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解密:太空人出艙 全程4個階段8個節點
2008年 09月 27日 09:33    中國窗
 

   

 穿衣

充氧排氮

太空行走

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    【中國窗】訊 傳說中的孫悟空輕輕一個筋斗就能翻十萬八千里,但太空人在太空中活動的每一步,卻一點也不簡單。

    太空人26日進行哪些出艙準備?出艙後又會做些什麼?

    中國太空人中心太空人選拔訓練研究室主任吳斌告訴記者,出艙活動分為4個階段:在軌組裝、檢查與訓練段,出艙準備與過閘段,艙外活動段以及返回過閘段。其中最長的是第一階段,歷時14.5個小時;最危險和最難的,則是艙外活動段。

    在這4個階段中,太空人要經歷數百個步驟,其中有8個節點尤為重要,穿衣、開門、行走成為神七太空人出艙活動三大“高難動作”。

    1. 穿衣

    即首次在太空中穿上艙外航太服。完全“穿好”重量為120公斤的艙外服,要花上好幾個小時。飛船發射時,艙外服是打包固定在軌道艙壁上的,因此太空人首先要啟封服裝,然後把各部分組合成一件完整的艙外服,再把淨化器、氧瓶、電池、無線電遙測裝置等可更換部件裝上航太服。 在“鑽”進服裝後,還要對服裝進行尺寸調整、氣密性檢查和全性能測試,一切正常,這才算“穿好”了艙外服。在“穿衣”的過程中,兩名太空人互相配合,一人操作時,另一人讀操作手冊並進行確認,以確保所有操作萬無一失。這是個非常細緻而又累人的活。比如,“艙外服啟封”專案分為21個操作單元,其中僅僅是“解開艙外服的包裝物”又包含了12個大步驟,每個步驟分為用工具鉗剪開固定艙外服的鋼絲和帶子、用工具卸掉扳手和螺絲等數十個動作。

    2. 在軌訓練

    穿上艙外服後,太空人進行移動和各種模擬操作,以體驗失重狀態下移動和操作的特點——畢竟,地面上用於失重訓練的水槽,並不能提供真正的失重狀態。同時,太空人還要找好開艙門的位置和手腳的著力點。在大約100分鐘的在軌訓練中,太空人要把整個在軌準備和艙外活動預演一遍,以進一步熟悉出艙程式,但運動量不能太大,以防患上空間運動病。這些工作結束後,2名太空人將進行幾個小時的休息。

    3.搬家

    神舟七號的軌道艙既是太空人的生活艙,又是太空人出艙活動的“過渡”地帶即氣閘艙。因此,在進入第二階段——出艙準備與過閘段後,太空人要做的第一件事就是把軌道艙裡不能耐受低壓的物品轉移到返回艙。這些物品包括食品、供水器、飲水嘴、尿液儲箱管路、手持攝像機、醫學檢查用的血乳酸儀,等等。當然,在“搬家”完成後,返回艙與軌道艙之間的門必須關上,否則,返回艙也成了真空、低壓的“太空艙”了。

    4 泄壓 

    太空人再次穿上艙外服後,需要檢查服裝和艙對接系統的狀態及氣密性。在艙外服加壓的過程中,軌道艙慢慢泄壓。軌道艙氣壓泄至3千帕時,艙外服與飛船的氣液組合連接器斷開,服裝轉入完全自主供氧和冷卻。此時,艙外服裡的壓力是40千帕——這是人體能夠承受而又保證靈活性與氣密性的壓力值,軌道艙則逐步接近真空。

    5. 開門

    軌道艙氣壓降至2千帕左右,就可以開門了,太空人進入第三階段——出艙活動。在太空中開門,講究不少。首先是解鎖,然後拉著艙門的手柄把門開到60度。等到艙內外壓力平衡了,再把門完全打開。碰上打不開的情況,就得用一個類似於撬杠的工具把門“撬”開。打開門、出艙之前,太空人還要給艙門罩上一個保護罩,以防止在出艙過程中發生剮蹭。最為困難的是,太空人始終需要用一隻手固定身體,上述動作都是單手來進行的。在失重模擬水槽中訓練時,神七太空人的開門時間從最初的5分鐘逐漸縮短到1分鐘。不過,神七飛行是太空人第一次在真正的失重和真空環境中開啟飛船艙門,因此,開門時間沒有規定。

    6. 出艙取實驗材料

    頭先腳後,是太空人出艙的“標準動作”。按照計畫,出艙太空人半個身子探出去後,首先要對著推進艙上的攝像頭“打招呼”,然後取下放置在軌道艙外壁上的固體潤滑材料,遞給艙裡的太空人。固體潤滑材料是在飛船發射前安裝在飛船艙壁上的,至太空人出艙取回時,材料預計共在外太空暴露40個小時以上。國外經驗表明,暴露40小時以上即可獲得試驗效果。

    7. 太空行走

    實驗材料遞入艙內後,出艙太空人將沿著軌道艙壁行走。他身上有兩條安全繫繩與母船相連,每一步操作之前,都要先在艙壁的扶手上固定好安全繫繩的掛鉤,一根固定好了,另一根才能改變位置——對於太空行走,掛鉤嚴格地交替換位,是一條最最重要的“軍規”,否則,太空人就可能脫離母船,成為“太空飛人”。在失重的環境中,身體沒有任何可以依靠的發力點。因此,太空人只能在安全繫繩掛鉤的幫助下,通過手在飛船艙壁把手上位置的改變來實現身體的移動。從這個角度看,與其說是太空漫步,不如說是“太空漫移”。中國太空人中心太空人選拔訓練研究室主任吳斌說,出艙行走這件看上去“最浪漫的事”,其實是件最辛苦的事。神七太空人操作的難度和強度,遠遠大於神五、神六。

   8. 返回與出艙

    相反,太空人在進入軌道艙時,採用腳先頭後的姿勢。接下來,又是一系列與出艙相反的程式:關艙門,軌道艙複壓。直到軌道艙內壓力恢復後,太空人才能慢慢脫下艙外服。

    等到軌道艙與返回艙壓力確認為一致後,兩艙之間的門被打開,出艙活動全部結束。屆時,神舟七號的3名太空人,一定會擁抱在一起慶祝勝利。    

 
(來源: 新浪) 編輯: 刘鸶
 
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