前言
在今年10月30日,我国的神舟十九号载着三名宇航员飞向太空,他们分别是蔡旭哲、宋令东、王浩泽。
这才过去一个多月的时间,咱们的宇航员就传来了捷报,完成了舱外太空行走。
神州十九号航天员出舱
美国宇航员曾在2018年完成了一次6小时的出舱活动,让人惊叹其技术先进。
而我们的神州十九号的宇航员出舱了多久呢,两者对比之下,所展现出的差距让人意想不到。
来源于看看新闻
出舱活动面临的技术挑战
许多人朋友可能不清楚长时间太空活动到底难在哪里,以为只是没有重力和空气罢了。
这样想是不对的,太空近乎真空,人体在这样的环境中内外压力会严重失衡。
神州十九号宇航员出舱画面
内部压力会使身体各处的组织向外膨胀,就像气球一样被吹了气一样,全身遭受重创。
血液在这种超低气压下,会直接“沸腾”,血液中的水分迅速转化为气体状态,进一步导致人体组织膨胀。
所以航天服必须能提供和地球环境类似的压力,保障宇航员的生命安全。
国产飞天号舱外航天服
这对航天服的密封性能和韧性考验很大,一旦密封不佳,就会迅速漏气,导致身体组织破裂。
太空的温度也是出舱活动的难点之一,太空的温度变化极大。
在阳光能直射到的地方,温度能飙升至120℃以上,而阴面处却会骤降至- 100℃以下。
宇航员看太阳
这种巨大的温差要求航天服的热控制系统极为精密。
航天服需要借助多层隔热材料,并结合热管、散热片和电加热元件等主动与被动热控技术,来有效调节航天员身体周围的温度。
还有一个难点便是我们所熟知的辐射,危害性可比做一次X光要大得多。
宇宙射线
出舱时要面对太阳的紫外线、X射线,以及来自太阳系外能量更高、穿透性更强的宇宙射线。
这些辐射会对人体细胞和DNA造成损伤,大大增加航天员患癌症等疾病的风险。
DNA被射线破坏
因此航天服必须采用能吸收和屏蔽辐射的材料,如金属屏蔽层等,并且要对航天员的辐射暴露剂量进行严格监测,确保其在安全界限内。
航天服的材料要同时满足这么多苛刻的要求,因此太空行走一直是世界各国面临的难点。
美国太空行走6小时
2018年3月29日,美国两名宇航员从国际空间站走出,完成了6小时太空行走。
他们的任务是给空间站安装两个通信天线和一个摄像头,以及为国际空间站的制冷系统移除几个软管。
国际空间站宇航员出舱画面
美国在太空出舱活动方面较为频繁,截至当时,国际空间站自1998年入轨以来已经进行了众多的太空行走任务,累计次数达209次。
但是在这么多次的太空行走中,也不乏意外的出现。
比如2013年7月16日,美国宇航员克里斯·卡西迪和意大利宇航员卢卡·帕尔米塔诺在进行太空行走时,遭遇了生死一线的情况。
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帕尔米塔诺的头盔内突然开始进水,可能是冷却液,也可能是此前被呼出来的水蒸气。
他先是发现脖子后面有水,紧接着水越来越多,完全覆盖了耳机海绵,使他的听力被阻断。
水在短时间内遮住了面罩,让帕尔米塔诺的视线也严重受阻。
帕尔米塔诺
当他为了越过一个天线而将身体转至垂直位置时,由于头盔内的水晃动,鼻子也被水淹没,严重威胁到了生命。
另一名宇航员迅速发现了问题,帮助他成功回到了空间站,劫后余生。
即便是早在上个世纪就完成登月的美国,航天技术如此发达,也在太空服的问题上屡次出现问题,多次发生进水事件。
2022年太空服进水事件
2024年太空服进水事件
相比之下,我国神州十九号的出舱活动表现如何呢?
神舟十九号创造历史
就在昨日,中国神舟十九号乘组成功完成出舱任务,这其中宋令东成为我国首名进行出舱活动的90后航天员。
神舟十九号宇航员
和另一位女航天员宋浩泽同为1990年生人,诠释了什么叫年轻有为。
此次出舱活动长达9小时,刷新了美国2001年发现者号宇航员苏珊・赫尔姆斯创下的出舱活动时长记录。
同时也刷新了神舟十八号乘组叶光福和李光苏创造的八小时半的记录。
神舟十九号出舱画面
我国这些年来在航天事业上的成就举世瞩目,肉眼可见的稳步提升。
在航天服技术方面,生命保障系统不断优化,精确调控氧气供应、二氧化碳去除、湿度与温度调节等功能。
例如通过先进的气体循环和过滤技术,保障了航天员呼吸顺畅且处于适宜的环境中。
神州十九号乘组人员
航天服的关节采用了气密轴承与仿生关节结构,配合柔性材料,极大地提升了活动灵活性,使其在出舱操作时能够自如地活动四肢。
防护性能通过多层隔热材料、抗辐射材料,能将真空、高低温、微流星体、空间碎片和辐射等危害“拒之门外”。
在空间定位与移动方面,我国借助先进的北斗导航,和空间站机械臂,帮助宋令东精准抵达目标位置。
中国空间站机械臂
并且在出舱之前,神舟十九号还通过智能化的监测,详细给出周边环境的参数,提前规划出舱路线,成功避开高风险区域。
在出舱活动中,我国这些年积累的通信技术得到了充分的发挥。
我们利用无线通信技术和卫星中继链路,实现了太空和地面实时语音、图像和数据传输,让地面人员能随时掌握航天员状态。
神舟十九号出舱画面
宋令东与地面控制中心之间配合默契,通过高效的通信技术,如同面对面交谈一样,使得此次出舱活动圆满完成。
结语
中国神舟十九号的这次出舱活动,显示了我国在航天领域的全面发展。
从打破美国保持的记录中不难看出,中美两国在各个领域都有激烈的竞争。
但中国航天员不畏艰险,勇敢完成任务,为我国的航天事业书写壮丽篇章。
神舟十九号
参考信源:
2024-12-19 海峡网——美媒:中国航天员完成9小时太空行走打破23年来美国保持的世界纪录
2018-03-30 新华网——美宇航员完成6小时太空行走
2022-09-18 11:33·光明网——解码舱外航天服:出舱活动的微型航天器