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[太空探秘] 无系绳太空行走:飞来飞去并非“耍酷”

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发表于 2017-12-30 13:27 | 显示全部楼层 |阅读模式

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热点背后

好莱坞大片《地心引力》中最扣人心弦的,是面临绝境的女主角凭借灭火器,从联盟号飞船“飞”到“天宫空间站”,最后得以驾驶神舟飞船返回地球。可惜这是电影,否则她这项壮举无疑将刷新人类无系绳太空行走的纪录。

近日航天界传来噩耗,现实中的无系绳太空行走纪录创造者——美国航天员布鲁斯·麦克坎德雷斯二世于12月21日去世,享年80岁。他在挑战者号航天飞机第四次飞行任务中,完成了人类首次无系绳太空行走,并创下了最远“行走”纪录。

“喷气背包”最大速度为每秒3米

“太空行走”是人们对航天员出舱活动的形容。这是载人航天工程中进行大型设备在轨安装、航天器检查和维修等活动的必备技术。

“航天员置身太空失重环境,脚下无路,严格来说不能算‘走’。”航天专家庞之浩向科技日报记者介绍,太空行走主要有三种方式,按照动作,可简单分为“爬”“站”“飞”。

最常见的方式,是航天员借助航天器表面的扶手,像攀岩一样“爬行”。2008年9月27日,神舟七号航天员翟志刚探出轨道舱,一手抓住舷梯,一手向镜头致意,完成了中国人的首次太空行走,成为世界上第354个出舱活动的航天员。

像国际空间站这样庞大的航天器,如果全靠航天员“攀岩”作业,既费时又费力。好在它装有机械臂,航天员可以“站”在其末端,像乘云梯一样前往作业地点。

最炫酷的太空行走方式,是航天员借助载人机动装置,像“阿童木”一样飞行。这种装置可以喷出高压氮气,每套装置有两套系统备份,以保障安全。此类装置最早出现在美国“双子星座”飞船上,为手提式,共有3个喷嘴,2个朝后1个朝前。不过该装置并非用于飞来飞去地“耍酷”。庞之浩说,它的主要作用,是帮助航天员在紧急情况下快速返回气闸舱。

1984年2月7日,麦克坎德雷斯不系安全带,背负一套价值3000万美元、重111公斤的“喷气背包”,以每秒10厘米的速度进入太空。他飞出了近百米,想测试该装置到底能飞多远。

麦克坎德雷斯所用“背包”昂贵且笨重,因而美国后来又研制了新一代载人机动装置,价值700万美元,体积更小,装有24个喷气设备,可作6个自由度的机动控制,最大速度为每秒3米,工作时间为13分钟。庞之浩介绍,航天员可通过航天服前面的开关控制喷气,实现各个方向的移动。该装置已经用于国际空间站的组装、维修和救援。

好几次航天员差点有去无回

不论用哪种方式,太空行走并非想象中那么惬意。庞之浩说,这项活动风险很大,太空环境、气闸舱、航天服、人为失误等因素,都会对安全造成影响。虽然目前没有发生过人员死亡,但出现过不少事故。

大多数事故与航天服有关,其中,意大利航天员卢卡·帕米塔诺在2013年的遭遇令人称奇——他差点在头盔里被淹死!帕米塔诺在舱外作业时,突然有大量水灌入他的头盔,很快淹没了嘴、鼻子和耳朵。一时间,他如同头戴一个鱼缸,整个脸几乎都泡在水里,听不见也看不见。幸运的是,最后他凭记忆安全返回了空间站。经查,事故原因是航天服冷却水浸入呼吸系统,灌进头盔的水达到近1.5升。

气闸舱的故障同样危险。1990年,两名俄罗斯航天员走出和平号空间站时,在气闸舱还未完全减压时就打开舱门,瞬间涌入的气体损坏了舱门铰链。于是,他们“回家”时关不上门了。一番折腾未果,他们只好通过量子二号应急气闸舱返回。半年后,新一批航天员带去合适的工具,才将该故障排除。

相比设备故障,人为失误更让人头疼。1977年,联盟26号航天员罗曼连科将脑袋探出舱外,心情激动。但他正要投身太空时,被同伴格里奇科一把抓住。原来他没系安全带。

“好几次事故中,航天员差点有去无回。”庞之浩说。

(本版图片来源于网络)

发表于 2017-12-31 09:08 | 显示全部楼层
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