太空生活,离不开这些好帮手(科技视点)(2)

光山新闻网 采集侠 2021-08-02 05:42:01
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  在巴丹吉林沙漠,航天员教员团队开展48小时的预训练。昼夜温差高达39摄氏度,夜里,大家挤在沙漠掩体里,虽然用火烤着,但后背还是一片冰凉。就这样,他们验证了航天员沙漠生存训练科目设计的合理性和可行性。

  让“太空铠甲”更坚固

  承压材料要经过多轮选择、测试,除尘、粘胶、缝合、密封等47道工序足足花了两个月

  航天员在空间站执行出舱活动,面对的是300—450公里轨道高度的空间环境,也就是真空、失重和以90分钟为周期的±12摄氏度左右的冷热交变、微流尘/碎片和空间辐射。100多公斤重的舱外服,好比航天员执行出舱活动的铠甲。它像一个人形飞船,充上一定压力后,抵御外太空的高低温、真空、强辐射等,保护着航天员的生命安全。

  中国航天员中心航天服工程研究室主任、载人航天工程航天员系统副总设计师张万欣介绍说,比起首次岀舱的“神七”任务,空间站任务中航天员要进行长时间的舱外操作,对舱外服性能提出的要求更高,需要具备使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好、测试维修性更强的特点。

  舱外服上的头盔面窗,是航天员进行出舱活动时观察外界的窗口,由中国航天员中心研装部服装车间生产。头盔面窗有多层,最里层名为双层压力面窗,它是整个头盔的承压密封结构,直接关系到航天员的生命安全。为做到绝对安全可靠,承压材料要经过多轮选择、测试,除尘、粘胶、缝合、密封等47道工序足足花了两个月。

  中国航天员中心研装部副部长邓小伟说,这些工序听起来简单,但流程相当复杂、严格、细致。在双层压力面窗制作过程中,有一次,有两粒密封胶的碎末进入了密封的面窗夹层。

  这两个碎末也就沙粒大小,吸附在面窗夹层下沿,理论上对视觉没什么大的影响,却成了技术人员的“眼中钉”。他们尝试了各种办法,最终只能将碎末扫除到边缘区域,就是无法吸出。为了做出完美的面窗,技术人员改变生产工序,彻底解决了密封胶穿刺产生多余物这个问题。

  舱外航天服完工后,在航天员穿上它之前,还有最后一项关键试验——舱外服载人低压试验。

  这需要志愿者穿着全新舱外服进入低压舱进行试验。这项试验的危险之处在于,当舱内泄压到近乎真空状态,一旦舱外航天服出现某个细微的故障,将直接威胁到志愿者的生命安全。

  2020年9月,航天员中心在舱外服试验舱大厅内再次启动舱外服载人低压试验,这距离首次舱外服载人低压试验已是12年又4个月。

  “报告,任务完成,身体状态感觉良好!”历经17小时,两名志愿者从模拟在轨真空环境的舱外服试验舱中,经历了出舱活动任务中实际泄复压过程,顺利执行了出舱活动程序后成功出舱。所有人一直悬着的心终于放了下来,现场响起了热烈的掌声。

  保障航天员健康生活

  环境控制与生命保障系统通过应用再生生命保障技术,首次实现舱内的氧气和水循环使用

  在以往的载人飞行任务中,航天员在太空生存所需的氧气和水都从地面携带,也就是非再生式环境控制与生命保障系统。而在空间站上,航天员在轨时长超过3个月,仅靠地面补给不仅代价高昂,而且也不能满足任务需要。因此,在空间站天和核心舱内,环控生保系统通过应用再生生命保障技术,首次实现舱内的氧气和水循环使用。

  在密闭狭小的空间站舱内制造一个类似地球环境的可循环生命保障系统,且长时间稳定运行,难度可想而知。这个空间站任务的关键技术,由中国航天员中心环控生保室来攻克。