神州十二号的“黑科技”

2021-09-08 02:03季海
少年博览·小学高年级 2021年9期
关键词:航天服黑科技返回舱

季海

2021年6月17日,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波乘坐神舟十二号载人飞船进入太空,与天和号核心舱完美对接,标志着中国人自己的空间站正式“开张”了。

神舟十二号的这次飞天令国人骄傲,也引起了全球广泛关注。不仅仅是外国航天机构和媒体,来自全世界的网民也观看了神舟飞船与核心舱的对接视频。他们纷纷发表评论,赞叹中国航天事业取得的巨大进步。

万众瞩目的神舟十二号采用了哪些“黑科技”?就让我们了解一下吧!

火箭也会“拔萝卜”

神舟十二号的成功升空,少不了长征二号F运载火箭的功劳。

为确保航天员绝对安全,科学家对长征二号F运载火箭进行了109项技术更改,其中有70余项与可靠性提升相关。假如火箭在发射过程中突发意外,逃逸系统会立即启动,火箭顶端的逃逸塔会像“拔萝卜”一样,带着返回舱飞离故障火箭。飞行一段时间后,返回舱与逃逸飞行器分离,打开降落伞,缓慢降落到地面,航天员就能毫发无损地从返回舱中走出来。

以前的逃逸塔只能往一个固定方向逃逸,存在一定安全风险。如今,科研人员新增了发动机点火装置,修改了控制软件,使逃逸塔可以向垂直于地面的方向逃逸,更加安全灵活。

为确保在紧急条件下能接回航天员,神舟团队还开创了天地结合的应急救援任务模式:携带两艘飞船进场,一艘发射时,另一艘待命,随时准备进行太空救援。

气闸舱——通往外太空的中转站

众所周知,没有采取良好防护措施的人类一旦暴露在太空中,将很快失去生命。因此,航天员要想在舱外工作,就必须执行一套安全而复杂的出舱流程。

为了避免宇航员的生活舱与太空直接接触,我国科研人员设计了一种“气闸舱”。气闸舱有两道门,一道与生活舱连接,另一道打开便是太空。如果航天员要出空间站,首先得进入气闸舱,穿好宇航服,然后将两道门紧紧锁住。接下来,气闸舱的空气被迅速抽出,基本成为与外太空一样的真空,这时航天员才会打开与太空连接的舱门,走出空间站。

航天员从外面回来,则需把之前的步骤逆向操作一遍——先在气闸舱内注入空气,让气压上升到与生活舱一致,然后脱下宇航服,打开气闸舱与生活舱之间的舱门,回到生活舱中。

可以说,气闸舱是个“安全阀”,它能最大程度避免空间站宝贵空气的泄露。万一宇航员从外面带回了什么有害物质或病菌,也可在此处采取措施解决,避免带进生活舱中。

气闸舱的制造可不是容易的事,它对材料科学、控制系统、工业制造水平都有着极高的要求,绝对是一项顶级科技。目前只有中美俄三国完全掌握了气闸舱的设计和制造方法。

充满高科技的航天服

人类要在太空中活动,必须穿上航天服。我国航天员使用的航天服分为内外两层,充满了高科技。内层衣服里包含有一套液冷系统,它可以通过冷液循环带走人体多余的热量,然后将热量送入航天服背包中进行处理。

如果你看过神舟十二号的发射直播,可能会注意到:三名航天员进入飞船之前,每人提着一个小方盒子。这是什么东西呢?其实,这是个小型的便携通风装置,配有电源和风扇,可以为航天服提供一定的通风量,保证人体舒适。进入飞船后,将由飞船通过这个小盒子提供航天服的电能以及温度控制。

我国的航天服可以保持恒温20°C。换句话说,如果在家里穿上这么一件衣物,无论是大雪纷飞的严冬,还是暑气蒸腾的盛夏,身上永远保持着20°C的宜人温度。

至于外层的航天服,技术含量一点不比内层这套液冷服少。它是由多种纤维复合织物制成,其中包括高等级防弹背心材料,具有良好的柔软性,耐穿透、耐磨损、耐高温、耐燃烧、耐腐蚀、耐辐射。通俗一点说,就是“刀枪不入、水火不侵”。

“太空漫步”值得期待

7月4日这一天,神舟十二号飞船再度吸引了全球媒体的目光。我国航天员刘伯明、汤洪波进行了7个小时的出舱活动,他们依托身上的安全绳和舱外的机械臂,顺利完成了太空舱设备组装、全景相机抬升等任务。

空間站位于太空中,十万火急的情况随时都可能发生。万一空间站被微小陨石击中而发生空气泄漏,航天员根本没有时间抓着把手一步步挪过去,只能直接“飞”到事故点处理问题。航天员稍不留神,就会被弹飞到太空中,所以舱外活动是一项严肃的科学技术。

航天员离舱时所用的力度、角度,都将影响他在太空行走时的轨道,稍有偏差,就永远回不来了。所以航天员必须拥有丰富的物理知识并经过千百次的训练,才能进行出舱活动。

现在,我国航天员已完成扶手行走。如果以后配备了个人微动力太空移动装置,他们就能在舱外真正实现“太空漫步”。

工作休闲两不误

根据神舟十二号的任务安排,我国三名航天员需要在太空驻留三个月,完成四方面的工作:一是开展核心舱组合体的日常管理;二是进行出舱活动及舱外作业;三是开展空间科学实验和技术试验;四是进行航天员自身的健康管理。

航天员在空间站感觉无聊了怎么办?请放心,这次三位航天员带了很多私人物品,有与家人在一起的录像、颇具童心的牛娃娃玩偶等,可以用来放松。

闲暇时光,航天员也可以和在陆地上一样,看电影、玩游戏,还有太空跑步机、太空自行车供航天员日常锻炼身体。同时,天和核心舱配备了3个独立卧室和1个卫生间,还有120多种航天食品,种类齐全,富含营养,足以让航天员大饱口福。

天上有神舟十二号在飞翔,地上还有神舟十三号在待命。同时,神舟十四、十五号也在紧锣密鼓地研发中。到了2022年底,我国的空间站就会基本建成,我国的航天员将会长期驻留太空,开展各类科学实验活动。我们相信,随着综合国力的不断增强和科技的飞速进步,祖国的航天事业一定会越来越辉煌!

猜你喜欢
航天服黑科技返回舱
舱外航天服硬核大揭秘!
“ 神舟十三号”返回舱安全着陆
航天服的奥秘
那些仍受青睐的经典“黑科技”
实践十号返回舱回家
多用途飞船缩比返回舱成功着陆
VR是“黑科技”,还是科技的未来?
为什么航天服是白色的
美航天服漏水或因管路堵塞