冷的侵袭,又可防止服装内部的热量散失。
二是液冷服,航天员在舱外作业有时长达几个小时,身体产生的热量多,靠气体散热达不到散热要求,而液态冷却工艺就可以很好地散热。
三是最外层,它除了有防高热、防磨损和保护内部各层的功能外,还要有防太阳辐射的功能和连接其它装备的接口。例如,与航天员舱外活动时的脐带连接,与身背携带式生保环境装备、太空机动飞行机构的连接等。
穿戴舱外航天服 需要10个步骤
01穿强力吸尿裤。
02穿液冷通风服。
03带上生物电子联结装置,可以测量航天员心率,和外界进行通话联络。
04部分小的操作程序,比如在头盔面窗里面涂上防雾霜,在服装上身前胸部位装上一个小食品袋和一个饮水袋,在头盔上装照明灯和电视摄像头,最后将通讯帽与生物电子联结装置联结在一起。
05穿服装的下半身,服装的腰部有一个大的带轴承的关节,为航天员弯腰和转身提供方便。
06穿服装的上半身,航天飞机气闸舱内仅有2.0米高,两名航天员在里面穿航天服显得非常拥挤,因此航天服的上半身是挂在气闸舱壁的支架上。这样一来当航天员要穿服装上半身时,必须蹲下身体,手臂向上伸,采取一种跳水运动员跳水的姿势钻进服装内。服装上下身穿好以后,将密封环联接在一起,然后将各种供应管线与服装相接。
07戴上通讯帽、头盔和手套。一旦戴上头盔和手套以后,航天员就不能呼吸气闸舱内的空气,而是利用航天飞机轨道器提供的氧气。
08向服装加压,并由航天员对服装进行测试,目的是保证服装不漏气,而且内部压力稳定。
09开始呼吸纯氧,进行吸氧排氮,将体内的氮气排除,目的是预防减压病。
10关闭气闸舱的内舱门,气闸舱进行减压。当气闸舱内的压力降低到零时,打开气闸舱的外舱门,同时航天员将服装与气闸舱的所有联结断开,将安全带的挂钩勾在舱外的固定杆上,这时航天员就可以出舱进行太空行走了。
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