科学探索|太空行走:体验一种“危险的浪漫”( 二 )


除此之外,舱外航天服还提供独立的背包式生命保障系统、气液电保障系统、测控和通信装置,可以说是一个最微型的宇宙飞船 。
· 太空行走准备工作 ·
在太空行走之前,航天员的出舱准备工作也非常复杂 。他们需要操作上百个设备,对专业知识、操作技能都提出了很高的要求 。航天员要清楚任何一个设备的形状、位置、操作方法、操作要领和关联动作,出舱前要准备很多天,而且出舱当天还要提前准备数个小时 。
科学探索|太空行走:体验一种“危险的浪漫”
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中国航天员在检查舱外航天服
航天员首先穿着舱外服,要进行舱外服的系统检查和舱外服舱载对接系统检查,“钻”进服装,对服装进行尺寸调整、气密性检查和全性能测试,确保一切正常 。“穿衣”过程中,两名航天员互相配合,一人操作,另一人读操作手册确认,确保所有步骤万无一失 。
第二步是开展在轨训练 。穿上舱外服后,航天员要进行移动和各种模拟操作,以体验失重状态下移动和操作的特点 。虽然在地面上有中性浮力水槽提供失重训练,但与真正的太空环境相比还是有较大差距 。
同时,航天员要找好开舱门的位置和手脚的着力点 。在轨训练过程中,航天员要把整个在轨准备和舱外活动预演一遍,以进一步熟悉出舱程序,但运动量不能太大,以防患上空间运动病 。这些工作结束后,航天员将进行一段时间的休息 。
最后是过闸程序和开门 。航天员通过气闸舱进出空间站 。航天员进入气闸舱后,关闭内舱门,给舱外服加压,同时进行吸氧排氮,避免减压病 。
科学探索|太空行走:体验一种“危险的浪漫”
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出舱前的准备
气闸舱慢慢泄压,泄至3千帕时,舱外服与飞船的气液组合连接器断开,服装转入完全自主供氧和冷却 。
当气压降至1千帕左右,就可以打开外舱门 。开门时先解锁,等到舱内外压力平衡,再把门完全打开 。出舱之前,航天员还要给舱门罩上一个保护罩,避免进出舱发生剐蹭 。这个过程中,航天员始终要用一只手固定身体,只靠单手完成所有动作 。
【科学探索|太空行走:体验一种“危险的浪漫”】经历几个小时的准备,航天员才可以正式开展舱外活动 。
· 天地配合太空行走 ·
航天员出舱进行太空行走,会被物理规律所支配,这是极端危险的工作,稍不注意就会被空间站弹飞到太空中,他们需要遵循一整套的行动和技术规范 。
根据国内外专家计算和国际空间站的经验,航天员出舱后将与空间站保持数个不同的相对运动轨迹(和离舱点相关),而航天员的运动轨道通常是呈椭圆形 。航天员离舱时所用力度、角度都将影响他在“太空飞行”时的轨道,力度和角度稍有偏差,就会掉入太空中,所以航天员必须拥有丰富的物理知识以及经过千百次的训练,才能进行太空行走 。
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中国航天员在进行舱外操作
舱外活动时,航天员要扎牢安全绳索 。为了方便航天员移动,空间站舱外专门安装了扶手,航天员可以像攀岩一样移动身体,这就要求臂力和体力都很好 。我国空间站阶段航天员在首次太空出舱行走时,一位通过传统方式,依靠空间站舱外扶手运动,另外一位通过机械臂辅助运动 。与此同时,地面测控中心各分系统密切配合,通过天链系列卫星,建立通信连接,为地面实时观测航天员出舱状态、航天员与地面之间对话沟通提供了高速话音图像中继服务 。