問(wèn):讓航天員完成一次太空漫步,總共分幾步?
審核專家:錢航
中國(guó)航天科技集團(tuán)一院航天科普專家
“我已出艙,感覺(jué)良好。”
——翟志剛,首位完成出艙任務(wù)的中國(guó)航天員
來(lái)源 | 中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司
人類對(duì)星空的好奇,是推動(dòng)航天技術(shù)發(fā)展的源頭。2008年,中國(guó)航天員首次實(shí)現(xiàn)太空出艙,隨著航天技術(shù)的不斷進(jìn)步,如今太空出艙任務(wù)幾乎成為了每一次航天乘組的“必修課”。
如何突破萬(wàn)有引力進(jìn)入無(wú)垠太空是一個(gè)難題,但是都已經(jīng)進(jìn)入太空了,出艙豈不是應(yīng)該像走出家門一樣簡(jiǎn)單嗎?
這可沒(méi)有想象的那么簡(jiǎn)單。
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出的是艙門,講究的是“窗口”
每一次出艙,都是需要保證宇航員的生命安全以及任務(wù)的圓滿完成,因此兩個(gè)“窗口”是考量的重要因素,分別是“宏觀時(shí)間窗口”和“具體出艙時(shí)間窗口”。
來(lái)源 | 新華社
具體出艙時(shí)間窗口的判斷依據(jù)是什么呢?那就離不開(kāi)能源約束、空間環(huán)境、氣象條件、天地作息這四大要素:
其一是能源約束,天和核心艙單艙飛行期間以及核心艙與問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙一字構(gòu)型飛行期間,為了不妨礙機(jī)械臂工作,太陽(yáng)帆板暫時(shí)停止跟隨太陽(yáng)轉(zhuǎn)動(dòng),需在合適的太陽(yáng)入射角范圍內(nèi),才能保障能源供應(yīng),因而對(duì)出艙活動(dòng)窗口選擇產(chǎn)生了約束。
問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙的太陽(yáng)帆板
來(lái)源 | 央視新聞
其二是空間環(huán)境,根據(jù)南大西洋異常區(qū)特點(diǎn)以及我國(guó)艙外航天服屏蔽能力實(shí)際,結(jié)合太陽(yáng)質(zhì)子事件和地磁暴發(fā)生概率預(yù)測(cè)結(jié)果,避開(kāi)空間天氣事件,并進(jìn)一步根據(jù)空間站組合體運(yùn)行軌道,對(duì)出艙活動(dòng)窗口進(jìn)行分析并提出建議。
來(lái)源 | 新浪
其三是氣象條件,太空中的出艙任務(wù)能否圓滿完成,與地球上的氣象因素也有著巨大的關(guān)系,因?yàn)槌雠摶顒?dòng)期間,控制中心和航天員之間由中繼衛(wèi)星提供測(cè)控通信支持,由于中繼傳輸數(shù)據(jù)量很大,需要避免在傳輸過(guò)程中受到雨衰影響導(dǎo)致天地通信受到干擾。
來(lái)源 | 人民日?qǐng)?bào)
其四是天地作息,空間站約每90分鐘就會(huì)經(jīng)歷一輪“日夜交替”,為了保障航天員處于飽滿的精神狀態(tài),最好選擇北京時(shí)間的白天進(jìn)行出艙活動(dòng)。
來(lái)源 | CCTV13
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艙外航天服竟然“男女通用”?
了解了影響航天員出艙任務(wù)的種種因素,接下來(lái)我們就來(lái)認(rèn)識(shí)一下航天員出艙時(shí)必備的裝備——艙外航天服。
來(lái)源 | 央視網(wǎng)
艙外航天服放眼世界大概也是工作服家族里的“天花板”,但是艙外航天服可不是量體裁衣、一人一件,那就太奢侈了。
新一代艙外航天服的使用壽命約為3年15次、每次可支持工作8小時(shí)。為了節(jié)約空間站空間以及運(yùn)輸成本,艙外航天服采用“一對(duì)多”的適體性原則:上軀干為硬結(jié)構(gòu),采用單一參數(shù)的固定結(jié)構(gòu);下軀干與上肢采用主動(dòng)適體性設(shè)計(jì),根據(jù)航天員身體參數(shù)確定參數(shù)范圍,通過(guò)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)局部尺寸調(diào)節(jié);手套同樣采用被動(dòng)與主動(dòng)適體性耦合設(shè)計(jì),根據(jù)航天員人群手部參數(shù)分型,著服航天員可根據(jù)自身手部參數(shù)選配,同時(shí)手掌圍度可調(diào),以獲得更好的操作性。
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目前在中國(guó)空間站內(nèi)共有飾帶為紅色(A)、藍(lán)色(B)、黃(C)的三套艙外航天服。本著延長(zhǎng)在軌使用壽命的原則,在每次執(zhí)行出艙任務(wù)時(shí)在選擇上盡量平衡三套艙外航天服的使用頻次。
不同顏色飾帶航天服的使用者
來(lái)源|人民日?qǐng)?bào)
現(xiàn)如今,中國(guó)航天員出艙工作的次數(shù)越來(lái)越頻繁,很多人已經(jīng)在想象著中國(guó)航天員登上月球的那一刻,到那時(shí)你覺(jué)得中國(guó)航天員在出艙后第一句會(huì)說(shuō)什么呢?歡迎大家在后臺(tái)說(shuō)說(shuō)你的想法!
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