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揭开舱外航天服"神秘面纱":可耐受正负百度温差

2008年9月27日 03:29

来源:劳动报 选稿:张海盈

[我要祝福神七]

  26日22时许,航天员翟志刚、刘伯明分别组装完成的“飞天”舱外航天服和“海鹰”舱外航天服顺利通过各项测试。经地面控制中心确认,航天服各项测试指标正常。

  在提前近观了“飞天”真面目后,记者请中国航天员科研训练中心航天医学工程总体研究室主任刘伟波、航天服研究室主任刘向阳、航天员选拔训练研究室主任吴斌等专家,解开舱外航天服之谜。

  从内到外分为6层

  现场观察:如果忽略“暗藏”在航天服上的种种“机关”,“飞天”很像一件加厚、特大码的羽绒服。服装通体纯白,躯干像盔甲,四肢像面包。从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套和靴子,背上还有一只1.30米高的大背包。

  那么,舱外航天服的内部构造是怎样的?

  专家释疑:从内到外,舱外服分为6层:由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层,橡胶质地的备份气密层,复合关节结构组成的主气密层,涤纶面料的限制层,通过热反射来实现隔热的隔热层,以及最外面的外防护层。外层的防护材料可耐受正负100摄氏度以上的温差变化,堪称国内最贵的服装面料。

  服装上肢(袖子)和下肢(裤腿)的长度可以根据每个航天员的身长进行调节。通过调节大小,一套航天服可以用于不同身材的航天员,身高1.60米-1.80米的人都可以穿。

  舱内舱外服完全不同

  现场观察:电控台、气液控制台、气液组合插座、应急供氧管、电脐带……躯干外壳上分布着各种仪器。一个只有汉语辞典大小的控制台里,集成了20多种阀门,每个阀门又是一个更精巧的开关集合体。在记者看来,这相当于把飞船的控制台整个搬到了航天员身上。别说准确操作,光记住它们的位置都很难。

  那么,同样都是航天服,舱外航天服跟舱内航天服有什么不同?

  专家释疑:舱内航天服只保证压力,但舱外航天服什么都要管。飞船里的大多数功能,都要在舱外航天服里实现。总的来说,舱外航天服为航天员提供三方面的保障。一是辐射、真空、微流尘等环境的防护;二是生命保障,也就是要保持一个适合人生存的气体和温度湿度环境;三是良好的功效保障,保证航天员穿着舱外航天服能开展维修器材等太空作业。可以说,舱外航天服就是一个“穿在身上的飞船”。

  手套灵活性国际一流

  现场观察:舱外航天服手套又肥又厚。把大拇指以外的4个指头缝合在一起的话,有点像拳击手套。手心和指头内侧,则布满了密密麻麻的灰色橡胶凸粒,就像常见的防滑垫。

  那么,戴着这么厚的手套,还能从事精细的操作吗?

  专家释疑:航天服虽然是“批量”生产的,手套却是用国际上先进的“三维数字扫描”技术,为每个航天员量身定做的,既安全又灵活。戴上它,航天员能够轻松握持直径为25毫米的物体,拿起一个水杯不在话下。手心握物部位的那些凸粒状橡胶,就是为了隔热和防滑而设计的。

  仿生结构活动自如

  现场观察:舱外航天服重量为120公斤,最高能达到2米。庞大的形体,反光的面罩,用一位香港明星评价航天服的话来说,“看上去很科幻”。

  在失重的太空中,舱外航天服的重量不会对航天员造成困扰。但是,在加压充气之后,航天员会不会变成行动困难的“巨无霸”?

  专家释疑:重而不笨、行动灵活,是中国舱外航天服的一大特点。

  设计师们在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等关节处,使用了气密轴承。在轴承的作用下,航天员的手脚可以随意转动,同时能严格保证气密性。科研人员还巧妙地利用了仿生结构,使关节活动更自如。

  舱外航天服的电控系统显示器也更方便查看,它采用了国际上最先进的OLED技术,全部采用数字信号处理,色彩更艳丽,而且更大、更薄、更省电、更能耐受高低温。

  其实是“坐”进航天服

  现场观察:在低压训练舱,记者目击了航天员穿上舱外航天服的过程———在工作人员的协助下,两名航天员小心翼翼地把双腿伸进航天服的下肢,臀部放在航天服的背包沿上,然后关闭背包门,像虫子钻进蚕蛹一样,把自己裹在了庞大的航天服中……整套动作,与其说是“穿”航天服,不如说是“坐”进航天服。

  那么,舱外航天服穿一次要花多长时间?

  专家释疑:在地面,穿上航天服的过程也就几分钟。但这之前的准备工作要花上不少时间:航天员在穿上贴身内衣后,首先要穿一件能够测量心跳、体温的生理背心,接下来是防静电的连体内衣,再用一层能给人体散热的紧身液冷服把人从头到脚包裹起来,然后戴上通讯装备,最后才穿舱外航天服。在天上,这个过程就更复杂了。从穿衣的准备工作到全部穿好,时间长达15个小时。

  舱外服将留在太空

  现场观察:飞船发射前,舱外航天服是打包固定在轨道舱壁上的。这可不是简单的“打包”———为了牢牢固定好航天服,使其不受上升段超重、过载的力学环境影响,工作人员用上了钢丝、绳子、螺丝等各种办法,可谓“五花大绑”。

  那么,完成出舱任务后,舱外服怎么进行再次“打包”?它随返回舱一同返回地面吗?

  专家释疑:启封舱外航天服的确非常复杂。“舱外服启封”项目分为21个操作单元,其中仅仅是“解开舱外服的包装物”就包含了12个大步骤,每个步骤又分为数十个动作。航天员需用钳子、扳手等工具,才能把衣服打开。所以,出舱任务完成后,要再“打包”就很难了。由于体积、重量的限制,这次我们的舱外航天服不随飞船返回,而是留在轨道舱里,日后随轨道舱的坠落而烧毁。

  神七日志:

  太空生活第二天

  清晨6时,北京航天飞行控制中心依然忙碌。刚刚度过了一个不眠之夜的100多名工作人员正密切关注着神七飞过的每一段轨迹,记录着国内外各测控点传回的每一段数据。

  此刻,3名航天员已度过了太空生活的第一段美妙时光———在过去的9个小时里,他们已欣赏到6次日落日升———

  关键词:成功变轨

  26日零时20分,翟志刚、景海鹏开始第一次睡眠。1个小时之前,3名航天员在太空吃上了第一顿美餐。

  4时03分,飞船启动变轨程序。由椭圆轨道进入近圆轨道,这对飞船正常在轨飞行和准确返回至为关键。

  北京航天飞控中心指控大厅大屏幕上的三维动画实时显示,飞船尾部喷出橘黄色的火焰,加速飞行。约64秒后,飞船又进入平稳飞行状态。翟志刚向地面报告:“仪表显示飞船变轨结束,完毕。”

  此刻,飞船运行在距地球表面约343公里的近圆轨道上。航天员体温、血压等各项生理指标正常。

  6时,中国科学院空间环境研究预报中心作出神七升空后的第二次空间环境预报。预报称,未来空间环境形势良好,预计9月26日至28日,飞船运行和航天员出舱是安全的。

  关键词:“飞天”启封

  9时,太空传来消息:神七飞行正常,航天员工作正常。

  10时20分许,翟志刚和刘伯明开始进行轨道舱状态检查和舱外航天服组装、测试。景海鹏在返回舱值守,并随时监控飞船运行工况。

  一套航天服组装完毕,大约需要5小时。翟志刚在刘伯明协助下,先后将空气净化器、氧瓶、电池组、无线遥测装置等可更换部组件进行安装。

  就在神七遨游太空之时,嫦娥一号正在距离地球38万公里外的月球轨道绕月飞行。同时对飞船和绕月卫星进行飞行控制,这在北京航天飞行控制中心的历史上还是第一次。

  当飞船飞行12圈时,中国载人航天工程新闻发言人王兆耀在北京宣布,1名航天员将于27日16时30分左右开始中国人首次太空行走。

  关键词:适应训练

  晚上,舱外航天服组装完毕,两名航天员开始对服装的气密性和各项功能进行检测。景海鹏依然在返回舱值守,随时监控飞船运行工况。

  22时10分,两名航天员在轨道舱开始大约100分钟的在轨训练……

  26日航天员全天所付出的艰辛努力,都是为了10多个小时之后把中国人的脚步印在茫茫太空。

[我要祝福神七]

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