【簡(jiǎn)介:】五十年前,美國(guó)宇航局最初想實(shí)現(xiàn)載人航天計(jì)劃時(shí),需要解決許多問題。重要問題之一就是怎樣設(shè)計(jì)宇航服,宇航服要用來保護(hù)在惡劣的太空環(huán)境中的宇航員。如果不加特殊的保護(hù),人是不可
五十年前,美國(guó)宇航局最初想實(shí)現(xiàn)載人航天計(jì)劃時(shí),需要解決許多問題。重要問題之一就是怎樣設(shè)計(jì)宇航服,宇航服要用來保護(hù)在惡劣的太空環(huán)境中的宇航員。如果不加特殊的保護(hù),人是不可能在惡劣的太空環(huán)境中生存的。太空的寒冷瞬間可凍結(jié)皮膚、太陽的炙熱又可引起嚴(yán)重的燒傷、失去大氣層血液就會(huì)沸騰、人缺氧一會(huì)兒都不行。這些惡劣的太空環(huán)境意味著人如果沒有穿上特殊保護(hù)的宇航服,很快就會(huì)死亡。
當(dāng)人在太空中探索和工作時(shí),需要有良好的環(huán)境。美國(guó)宇航局為宇航員創(chuàng)造了許多保護(hù)措施,宇航員要在飛船外工作,至少得穿上17件保護(hù)設(shè)備。
從地球表面到120公里高的太空起點(diǎn),大氣層大約含有20%的氧氣和80%的氮?dú)?。?400米的高空,氣壓大約就只有地面的一半了;而到了19000米的高空,大氣就變得很稀薄了。嚴(yán)重的缺氧,使得人需要很多特殊的保護(hù)才可以生存。
1933年,著名的美國(guó)飛行員懷利·波斯特成功地設(shè)計(jì)了第一件高空飛行員保護(hù)服。
在菲利普斯石油公司和B-F古德里奇公司的幫助下,懷利·波斯特做出了這件保護(hù)服——看上去像個(gè)大罐子的東西套住飛行員的腦袋,透過罐子前面的小窗,飛行員可以看見外面的世界。
懷利·波斯特的保護(hù)服是用橡膠做成的,看上去很像一個(gè)人形的大氣球。在高空,保護(hù)服可以留住氧氣,并提供必需的氣壓使飛行員免遭低氣壓的侵害。
這套橡膠保護(hù)服只使用過幾次,但它讓懷利·波斯特先生飛上了15000米的高空,破了世界記錄。懷利·波斯特先生自己還不曉得他已經(jīng)設(shè)計(jì)出了事實(shí)上的宇航服?,F(xiàn)在,在華盛頓特區(qū)的斯密森航空航天博物館可以看到懷利·波斯特先生的這套保護(hù)服。
后來,飛機(jī)設(shè)計(jì)師讓飛機(jī)里保持正常的氣壓,這樣的機(jī)艙讓人可以穿著普通的衣服飛得很高。今天,民航客機(jī)即使飛得再高也能向乘客提供既安全又舒服的大氣。
二十世紀(jì)60年代初,美國(guó)宇航局墨丘利計(jì)劃的宇航員飛了美國(guó)人的第一次太空之旅。每個(gè)宇航員的保護(hù)服都是特制的,他們的保護(hù)服很像懷利·波斯特先生發(fā)明的保護(hù)服。
當(dāng)氣壓填充早期的宇航服時(shí),宇航員覺得手腳很難動(dòng),并且動(dòng)起來有點(diǎn)像試圖改變形狀的大氣球。宇航服內(nèi)的壓力提供了保護(hù),但宇航員很難以自然的方式運(yùn)動(dòng)。
墨丘利宇航員通常穿著里面沒有氣壓的宇航服,因?yàn)轱w船里的大氣壓力保證了宇航員的安全。宇航員穿上宇航服作為安全設(shè)備,以防飛船突然失去氣壓。
現(xiàn)在的太空飛行,宇航員只在發(fā)射和著陸時(shí)穿上宇航服。今天,宇航服已有了很大的改進(jìn),穿上后可以自由地活動(dòng)、做事情,并可以在飛船外既舒適又安全地呆上幾小時(shí)。
現(xiàn)在,假設(shè)你在飛船上,并且要走出飛船在太空中工作,我們來看看你應(yīng)該怎樣穿上宇航服。
在“發(fā)現(xiàn)號(hào)宇宙飛船”敞開的貨艙區(qū),你穿上宇航服開始工作。比起早期的宇航服,現(xiàn)在的宇航服能讓宇航員在飛船外有更多、更持久的活動(dòng)。宇航服也叫做宇宙飛船外的活動(dòng)艙(EMU),它由好幾部分組成,各部分大小不同,宇航員只要用一只手即可將它們連接起來。穿上完整的宇航服,你的體重大約會(huì)增加48公斤。但是,在失重的太空,你感覺不出來增加了重量。
你要戴上可以向位于美國(guó)得克薩斯州休斯敦的美國(guó)宇航局控制中心發(fā)回醫(yī)學(xué)信息的設(shè)備。當(dāng)你在太空中工作時(shí),醫(yī)師要觀察你的身體狀況。你要在飛船外工作5小時(shí),戴上尿液收集器是很必要的。你還得穿上液體冷卻與通風(fēng)服,這是件貼身衣服,衣服上布滿了細(xì)管,水流過細(xì)管給人體降溫。在軌道上,來自太陽的熱能可高達(dá)120℃,穿上這件貼身衣服就可以阻擋太陽的高溫高熱。
你還要帶上一瓶飲用水,這瓶水就在你胸前,一根細(xì)管伸到嘴邊,這樣在太空逗留時(shí),就可以喝到水了。再戴上一頂用軟布特制成的帽子,帽子還裝上了幾件帶有耳麥的通訊設(shè)備。這樣,你就可以與在飛船內(nèi)、外工作的其他宇航員通話,也可以與美國(guó)得克薩斯州休斯頓飛行控制中心通話。
宇航服的上半部是用很像硬橡膠的材料制成的,宇航服的下半部看起來很像一條帶有靴子的大褲子。要穿上宇航服的上半部,你得將雙臂伸向頭頂,再套上宇航服的上半部。宇航服的上半部還裝有基本的生命維持系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)提供呼吸用的氧氣和保護(hù)身體所需的氣壓。宇航服的上半部還裝有應(yīng)急氧氣系統(tǒng),以防第一個(gè)氧氣系統(tǒng)失靈。宇航服的氧氣系統(tǒng)保證你的呼吸,氣壓系統(tǒng)保護(hù)你的身體。
宇航服的一個(gè)重要組成部份是控制組件,有了這個(gè)組件你就可以控制氧氣系統(tǒng)和通訊設(shè)備,并告訴你宇航服上的設(shè)備是否有問題。宇航服的背面還裝有人工機(jī)動(dòng)器,你可以用手控制讓它噴出氮?dú)鈦碇阍谔罩酗w來飛去。現(xiàn)在,你可以將各個(gè)系統(tǒng)連結(jié)起來,并準(zhǔn)備進(jìn)入“發(fā)現(xiàn)號(hào)宇宙飛船”工作區(qū)了。有了宇航服,在危險(xiǎn)的太空環(huán)境中的你就可以很舒服地飛來飛去,完成要做的工作,然后再安全地返回“發(fā)現(xiàn)號(hào)宇宙飛船”。