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航天小知识:宇航员太空怎么过日子?

 草上飞dagang 2016-01-03

  航天服安全第一

  航天服是当今最昂贵的服装,仅成本就高达上百万乃至上千万美元。实际上,它是一套防护和应急救生的复杂系统。

  大家知道,太空的微重力、高真空、高能粒子辐射的环境对人类生存来说是十分恶劣

的。要让航天员能够抵御这种恶劣环境的危害,又能适当活动、操作设备,而且相对来说要生活得比较舒适,航天服必须具有多种功能,设计制造极其复杂。

  航天服一般由服装、头盔、手套和靴子等组成。它可分为弹射救生服、舱内航天服和舱外航天服;按服装内的压力分,有低压航天服与高压航天服两种;从结构上来说,可以分为软式、硬式和软硬结合式航天服。

  舱内航天服。航天员在飞船舱内活动时常穿舱内航天服。它一般是软式航天服,由里往外共有6层。第一层是最贴身的一层,是由纯棉布或棉麻布制成的内衣裤,质地柔软、透气。第二层是用羊毛制品或合成纤维片制成的保暖层。第三层是由微细管道连接在衣服上制成的通风散热系统。在人体与外界隔绝的情况下,它可以把人体产生的热量、水汽和各种气味排出体外。第四层是气密加压限制层,它用于充气加压,使身体有足够的压力。第五层是隔热层,它由5至7层涂铝的聚脂薄膜构成,主要防护外部热量往里辐射。最外一层是外罩层,它要求所用材料必须耐高温,而且耐磨损力强。这种压力服具有良好密封调压、通风散热、排湿等功能和足够的强度,并装有小便收集装置。如果船舱大气压力、气体成分控制失效,舱内航天服可作为应急救生衣。

  舱外航天服。这是用于保证航天员出舱安全的服装,它除有舱内航天服的所有各层外,还有真空隔热层、液冷服等。其中最外层除具有防高温、防磨损和保护内部各层的功能外,还具有防太阳辐射的功能,以及连接其他装置的接口。

  头盔。头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。头盔有软式和硬式两种。其所用材料需具有强度大、抗冲击和耐高温等特点。

  手套和靴子。航天员的手套是通过腕圈与服装连接的。手套都是据航天员个人手型制造的,各手指关节部位均有波纹结构,跟手风琴的风箱一样,弯曲活动自如,便于航天员灵活操作设备。航天员的靴子由压力靴和舱外热防护套靴组成。踝部活动关节设计在压力靴上,并与压力服相连接。

  由于航天飞行中压力的改变,航天服的灵活性是仅次于安全性的重大问题,对灵活性的测试也是航天服设计加工过程中一项世界性前沿难题。为完成灵活性测试,有的国家不得不对航天服进行部分拆解、打眼。

  我国科研人员研制成功一种名叫“宇航员关节阻尼力距机器人测试系统”,利用测量机器人的原理,将传感器与测量系统融为一体,可以在不改变航天服任何结构的状态下,模拟人类感觉,检测服装各关节的灵活性,然后利用三维图形仿真技术,将整个模型的建立过程及测量过程直观逼真地反映出来,从而判断航天服各个关节的灵活性是否符合要求。

  太空饭不好吃

  由于太空环境特殊,所以航天员的食品与我们在地球上的食品要求不同。在微重力下的狭小空间中生活和工作,航天员的口味变得很特别,胃口不好,消化能力变弱。因此,航天食品必须有足够和合理的营养成分;每天的食谱都要变化;食品必须严格符合卫生要求,杜绝食源性疾病的发生;还要让航天员进食方便,容易储存。

  根据专家介绍,对于短期和中长期载人飞行,给航天员提供的主要是携带式食品;对于长期载人飞行,则提供长期生物再生食品。

  携带式食品按用途可分为食谱食品、储备食品和救生食品;按加工类型、使用方法和具体用途则可分为复水食品、热稳定性食品、干燥食品和辐射食品,其中除压缩干燥食品为救生食品外,其余均为食谱食品。

  食谱食品是预先给航天员确定每天食谱、按食谱制成的各种便于食用和贮存的食品。如复水食品,实际上是一种低温干燥食品,食品干燥后体积、质量都很小,便于携带。这种食品包装袋上都有一个单向注水阀门,食用前要先注入一定量的水。热稳定食品是经加热灭菌处理的软包装和硬包装罐头食品;冷冻冷藏食品是地面上冻好带进太空的,解冻后即可食用;辐射食品是经过放射线杀菌后的食品,这种食品不易变质。

  此外,还有一些特殊食品。例如当飞行器发生故障时,航天员到舱外长时间维修,这时航天员必须穿着带有应急食品的航天服。它通常是用铝管包装、放在头盔颈圈内一种叫供食器中的固体或半固体、流质食品,供航天员在舱外活动时食用。

  航天员在失重环境下,有两种吃饭方法:一种是像在地面上就餐,自己把食物送到嘴里;另一种是让食物飘在空中,人过去用嘴咬住它,吃饭时要闭着嘴,不能让食物残渣掉出来,否则食物残渣会飘在舱内,很难清除,如果残渣被吸入气管就麻烦了。喝水时也不能让水洒到舱内,否则它也会漂浮在舱内,危及航天员和仪器设备的安全,所以在太空中的饮用水都是密封袋装的,用软管或对着袋嘴挤着喝。



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