那些酷炫的太空服,究竟如何拯救宇航员于危难之间?

橙色VS.白色太空服——它们有何种区别?

那些酷炫的太空服,究竟如何拯救宇航员于危难之间?

俄罗斯宇航员阿纳托利.伊万尼申(C),日本JAXA宇航员大西卓哉(R)和美国NASA宇航员凯瑟琳.鲁宾斯于2016年5月24日参加在莫斯科郊外星空城加加林宇航员培训中心的培训。他们将于2016年6月24日在哈萨克斯坦乘坐拜科努尔宇宙飞船起飞到国际空间站(ISS)。(图源:AFP/Getty图片)

那些酷炫的太空服,究竟如何拯救宇航员于危难之间?

太空服如何工作?这取决于太空服的种类。一一描述它们的工作方式过于耗费时间,所以让我们从更笼统的角度去看我们到底需要太空服来做些什么。

大多数的太空服具有非常特定的用途。首先,也是最重要的,它们必须保证穿戴者的生命安全。实际上,它们更像是为不同环境设计的个人定制太空飞船。

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如今,美国有两种最广为人知的太空服。一种是 “有保证的乘员逃生系统(ACES)太空服” ,也就是许多人通过在电视上看航天飞机发射而熟知的亮橙色装备。具体来说,在机组人员向宇航员转运车(Astro Van)“挥手告别”以及随后他们前往发射台的过程中就可以见到这种太空服。然后,随着航天飞机计划的结束,这些太空服也不再被需要了(嘘!)。 现在,这些太空服正在被评估以用于未来的航空计划(包括NASA的猎户座(Orion)太空舱开发)。它们修改后的功能也在被评估中,以便在太空舱出现问题的紧急情况下(比如说太阳能板失效)进行太空行走。

那些酷炫的太空服,究竟如何拯救宇航员于危难之间?

2007年6月8日,STS-117机组人员穿着他们的ACES宇航服前往宇航员转运车,准备驶向发射台39A.(图源:NASA)

ACES套装仅在飞行的上升(起飞)和进入(返回地球)阶段时保护机组人员。其本质是提供氧气(尽管只有约10分钟的短暂时间),并且在相对较短的时间内为头盔加压,从而使机组人员在紧急情况下能够跳伞脱险。 回顾2003年发生的哥伦比亚号航天飞机灾难和1986年的挑战者航天飞机灾难中,机组人员都无一幸免。事实上,挑战者航难是这类太空服最初发展的关键原因之一。

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作者向STS-131和发现号的机组人员挥手致意,他们于2010年4月退出了国际空间站的气阀室。(图源:NASA)

另外一种太空服是太空行走服(也称为舱外活动(EVA)服),即使是最业余的太空迷也可以认出它们。亮白色,带有识别性的条纹(实心,虚线,成角且红白相间的),就是这些太空服的特征。这套衣服就像是宇航员的太空飞船,且它们的设计也比ACES更奢华。

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EVA服由上身躯干(HUT),手套,头盔,和下躯干组件(LTA)以及与靴子相连组成,成为了宇航员长达八小时的“家”。虽然宇航员的生存能力是基本要求,但是太空服必须能配合机组人员顺利的执行工作。因此,其设计一定要十分牢靠。虽然满足了基本的氧气供应需求(比10分钟要长的多!),但长时间的穿戴太空服也意味着需要去除CO2,还需要加热和加湿。为了让穿戴者能在大约250华氏度到-250华氏度的范围内(由可见(或不可见)的太阳造成)进行摆动,这套太空服还需配备一些复杂的设备,例如泵,风扇,水循环,过滤器,和电池。

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此外,当宇航员由于地球背光的关系在最黑暗的轨道工作时,太空服上的前照灯和电视摄像机增加了其功能。在太空行走期间,躲避微陨石并不是一个很好的选择,所以层层的高级材料(比如说囊状物,绝缘材料,和凯尔拉夫合成纤维)有助于确保我们的美国英雄能够回到舒适的太空飞船内部。首先,要一袋装满水的水袋,为疲倦口渴的宇航员供水,并且还需要一条工具存储带去携带他/她的物品。这套衣服简直是太空服中的凯迪拉克。

显而易见,任何太空服的结构机理都是复杂的。只有它们一直保证百分百的正常运作,宇航员的生命安全才能得以保证。

作者:Quora- Clayton C. Anderson

FY:晦元诚之

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