• 【未來航天】宇航服將有特殊功能,按一個按鈕,宇航員就能安全回“艙”

    發布時間 : 2018-03-30     來源 : 中國運載火箭技術研究院新聞中心


      自1965年人類實現第一次太空出艙活動以來,人類已完成200多次太空行走,出艙活動的宇航員也達數百人次。
      宇航服作為宇航員的重要生命保障系統,對于其生命安全來說意義重大,而未來,宇航服將有更強大的功能,只需按一個按鈕,宇航員即便是迷路了,也能安全地回到空間站等安全地帶。

     
    未知太空 危險重重

     
      宇航員在艙外活動有兩種方式:一種是用早期的臍帶式的生命保障系統與空間站連接。身著宇航服的宇航員在艙外時所需的氧氣、壓力等通過臍帶由“母”載人航天器提供,這跟“臍帶”和胎兒的臍帶作用相似。眾所周知,胎兒在孕婦體內時,如果臍帶繞頸,情況就十分危險,為了防止宇航員出現類似的危險,“臍帶”不能過長,所以宇航員只能在“母”航天器附近活動。

     
    △臍帶式宇航服

      另一種是裝在宇航服背后的便攜式環控生命保障系統,它賦予宇航員相對較多的自由,可到離“母”載人航天器100米遠的地方活動。

     
    △便攜式環控生命保障系統宇航服

      在浩渺、陌生的太空里漫步,這樣的體驗對宇航員來說是一個極大的挑戰,他們唯一的依靠就是自己身上這套宇航服。一旦宇航服出現異常,宇航員就可能危在旦夕。
      2013 年,意大利宇航員盧卡·帕爾米塔諾(Luca Parmitano)在進行常規的太空行走時,頭盔就突然出現了充水狀況。他的眼睛、耳朵、鼻子和嘴巴開始慢慢地充水,水模糊了他的視線并抑制了他的呼吸能力。

     
    △意大利宇航員盧卡·帕爾米塔諾(前排中)

      幸運的是,帕爾米塔諾保持了冷靜,并及時通過觸摸和訓練記憶回到了氣閘艙。氣閘艙是載人航天器中供宇航員進入太空或由太空返回用的氣密性裝置。
      在未知的太空,目前的宇航裝備應對危急情況的能力十分有限。美國的宇航服備有一個小型噴氣背包SAFER,但這種“救生衣”的燃料非常有限,如果宇航員在行走時失去意識,就無法遙控啟動這個系統。

     
    △宇航員身著裝有小型噴氣背包的宇航裝備

     
    “一鍵回家”:在太空迷路也不怕

     
      為了宇航員的安全,英國的科學家們研制出一款可以“一鍵回家”的新式宇航服。這種宇航服配備一鍵回去的緊急按鈕,宇航員在遇到緊急突發狀況時,萬一迷路了,找不到回空間站的路,就可以按它安全回到出發點。此外,在地面和空間站內的其他人員也可以幫助宇航員啟動此項程序,將宇航員安全引導帶回。
      美國申請了一項關于宇航服的新專利,在宇航服上設計了一個具有自我返回功能的按鈕,可以自主導航,將已經不受控制、漂泊在外的宇航員送回到氣閘艙內。
      “一鍵回家”功能的實現需要攻克兩大難關。首先是導航系統,必須在沒有 GPS 信號的太空環境中確定精準位置;其次是導引系統,要根據時間、氧耗量、安全性等需求計算出最佳回歸路徑,盡快把宇航員送回安全地點。
      由于 GPS 在太空上并不完全可行,因此可以使用星形跟蹤或視覺導航來獲取方位。理想情況下,這個系統可以采用直接的手動系統,也可以通過遠程進行連接,允許艙內或在地面的其他成員檢索出艙宇航員的位置。
      這種宇航服還可以在頭盔內顯示方向線索,甚至在宇航員視力受損的情況下為他們提供逐步定向的音頻指示和觸覺反饋。
      相信很快宇航員就能穿著帶有“一鍵回家”功能的宇航服了,那時,宇航員的生命安全有了進一步保障,在太空漫步也將更加從容自信。

     
    (中國運載火箭技術研究院研發中心根據搜狐網、科技網等資料整理)

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