中国航天人的骄傲——“航天员出舱都有哪些看点”精华分享
前不久,中国太空飞船又一次傲游太空,引发了亿万国人的心中豪情。科普大咖卓克的《科技参考》讲了“航天员出舱都有哪些看点”,挺涨知识的,一起来分享一下吧。
6月17号,中国的3名航天员搭载“神舟12号”飞船首批到达了中国空间站。他们在之后3个月的任务中会有2次出舱,而第一次出舱活动就是7月4日。中国航天员上一次出舱,还是13年前的“神舟7号”。这次出舱,他们要完成哪些任务?都有哪些亮点呢?
这次的舱外任务一共持续6小时46分钟,是真的要做不少复杂任务。而“神舟7号”那一次出舱只有十几分钟,完全是尝试性的。这次“神舟12号”接近7个小时的出舱,都要完成什么呢?
一个是把机械臂组装完整,一个是把一个相机安装在舱外指定位置,再有一个就是演练一下紧急回舱的动作。这些工作如果在地面上进行,可能一个人在2个小时里就完成了,而在太空里就需要3个人,先准备几个小时,再互相配合操作7个小时才能搞定。
其实,机械臂之前已经通过货运飞船固定在核心舱上了,但那时候的机械臂只是一个多连杆,并不能正常工作。这次出舱,要在机械臂的末端安装一个脚限位器和一个操作台。全景相机并不是做科学考察用的,而是用来监控空间站自身运行状况的监视器,比如查看外壳是否有裂痕,或者某个设备是否有异常。
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因为之后10年,会有很多次出舱任务,出舱就可能会有意外,比如宇航服的某些功能失灵,或者大块太空垃圾飞过来,这时候必须马上停下手里的工作,在几分钟内回舱。第三个任务模拟的就是在这种状况下如何及时回舱。
这些任务是在3人配合下完成的。1个人留在舱内,辅助地面控制中心操控机械臂的动作。另外两个人,其中一个先在出舱口安装机械臂上的脚限位器,安装好后,乘坐机械臂到指定位置调整全景相机;而另外一个人,出舱以后是通过徒手攀爬的方式,爬过10米左右的空间站外壳,达到全景相机的位置,进行辅助工作。
但在要出舱忙活7个小时之前,3名航天员还有4-5个小时的准备时间,他们都准备什么呢?首先要把出舱要安装的设备,比如脚限位器、操作台、通用把手、电动工具准备好,提前送到气闸舱去,还需要提前检查2套宇航服的气密性。
宇航服实际相当于一个微缩版的航天器,里面有各种精密的设计和高级设备。比如说面罩有4层。最内的两层叫作“压力面窗”,中间充满氮气,起到隔热和防止起雾的作用。靠外的一层叫“防护面窗”,抗划、抗磕碰,而且一旦磕碰严重到影响视线了,还能马上更换。最外层的是“滤光面窗”,相当于太阳镜,根据需要可以打开和放下。在面罩两侧都设置了远光灯、近光灯和摄像头,这样舱外操作的时候,不但航天员自己可以看清目标,地面控制中心也可以看到航天员的视野。
宇航服的灵活度决定了航天员穿上以后能做什么动作。比如中国这套飞天2代,最小抓握直径是5mm,而1代时还是2.5cm。看着臃肿的宇航服,实际上每个关节都有轴承,肢体在里面是有一定活动空间的。这方面设计得好,穿脱宇航服的时间也更少,中国这套飞天2代,实际穿脱的用时都在3分钟左右。
中国的这套宇航服可以支持舱外执行任务8小时。这个时间,还不包含航天员进入气闸舱的1.5小时调整气压的时间,和从工作位置返回到气闸舱的半小时,它的使用寿命是3年15次,以先到的数字为准。
中国航天员的这次出舱,不但任务复杂,而且时间持续久,背后需要做的准备工作长达十多年。能在第一次就顺利完成从发射到对接,到出舱完成任务,没有发生重大失误,实在是中国航天人的骄傲。
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