龍飛船升空,太空人的衣服卻火了

2020-08-10 綠頭科學

SpaceX載人龍飛船發射後,一組太空人的太空衣照片卻成了各大媒體熱議的話題。據悉這是由SpaceX公司為太空人設計和製作的全新太空衣,與傳統太空衣相比該太空衣採用了純白色一體化外觀設計,頭盔由3D列印定製而成,內部集成式閥門和面罩收回/鎖定機制,頭盔內還置了麥克風。為保證太空人的安全太空衣腿部增加了單點連結生命供應系統。


航天服在太空中的重要性

太空溫度常年低達零下270度,在這樣的環境中想要生存下去,那基本上是不可能的事情,因此穿上太空衣除了抵禦嚴寒,還要抵禦很多天體散發的輻射,以及太陽風暴,另外太空還處於一個真空微重力環境,如果人體進入太空之後不具備任何的保護屏障,人體血液中含有的氮氣會變成氣體,使身體體積膨脹。如果不穿加壓氣密的航天服,就會因體內外的壓差懸殊而發生生命危險。還有微流星等環境因素對人體的危害,航天服是保障航天員在太空中生命活動和工作能力的個人密閉裝備。

1971年6月的最後一天,蘇聯聯盟11號的指令長多勃羅沃列斯基與身旁的兩位夥伴沃爾科夫和帕薩耶夫做了再次確認後,正式啟動返回地球。他們不僅是蘇聯第一批進入「禮炮一號」空間站的航天員,也創造了航天員在軌23天最長時間記錄。23天裡,3位太空人不僅驗證了「禮炮一號」的各項功能,還開展了100多項科學考察和實驗活動。莫斯科時間1點47分,返回艙與軌道艙和服務艙分離,地面控制中心通過無線電祝願全船好運,得到回覆:「謝謝,再見,我們正在定向……」之後,再沒傳來過聯盟11號的聲音……2點17分,返回艙乘坐降落傘緩緩落地,兩架直升機上的工作人員隨之到達,並趕緊打開了艙門。三位太空人端坐在座位上,身體還是溫熱的,但是都已停止了呼吸……最後調查發現死因是由於太空人返回地球時沒有穿太空衣,飛船下降時氣壓下降導致艙內急性缺氧,太空人血液急劇膨脹和肺栓塞失去了生命。


悲劇過後,蘇聯政府將三名太空人追認為蘇聯英雄,並以最高規格舉行了葬禮。後來蘇聯航天部門採取了一系列的改進措施,開展了兩次無人驗證飛行,中斷兩年多後蘇聯的載人航天才得以恢復。

太空衣的發展歷史

航天服一共經歷了最基本的四代的發展

第一代航天服是1961年在美國產生的。是由當時美國海軍戰鬥機飛行員壓力服改進而來的。這種航天服由氯丁橡膠塗在布上的防護層和經過氧化鋁處理的強化尼龍的內絕熱層疊合而成,但是這種航天服在進行登月計劃的時候,一旦內部的壓力提高了,航天員就會難以活動了。

第二代是由60年代中期的「雙子星座」計劃中誕生的,在封入空氣壓的壓力囊外蒙上了一層用特氟綸混紡材料織成的網,即使空氣壓使航天服整體膨脹也容易彎曲。讓太空人有了充分了靈活性,能夠自由的運動。

第三代航天服是實施阿波羅計劃時使用的航天服。在月球上行走和與之前的太空飄浮不同,太空人要行走在遍地都是巖石的月球還需要彎下腰採取巖石標本。並且出了太空艙之後太空人還會被強烈的太陽光輻射。時不時還會有從太空某處飛來的小隕石砸落的情況。所以這款航天服在關節周圍製成伸縮自如的褶皺,大大提高了運動性能。但是,必須穿著特殊的「內衣」。

內衣外的航天服由內絕熱層、壓力層、限制層幾層重疊。在衣服的最外層還有由聚四氟乙烯與玻璃纖維製成的保護層。再戴上強化樹脂製成的盔帽、與航天服幾乎一樣多層的手套,穿上金屬網眼的長筒靴,就是完整的阿波羅航天服了。阿波羅航天服採用了可攜式的生命系統保障,將生命保障系統固定在背上,進行供氧、二氧化碳的淨化和排除體熱。

第四代航天服就是太空梭上的航天員使用的。太空梭用的航天服不是定做的,根據人體的造型將航天服分為幾部分。就像普通衣服一般分號「特大」、「小號」成批生產。各個部分選擇合適的尺寸便可成為航天服。此後航天服的發展就更具有科技性和美觀性。

此次SpaceX公司設計的太空衣從外觀上看,新航天服線條流暢時尚極簡,一改了往日太空衣笨拙臃腫的形象。公司自2002 年 6 月成立,創始人馬斯克。投身太空領域,並不是馬斯克的一時興起,而是他從童年到而立一直懷有的堅定理想。他說選擇自己的人生意味著你需要冒風險,意味著你不能害怕別人的想法,也不能太在意是否能取得成功。同樣意味著你正從事自己想做的事情,並希望推動整個世界的前進。

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