太空人在太空行走,少不了一盔一帶

2020-11-12 光明網

在戰友的幫助下,航天員翟志剛成功完成太空漫步,中國成為了世界上第三個實現太空出艙的國家。

當航天員在太空執行任務的過程中,少不了戰甲的保護。頭盔是我們非常熟悉的一件物品,其歷史可以追溯到遠古時代。為避免在追捕野獸甚至格鬥時頭部受傷,原始人用椰子殼等纖維質以及犰狳殼、大烏龜殼等來保護自己的頭部。但經過幾百萬年的進化和環境改變,對人類產生威脅的外部環境也發生了翻天覆地的變化。頭盔這個人類古老的保護工具,經過不斷發展,現在已成為現代人類遨遊太空必不可少的保護傘。

頭盔提供的保護

眾所周知,航天員在執行太空任務時少不了一套科技感十足的太空衣。可以說,太空衣就是航天超級英雄的戰甲和保護殼。

作為航天服中必不可少的組成部分,航天員的頭盔由頭盔殼、面窗結構和頸圈等組件構成。頭盔通過頸圈與服裝連接,頭盔上的面窗平時可隨意啟閉,緊急時可在數秒鐘內自動或由手動關鎖。在航天飛行中,頭盔主要用於為航天員的面部營造舒適、安全的密閉氧氣環境,保證航天員的視、聽感官,防護航天員頭部不受各種力學和空間環境因素的傷害。

目前,在載人航天中使用的頭盔有軟式與硬式兩種。軟式頭盔大多數作為艙內航天服的組件,在飛船發射、軌道壓力應急和返回過程中,軟式頭盔能起到隔音、隔熱、減震、通信等功能。硬式頭盔一般用於航天員艙外活動,分為固定式和轉動式兩種,其中轉動式頭盔在其頸圈上有氣密活動軸承,但密封環節增多會降低氣密性與結構的可靠性。

為什麼航天員在外太空一定要戴頭盔呢?其實這個答案很簡單——因為外太空沒有空氣。在地球上,由於受重力影響,我們每個人都能不費力的呼吸到空氣,但是在外太空,如果脫離了頭盔的輔助,航天員就會窒息。

給太空人提供保護的頭盔

險釀大禍的頭盔

或許你會說,幸好有頭盔保護航天員的安全。殊不知,有時候頭盔也會給航天員帶來災難。2015年2月25日,美國航天員特裡·維爾特斯在完成6個多小時的太空行走任務後發現自己的宇航頭盔裡有積水,當特裡·維爾特斯返回探索號氣閘艙進行重新加壓後,歐洲空間站航天員薩曼莎·克裡斯託福裡蒂告訴位於美國休斯敦的NASA指揮中心稱:「維爾特斯宇航頭盔裡的水積於頭盔前部,水位已高於眼睛,積水直徑約3英寸(7.62釐米)。」

2016年1月,兩名航天員走出國際空間站,進行當年首次太空行走,但任務很快被緊急叫停,原因是頭盔又漏水了。原來,此次太空行走原定將持續約6個半小時,但航天員蒂莫西·科普拉報告說自己的頭盔裡被水泡了,而且水是冰冷的。地面控制中心由此推測太空衣的冷卻系統出現了故障,導致冷卻水進入了頭盔裡。在微重力環境中,漏水不同於地球表面,會危及生命。

頭盔漏水會危及太空人的生命安全

(圖片來源/美國國家航空航天局)

生命之帶

除了頭盔,安全帶這根「生命之帶」對航天員來說也是必不可少的。在飛向太空的過程中,無論是在艙內還是艙外,安全帶都是很重要的裝置,因為它在關鍵時候保護著航天員的安全。

載人火箭發射前一個小時,航天員們除了例行檢查通信、跟航天員系統指揮中心通話、儀錶板復位,還要系上相當於開車時司機、乘客所系的安全帶,把腿部、身體固定好。不知你是否對Space X獵鷹9號運載火箭成功發射升空還有印象?這次發射中,兩名航天員在龍飛船中除了給自己繫上安全帶固定好外,其中一名航天員帶的小恐龍玩具也系了安全帶。

飛向太空時安全帶要系牢

(圖片來源/美國國家航空航天局)

太空行走,意味著航天員要從飛船內近似於地面的大氣環境進入太空的高真空、強輻射環境,也意味著航天員要離開飛船,獨自在失重的太空中「行走」。

如何保證出艙航天員的安全?航天員一旦脫離飛船,豈不是很容易消失在茫茫太空中,成為「太空飛人」?不用擔心,航天員身上繫著「安全帶」。就拿中國的艙外航天服來說,其胸甲右下側伸出了兩根一長一短的橘黃色安全繩。這不是普通的繩子,它們內部有彈簧,最長可拉至3米,能夠承受一噸的拉力。繩的另一端是兩個掛鈎,在太空行走的每一步之前,航天員都要先在軌道艙壁的扶手上固定好安全繫繩的掛鈎,一根固定好了,另一根才能改變位置。

神舟七號艙外航天服

在太空行走中一定要系好安全帶,儘管這種做法比較費時,但一定要嚴格執行,並且注意不要讓安全帶纏繞在其他物體上。系安全帶的原則是:當身體要移動到一個新的位置時,先將新安全帶系好,再將原來的安全帶解開。在太空行走時也不要帶太多東西,因為會忙不過來——既要進行操作,又要不斷地系安全帶,還要防止沒有繫繩的設備從身邊飄走。

航天員們遨遊太空都帶上了一盔一帶,而近期全國也在開展「一盔一帶」安全守護行動,因此,為了您和家人的安全,無論是駕乘摩託車還是電動自行車,無論是在車輛前排還是車輛後排,都請正確佩戴安全頭盔、規範使用安全帶。

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