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神舟十三号航天员已成功出舱,这些基础知识点了解一下

神舟十三号航天员已成功出舱,这些基础知识点了解一下

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据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2021年11月7日,航天员翟志刚、王亚平身着我国新一代“飞天”舱外航天服,先后从天和核心舱节点舱成功出舱,中国首位出舱航天员翟志刚时隔13年后再次执行出舱活动任务;王亚平成为中国首位执行出舱任务的女航天员,迈出了中国女性舱外太空行走第一步。两名出舱航天员完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作后,将在机械臂支持下,相互配合开展机械臂悬挂装置与转接件安装、舱外典型动作测试、舱外互助救援验证等作业。期间,在舱内的航天员叶光富配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。

航天员为何非要出舱?

简单地说,太空行走主要有六大用途:一是在太空组装、扩建空间站;二是在太空维修、维护航天器;三是回收、维护与释放卫星;四是完成一些科研任务;五是进行紧急太空救援;六是载人登月和载人登火星等。所以,太空行走很重要。

美国曾通过太空行走修复了刚一发射上天就出现重大故障的“天空实验室”空间站,使它“起死回生”。苏俄航天员则多次出舱活动修理“和平号”空间站,使它转危为安。当前在轨运行的“国际空间站”更是由航天员通过多次太空行走才完成在轨组装的。美国还通过太空行走5次维修“哈勃空间望远镜”等卫星,使它们延年益寿。美国“阿波罗”登月航天员在月面行走时完成了多项科学实验。

随着太空行走技术的发展,太空行走的方式也越来越多。按出舱活动的目的和任务可分为四种;第一种是验证类出舱活动;第二种是组装类出舱活动;第三种是维修类出舱活动;第四种是有效载荷类出舱活动,即回收、修理和释放卫星或在月面安装实验装置、采集月岩标本等。

2008年航天员翟志刚进行的我国第一次太空行走属于验证类出舱活动,而这次“神舟十二号”航天员进行的太空行走属于组装类出舱活动或有效载荷类出舱活动。由于这次太空行走时间长很多,而且要完成复杂的舱外安装任务,包括进行首次人和机械臂的协同配合,用机械臂把航天员载到舱外作业点附近工作,所以难度比翟志刚首次太空行走大不少。

航天员如何出舱?穿什么?

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出舱前航天员必须通过载人航天器上装的一个小舱室――气闸舱才行,否则不仅会使整个舱内的所有气体迅速泄光,造成气体大量浪费,而且航天员也会由于压差突然变大而得减压病。

我国今年发射的空间站天和核心舱的节点舱兼有气闸舱的功能,供今年出舱的航天员使用,其上方有一个出舱口。货运飞船已为核心舱运去了两套第二代“飞天”舱外航天服,然后由神舟十三号航天员取出来送到节点舱内组装。等到明年发射了“问天”实验舱后,由于该舱配有主份气闸舱,所以到时可从那里出舱。

由于人一旦暴露在太空中将面临失压、缺氧、低温和辐射损伤等危险,因此航天员出舱时必须穿舱外服,从而把身体与太空恶劣环境隔离开来,并向航天员提供一个相当于地面的环境。舱外服其实就是一种微型载人航天器。

有的舱外服装有用饮水袋和食物,供长时间太空行走的航天员饮用。由于穿了舱外服后手伸不到脸部,所以有的舱外服中还有搔痒工具。舱外服内有“尿不湿”,在太空行走期间可以小便,但一般不能大便,所以出舱前一般吃低产气、低纤维、高能量密度的食品,

这次神舟十二号航天员是穿着进行了大量改进与升级的新型“飞天”舱外服。例如,它可支持更长时间的舱外活动,从第一代“飞天”舱外服的4个小时增加到8个小时;航天服头盔上配有摄像机,可以全程记录航天员舱外操作过程;重复使用次数更多,关节处更加灵活,航天员戴着手套由第一代可以握持直径为25毫米的物体提升为握持直径大约为5毫米的物体。从舱外服的整体效能、可靠性、舒适性有了进一步提高,舱外服的操作动作和信息识别更加迅速、准确,科技感更强,同时具有中国的审美识别性。

航天员出舱活动难在哪儿?

舱外活动技术难点有三个:一是太空无路可走;二是航天员在失重状态也没法用腿行走,主要是靠手;三是舱外环境十分恶劣,必须使用复杂而可靠的出舱活动系统来克服空间环境的影响,如果出舱活动系统中某个重要部件出现故障,就有可能危急航天员的生命安全。

另外,在太空中行走时人体运动和作业规律完全不同于地面,也有别于舱内,所以要掌握在太空中的运动与控制技术,最重要的是让航天员在失重状态下将身体保持在一定的位置。靠手把扶住周围的某些物体。因此航天员手、手腕和手臂的肌力和耐力十分重要,这就要求航天员在飞行前要加强手、手腕和手臂肌力的锻炼。在航天器里外都安装了一些扶手,航天员用可手握住一个一个扶手来回移动身体。

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    2021-11-27 00:01:19 

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