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太空衣的保護 他險些成為唯一一個淹死在太空的太空飛行員

太空飛行員為什麼要穿著太空衣?太空衣主要有兩大作用:首先是在太空飛行員執行艙外任務時,幫助他們應對幾乎真空、沒有氧氣而且極為寒冷的太空環境。如果沒有太空衣的保護,人類在太空中連兩分鐘都活不下來。此外,在飛船發射和返回大氣層時,太空飛行員也需要在艙內穿上太空衣,這樣萬一出現失壓等突發事件,也能保護自己。

因此不難理解,太空衣分為兩大類:艙外活動(EVA)太空衣和艙內活動(IVA)太空衣。

接下來這7款經典的太空衣,將讓我們了解這些「個人宇宙飛船」的歷史和未來。

這張圖片是第一位進入太空的太空飛行員——尤里·加加林身著的SK-1太空衣。SK-1是蘇聯航天局專為加加林量身打造的太空衣,它配備了輔助生命維持系統。顯然,SK-1也是第一款進入太空的太空衣。在加加林的東方1號繞地飛行任務成功後,這款太空飛行員經過改造,也被用於後繼航天任務。

1965年3月18日,蘇聯太空飛行員阿列克謝·列昂諾夫完成人類首次太空漫步時,身穿的就是Berkut太空衣。在俄語中,Berkut意為「鷲」(一種大型猛禽),因此這款太空衣也被稱作鷲式太空衣。

這套太空衣雖然看似笨重(實際上也確實很笨重),但作為一種艙內艙外混合型太空衣,它在整個任務過程中起到至關重要的作用。太空衣包含了一個21千克重的氧氣包,能為列昂諾夫供應45分鐘的氧氣。

在早期的太空探索競賽中,美國似乎總是比蘇聯慢一步:美國人的第一次載人航天飛行比蘇聯晚了一個月,而第一次太空漫步也落後了3個月。

1965年6月,埃德·懷特身穿雙子座太空衣,完成了美國第一次太空漫步。進行太空漫步時,懷特通過一根7.6米長的「臍帶」與飛船上的生命維持系統相連,所以他能行動的半徑也只有這麼長。懷特攜帶了一台手持推進設備,利用這台液氧噴射槍他可以推動自己在太空中移動。在那之後的太空衣都採用了背包式生命維持系統,讓太空飛行員更自由地活動。

EVA太空衣進入「無線」時代:1984年,布魯斯·麥克坎德雷斯成為首位在太空漫步時無繫繩飛行的人,他使用噴氣背包來進行移動

當人類的活動範圍延伸至月球表面,太空衣也實現了一次重要的升級。這張照片,可能是很多人最眼熟的一款太空衣了。太空飛行員在月球行走時穿的阿波羅A7L是第一套具有獨立生命維持系統的太空衣。為了隔絕月塵,它外面還罩了一套隔熱及微流星防護層。為了攜帶一系列生命保障裝置,阿波羅太空衣的質量達到90千克,是早期太空衣的兩倍還要多。不過,由於在關節處設計了很多褶皺,阿姆斯特朗們蹲下來撿石頭還是比較方便的。

這是一款從未真正派上過用場的太空衣。早期太空梭設計有彈射座椅,萬一發射失敗,太空梭可以在24千米內將太空飛行員彈射出去。這套太空衣,就是為了在彈射時保護太空飛行員。它沒有生命維持系統,只能指望太空飛行員在彈射後落到低空來維持氣壓和供氧。當然,用不上它也不是什麼壞事。

終於,我們看到現役的太空衣了。NASA的艙外機動套裝相當於一艘自給自足的小型飛船。它主要由一個硬質防護殼和內置冷卻服構成,通常能提供8.5個小時的生命支持。現在的國際太空站中,所有太空飛行員穿著的EVA太空衣包括兩類:艙外機動套裝,以及俄羅斯的海鷹太空衣。

如果讓你用一個詞形容EVA太空衣,「笨重」一定是一個頻繁用到的詞彙。為了填塞加壓氣體,這些太空衣總是讓太空飛行員臃腫得像個球。而麻省理工學院教授達瓦·紐曼設計的生態太空衣(Biosuit),徹底改變了我們對太空衣的印象。

Biosuit就像人的第二層皮膚,通過激活編織進纖維的鎳-鈦記憶合金,它可以貼合地包裹在身體周圍。只要捲曲的合金纖維被拉直,太空衣就能產生機械壓力,直接作用於太空飛行員的皮膚,從而維持必需的壓強,而不用通過氣體來增壓。如果真的用上此類太空衣,太空飛行員就能更輕鬆自如地運動了。

到目前為止,各式各樣的太空衣已經為500多人的太空之旅、200多人的太空漫步任務保駕護航。不過,一旦太空衣在太空漫步中出現了問題,哪怕只是一點小問題,後果可就嚴重了。下面這3位太空飛行員就在太空漫步時,險些被出錯的太空衣要了命。

這張高糊照片,就是正在執行太空漫步任務的列昂諾夫

還記得前面介紹的人類首次太空漫步任務嗎?阿列克謝·列昂諾夫的行動很成功,除了差點擠不進飛船。

進入太空僅僅1分鐘,列昂諾夫的太空衣就因為壓力變化膨脹起來。在完成12分鐘的艙外任務後,他已經鼓得沒法擠進飛船。這時,他不得不冒著缺氧和低壓症的風險,通過閥門放掉太空衣內的部分氧氣。幸運的是,趕在氧氣耗盡前,列昂諾夫回到了飛船里。

順便一提,由於太空衣膨脹,他沒法按到大腿上的快門開關,因此安裝在太空衣上的攝影頭沒能派上用場。當然,與活著完成任務相比,少拍幾張照片已經是小問題了。

盧卡·帕米塔諾

與列昂諾夫相比,義大利太空飛行員盧卡·帕米塔諾的經歷更為離奇。

2013年8月,帕米塔諾正在國際太空站外執行一次例行艙外任務。突然,帕米塔諾覺得後脖頸有水。很快他意識到,這不是錯覺,超過1升的水逐漸灌滿頭盔,進了他的耳朵,沒過他的鼻子和嘴。帕米塔諾必須迅速回到氣密艙脫下頭盔,否則他將被滿頭盔的水淹死。雪上加霜的是,由於耳朵進水、頭盔的鏡片也被水霧糊上,他幾乎聽不見聲音,也看不到東西。好在,帕米塔諾最終靠記憶閉眼摸回了氣密艙。事後檢查發現,太空衣的水分離器阻塞導致了漏水。

克里斯·哈德菲爾德

加拿大太空飛行員克里斯·哈德菲爾德也曾在太空漫步時突然看不到東西。遮住他視線的不是別的,而是他的眼淚。

哈德菲爾德在第一次太空漫步時,抗結霧溶劑刺激了他的左眼,導致他淚流不已。失重狀態的淚珠又糊住了他的右眼,讓他一時間完全看不見東西。好在他自己的眼淚緩釋了左眼受到的刺激,視野恢復之後,他有驚無險地完成了行走任務。

責任編輯: 時方  來源:果殼網 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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