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揭秘神七設(shè)計(jì):航天服功能完備如同"小飛船"(圖)

2008年09月25日 15:46 來源:中國新聞網(wǎng) 發(fā)表評論


 

    9月24日下午,神舟七號(hào)航天員與記者見面會(huì)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心舉行,航天員翟志剛(中)、劉伯明(右)、景海鵬組成飛行乘組,執(zhí)行“神舟七號(hào)”載人航天飛行任務(wù)。 中新社發(fā) 孫自法 攝


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  (聲明:刊用《中國新聞周刊》稿件務(wù)經(jīng)書面授權(quán))

  邁向高邊疆

  人長大了,要走出搖籃;人類成熟了,要走出地球。

  早在古代,希臘神話里就有插著蠟翅膀飛向太陽的伊卡洛斯少年,中國神話里有逐日的夸父和奔月的嫦娥。自此,人類遨游太空的夢想從未停止過。

  從40多年前蘇聯(lián)宇航員列昂諾夫走出飛船的那一刻起,人類迄今已進(jìn)行100多次太空行走。

  中國的神舟七號(hào)飛船正在等待最后的發(fā)射。這一次將有1名宇航員走出飛船,成為中國太空行走第一人。

  中國對太空的拓邊,不始于此,但中國人在人類開拓的太空邊疆上行走,這是第一次。無論是技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研制、宇航員訓(xùn)練,還是任務(wù)組織指揮,都將面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

  在“神七”即將發(fā)射之際,本刊講述人類太空行走的故事,講述“神七”圍繞太空行走而做的特殊設(shè)計(jì),為讀者提供一個(gè)觀看“神七”的指南。

  科幻小說家保羅·萊文森曾說:“進(jìn)入太空最重要的理由,是要進(jìn)一步了解我們在宇宙中的位置,進(jìn)一步了解人的生命在宇宙中的意義——凡是晚上抬頭望過星空的人,都對這個(gè)世界提出這樣的問題!

  比天空寬廣的是心靈。對太空的拓荒,最終是對心靈的拓荒。

  中國太空“第一步”

  相對于之前的“神六”,“神七”將實(shí)現(xiàn)太空行走,最大的挑戰(zhàn)是提供可靠的艙外航天服和氣閘艙

  ★ 本刊記者/蔡如鵬

  9月20日,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。

  神舟七號(hào)飛船端坐在70米高的長征二號(hào)F運(yùn)載火箭上,沿著一條1500米長的無縫鐵軌,經(jīng)過1小時(shí)零5分的垂直移動(dòng),順利轉(zhuǎn)運(yùn)至發(fā)射架下,等待最后的發(fā)射。

  據(jù)中國載人航天工程新聞發(fā)言人早前宣布,神舟七號(hào)載人航天飛行將于9月25日至30日擇機(jī)實(shí)施,屆時(shí),將有3名航天員組成飛行乘組。其中一人將走出飛船,成為中國太空行走第一人。

  一位知情的航天專家告訴《中國新聞周刊》,由于要進(jìn)行出艙活動(dòng),神舟七號(hào)的技術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)性要比此前的飛行大很多,無論是技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研制、航天員訓(xùn)練,還是任務(wù)組織指揮,都面臨前所未有的挑戰(zhàn)。

  中國載人航天工程火箭系統(tǒng)顧問組組長黃春平透露,發(fā)射首選時(shí)間定于9月25日晚9點(diǎn)10分。太空行走預(yù)計(jì)在26日或27日的下午或晚上進(jìn)行,隨后飛船將于28日返回地面。

  沒有路的行走

  航天員將在神舟七號(hào)附近進(jìn)行40分鐘的太空行走,“一手拉著艙外的扶手,一手進(jìn)行操作”

  《國際太空》雜志副主編龐之浩告訴《中國新聞周刊》,太空雖然浩瀚美麗,但不具備人類生存所必需的條件,到處潛伏著致命的危險(xiǎn)。這些危險(xiǎn)包括高真空、缺氧、極度的溫差變化、可怕的宇宙輻射和隨時(shí)光顧的微流星以及空間垃圾。

  1971年6月30日,前蘇聯(lián)“聯(lián)盟”11號(hào)飛船返回地球時(shí),返回艙一個(gè)與外界連通的壓力閥門被震開,空氣迅速漏光。艙內(nèi)三名航天員暴露在真空中,急性缺氧,液體沸騰(液體的沸點(diǎn)隨著氣壓的降低而下降,真空可導(dǎo)致液體迅速沸騰、汽化),在幾十秒內(nèi)停止了呼吸。

  為了確保首次太空行走的成功,中國不僅做了精心準(zhǔn)備,而且將發(fā)射時(shí)間推遲了將近一年。

  2005年神舟六號(hào)成功完成載人飛行返回,中國載人航天工程辦公室主任唐賢明曾對外界宣布,“2007年我們要實(shí)現(xiàn)航天員出艙,在太空行走”。

  此后不久,當(dāng)時(shí)的國防科工委(現(xiàn)國防科工局)主任張?jiān)拼ㄔ谙驔Q策層匯報(bào)進(jìn)展時(shí)表示,從技術(shù)方面考慮,2007年11月就可具備發(fā)射飛行的條件。但國務(wù)院高層批示,“不搶時(shí)間,各方面的工作要做細(xì)做好”。發(fā)射時(shí)間因此推遲至次年三四月間。

  “到了2008年4月,由于其他方面的原因,包括環(huán)境因素,再次推遲半年!币晃恢槿苏f。

  盡管做了周密的準(zhǔn)備,但并不意味著到時(shí)的太空行走會(huì)變得輕松。

  太空中沒有路。龐之浩說,航天員移動(dòng)身體更多的是靠手,而不是腳。因此,把出艙活動(dòng)稱為“太空行走”或“太空漫步”并不準(zhǔn)確。

  在太空中活動(dòng)也不像看上去那樣輕松自如。有一次,美國航天員戈登,打算走出“雙子星座”飛船,將一根繩索系在飛船頂端。由于沒有手腳固定裝置,戈登半天也沒完成任務(wù)。最后,他不得不“騎”在飛船上,用腿來固定身體,被艙內(nèi)的指令長戲稱為“騎飛船的牛仔”。

  戈登后來回憶說:“這是一個(gè)非常簡單的操作,我在地面進(jìn)行過多次訓(xùn)練,最多30秒就能完成,但在太空行走中竟然花了30分鐘。我知道太空作業(yè)比地面要困難得多,但沒想到會(huì)如此困難。”

  “這是因?yàn)樵谔招凶邲]有著力點(diǎn),體力消耗很大,而且沒有任何辦法減少這種體力消耗。”龐之浩說。

  據(jù)悉,航天員將在神舟七號(hào)附近進(jìn)行40分鐘的太空行走。中國載人航天工程飛船系統(tǒng)原總設(shè)計(jì)師戚發(fā)軔說,出艙后,航天員將“一手拉著艙外的扶手,一手進(jìn)行操作”,取回事先放在艙外的科學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。屆時(shí),飛船還將釋放一顆小衛(wèi)星,同步傳回航天員在艙外活動(dòng)的畫面。

  一套衣服一艘船

  “艙外航天服是最難的一個(gè),它的研制進(jìn)度決定了發(fā)射時(shí)間”

  美國人在登月之前,曾搞了一個(gè)雙子星座計(jì)劃積累經(jīng)驗(yàn)。這項(xiàng)計(jì)劃前后共進(jìn)行了5次太空行走,為阿波羅航天員最終在月球上行走提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。其中,最重要的一條就是“要確保太空行走的安全,最好的手段是提供可靠的艙外航天服”。

  龐之浩對《中國新聞周刊》說,艙外航天服就像一艘五臟俱全、功能完備的“柔性小飛船”,不僅可以把航天員與太空的惡劣環(huán)境隔開,防止強(qiáng)輻射、微流星和空間碎片對航天員的傷害,還能提供一個(gè)確保航天員生命安全的生存環(huán)境。

  艙外航天服的氣壓調(diào)節(jié)是關(guān)鍵,不能出現(xiàn)一絲漏氣,否則將危及航天員的生命。龐之浩,即使俄美在實(shí)現(xiàn)太空行走40多年后的今天,他們的艙外航天服仍時(shí)常出現(xiàn)問題。

  美國航天員塞爾南一次執(zhí)行太空行走任務(wù),用力過猛,導(dǎo)致艙外航天服的背部外層破裂,他的后背很快就被強(qiáng)烈的太陽光灼傷。最后,塞爾南不得不在另一名航天員的幫助下才得以返回艙內(nèi)。

  2007年,美國“奮進(jìn)”號(hào)航天飛機(jī)的兩名航天員在艙外作業(yè),其中一人發(fā)現(xiàn)自己左手手套出現(xiàn)一個(gè)小洞。雖然沒有穿透到里層,但地面人員還是要求他返回密閉艙。這名航天員不得不提前兩小時(shí)結(jié)束他的太空行走。

  一位航天專家告訴《中國新聞周刊》,在神舟七號(hào)需要攻克的難關(guān)中,“艙外航天服是最難的一個(gè),它的研制進(jìn)度決定了發(fā)射時(shí)間”。

  中國載人航天工程新聞發(fā)言人近日對媒體說,中國自主研制的艙外航天服,已經(jīng)過專家嚴(yán)格評審,各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全滿足神舟七號(hào)飛行任務(wù)需要。這位發(fā)言人還透露,艙外航天服每套總重量約120公斤,造價(jià)3000萬元人民幣左右。

  據(jù)《中國新聞周刊》了解,盡管中國自主研制的艙外航天服已通過評審,但為了航天員的安全,仍向俄羅斯購買了一套艙外航天服。最終選哪套出艙,還要根據(jù)最后性能對比的結(jié)果決定。如不出意外,神舟七號(hào)航天員將穿著“中國制造”的航天服出艙,完成具有歷史意義的太空行走。

  根據(jù)航天員出艙時(shí)是否系帶,太空行走可分為“臍帶”式和“自主”式兩種。

  “臍帶”式行走是用一條系帶把航天員與航天器像嬰兒與母體一樣連接起來,航天員在艙外活動(dòng)時(shí)所需的氧氣、壓力、電源和通訊等生命保障系統(tǒng)都由這條“臍帶”提供。

  這種方式簡單、安全,技術(shù)容易實(shí)現(xiàn),但缺點(diǎn)是受“臍帶”長度的限制,航天員只能在航天器附近活動(dòng),太遠(yuǎn)容易出現(xiàn)“臍帶”纏繞,使航天員像嬰兒一樣窒息死亡。

  蘇聯(lián)在太空行走第一人列昂諾夫出艙以后,美國從“阿波羅”飛行開始,航天員在太空行走時(shí)都不再使用“臍帶”式,而采用“自主”式,即航天員在太空行走時(shí)使用一種外形像一個(gè)大背包的便攜式生命保障系統(tǒng)。

  1984年,美國航天員布魯斯·麥克坎德利斯二世背著噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),完全脫離“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)進(jìn)入太空。

  麥克坎德利斯二世背上的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)看上去更像是一把椅子,也有人稱它為“太空摩托”。它屬于載人機(jī)動(dòng)裝置,能夠?yàn)楹教靻T移動(dòng)提供動(dòng)力,并可控制移動(dòng)的方向和速度。

  “自主”式行擴(kuò)大了航天員的活動(dòng)半徑,使他們可以到遠(yuǎn)離航天器100米的空間活動(dòng)。但這也增加了危險(xiǎn),一旦發(fā)生事故,航天員可能就再也回不來。

  據(jù)《中國新聞周刊》了解,神舟七號(hào)航天員將采用“自主”式太空行走,不需要“臍帶”為航天員提供保障。但為了安全,仍會(huì)在航天員與飛船之間系一根安全繩。

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編輯:朱鵬英】
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