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他险些成为唯一一个淹死在太空的宇航员

来源:环球科学 更新时间:2019-04-14 20:14

宇航员为什么要穿着宇航服?宇航服主要有两大作用:首先是在宇航员执行舱外任务时,帮助他们应对几乎真空、没有氧气而且极为寒冷的太空环境。如果没有宇航服的保护,人类在太空中连两分钟都活不下来。此外,在飞船发射和返回大气层时,宇航员也需要在舱内穿上宇航服,这样万一出现失压等突发事件,也能保护自己。

因此不难理解,宇航服分为两大类:舱外活动(EVA)宇航服和舱内活动(IVA)宇航服。

接下来这 7 款经典的宇航服,将让我们了解这些 " 个人宇宙飞船 " 的历史和未来。

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这张图片是第一位进入太空的宇航员——尤里 · 加加林身着的 SK-1 宇航服。SK-1 是苏联航天局专为加加林量身打造的宇航服,它配备了辅助生命维持系统。显然,SK-1 也是第一款进入太空的宇航服。在加加林的东方 1 号绕地飞行任务成功后,这款宇航员经过改造,也被用于后继航天任务。

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1965 年 3 月 18 日,苏联宇航员阿列克谢 · 列昂诺夫完成人类首次太空行走时,身穿的就是 Berkut 宇航服。在俄语中,Berkut 意为 " 鹫 "(一种大型猛禽),因此这款宇航服也被称作鹫式宇航服。

这套宇航服虽然看似笨重(实际上也确实很笨重),但作为一种舱内舱外混合型宇航服,它在整个任务过程中起到至关重要的作用。宇航服包含了一个 21 千克重的氧气包,能为列昂诺夫供应 45 分钟的氧气。

他险些成为唯一一个淹死在太空的宇航员

在早期的太空探索竞赛中,美国似乎总是比苏联慢一步:美国人的第一次载人航天飞行比苏联晚了一个月,而第一次太空行走也落后了 3 个月。

1965 年 6 月,埃德 · 怀特身穿双子座宇航服,完成了美国第一次太空行走。进行太空行走时,怀特通过一根 7.6 米长的 " 脐带 " 与飞船上的生命维持系统相连,所以他能行动的半径也只有这么长。怀特携带了一台手持推进设备,利用这台液氧喷射枪他可以推动自己在太空中移动。在那之后的宇航服都采用了背包式生命维持系统,让宇航员更自由地活动。

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EVA 宇航服进入 " 无线 " 时代:1984 年,布鲁斯 · 麦克坎德雷斯成为首位在太空行走时无系绳飞行的人,他使用喷气背包来进行移动

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当人类的活动范围延伸至月球表面,宇航服也实现了一次重要的升级。这张照片,可能是很多人最眼熟的一款宇航服了。宇航员在月球行走时穿的阿波罗 A7L 是第一套具有独立生命维持系统的宇航服。为了隔绝月尘,它外面还罩了一套隔热及微流星防护层。为了携带一系列生命保障装置,阿波罗宇航服的质量达到 90 千克,是早期宇航服的两倍还要多。不过,由于在关节处设计了很多褶皱,阿姆斯特朗们蹲下来捡石头还是比较方便的。

他险些成为唯一一个淹死在太空的宇航员

这是一款从未真正派上过用场的宇航服。早期航天飞机设计有弹射座椅,万一发射失败,航天飞机可以在 24 千米内将宇航员弹射出去。这套宇航服,就是为了在弹射时保护宇航员。它没有生命维持系统,只能指望宇航员在弹射后落到低空来维持气压和供氧。当然,用不上它也不是什么坏事。

他险些成为唯一一个淹死在太空的宇航员

终于,我们看到现役的宇航服了。NASA 的舱外机动套装相当于一艘自给自足的小型飞船。它主要由一个硬质防护壳和内置冷却服构成,通常能提供 8.5 个小时的生命支持。现在的国际空间站中,所有宇航员穿着的 EVA 宇航服包括两类:舱外机动套装,以及俄罗斯的海鹰宇航服。

他险些成为唯一一个淹死在太空的宇航员

如果让你用一个词形容 EVA 宇航服," 笨重 " 一定是一个频繁用到的词汇。为了填塞加压气体,这些宇航服总是让宇航员臃肿得像个球。而麻省理工学院教授达瓦 · 纽曼设计的生态宇航服(Biosuit),彻底改变了我们对宇航服的印象。

Biosuit 就像人的第二层皮肤,通过激活编织进纤维的镍 - 钛记忆合金,它可以贴合地包裹在身体周围。只要卷曲的合金纤维被拉直,宇航服就能产生机械压力,直接作用于宇航员的皮肤,从而维持必需的压强,而不用通过气体来增压。如果真的用上此类宇航服,宇航员就能更轻松自如地运动了。

到目前为止,各式各样的宇航服已经为 500 多人的太空之旅、200 多人的太空行走任务保驾护航。不过,一旦宇航服在太空行走中出现了问题,哪怕只是一点小问题,后果可就严重了。下面这 3 位宇航员就在太空行走时,险些被出错的宇航服要了命。

他险些成为唯一一个淹死在太空的宇航员

这张高糊照片,就是正在执行太空行走任务的列昂诺夫

还记得前面介绍的人类首次太空行走任务吗?阿列克谢 · 列昂诺夫的行动很成功,除了差点挤不进飞船。

进入太空仅仅 1 分钟,列昂诺夫的宇航服就因为压力变化膨胀起来。在完成 12 分钟的舱外任务后,他已经鼓得没法挤进飞船。这时,他不得不冒着缺氧和低压症的风险,通过阀门放掉宇航服内的部分氧气。幸运的是,赶在氧气耗尽前,列昂诺夫回到了飞船里。

顺便一提,由于宇航服膨胀,他没法按到大腿上的快门开关,因此安装在宇航服上的摄像头没能派上用场。当然,与活着完成任务相比,少拍几张照片已经是小问题了。

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卢卡 · 帕米塔诺

与列昂诺夫相比,意大利宇航员卢卡 · 帕米塔诺的经历更为离奇。

2013 年 8 月,帕米塔诺正在国际空间站外执行一次例行舱外任务。突然,帕米塔诺觉得后脖颈有水。很快他意识到,这不是错觉,超过 1 升的水逐渐灌满头盔,进了他的耳朵,没过他的鼻子和嘴。帕米塔诺必须迅速回到气密舱脱下头盔,否则他将被满头盔的水淹死。雪上加霜的是,由于耳朵进水、头盔的镜片也被水雾糊上,他几乎听不见声音,也看不到东西。好在,帕米塔诺最终靠记忆闭眼摸回了气密舱。事后检查发现,宇航服的水分离器阻塞导致了漏水。

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克里斯 · 哈德菲尔德

加拿大宇航员克里斯 · 哈德菲尔德也曾在太空行走时突然看不到东西。遮住他视线的不是别的,而是他的眼泪。

哈德菲尔德在第一次太空行走时,抗结雾溶剂刺激了他的左眼,导致他泪流不已。失重状态的泪珠又糊住了他的右眼,让他一时间完全看不见东西。好在他自己的眼泪缓释了左眼受到的刺激,视野恢复之后,他有惊无险地完成了行走任务。

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