如果宇航员飘离航天器还有几种补救方法,第一,顺着那根安全绳爬回来;第二,利用身上背负的喷气背包进行太空机动,返回飞船;第三,另一个绑缚牵引绳和装备喷气装置的宇航员出舱进行营救。如果以上方法都无济于事,我们只有向那位为人类航天事业做出巨大贡献的航天英雄默默致敬。飘进太空的宇航员要么成为围绕地球运动的“人造卫星”,最终在太空尘埃的作用下逐渐减速变成闯入地球的大火球;要么成为太空漂浮物,在宇宙高能射线作用下,慢慢成为宇宙尘埃的一部分。
宇航员在太空中出舱作业通常会有两种保护措施,第一种牵一根保护绳,每到一处,就在航天器表面固定卡扣,确定稳固后再进行下一个动作;另一种是直接背上喷气背包,利用喷气动力进行太空行走。
如果出现《地心引力》中的极端情况,安全绳被太空垃圾割断,宇航员被迫脱离飞船,此时,他们还能通过喷气背包产生的反作用力靠近飞船,在同伴配合下,返回舱内。普通大众可能会认为这个喷气背包上面会有什么黑科技引擎,实际上其动力核心部分只是高压氮气。当宇航员漂离太空船的时候,可选择喷气背包上的不同喷射孔来调整飞行姿态。由于太空中的阻力可以忽略不计,高压氮气所产生的运动速度并不是特别强劲,谁能相信这么高端的推进装置能产生的推进极速仅为13m/s呢?不过它长达7小时的续航时间也足够用了。
若是遇上太空飙车党,那就没什么办法了,人家选择个微型火箭发动机背包你也无话可说,只是有点费人。
宇航员进行太空行走,最离不开的是宇航服上面的生命维持系统,在不大的背包里面集成了身体机能检测、系统通风、二氧化碳清除、热量交换、水分分离、通信、压力调节器等数十种技术设备,正因为其系统复杂性和精密性,世界上能独立生产宇航服的也就只是那么几个航天大国。
在某种程度上,决定宇航员舱外漫步命运的是航天服的生命维持系统所支持的最长太空行走时间。以苏联1977年使用的Orlan宇航服为例,该系统最多只支持3小时的舱外活动,也就是说,往返超过这个极限,宇航员基本就交待在太空中了。NASA发布的新一代登月宇航服倒是性能逆天,居然可以实现长达6天的生命供给,实在令人垂涎三尺。
他们将要面临的第一威胁是缺氧,大多数人在屏息状态下坚持不过1分钟,当生命维持系统失效后,宇航服就成了一个密闭的缺氧壳子,带着宇航员在太空飘荡,其体内的细菌可能还来不及繁殖便会被宇宙的低温冻结,再花上个数月或者数年,遇难宇航员体内的水分蒸发殆尽,变成低温木乃伊。
即使宇航服具备宇宙射线防护功能,也架不住长达数年的射线摧残啊。或许在某一刻宇航服就会被锋利的宇宙垃圾划破,又在高能射线的作用下,低温木乃伊慢慢失去外壳,宇航员遗体就此在太空中分解,或变成细碎的太空尘埃,或变成零散的骨头残渣。就此漫无目的地游荡,不知岁月长。
如果是在近地轨道附近失了手,宇航员起初会成为一颗真正的人造卫星,围绕地球旋转,当其碰到的太空尘埃越来越多,慢慢减速,经过足够长的时间,他就会像一颗已经失去动力的卫星,坠入到大气层,在极快的速度下,瞬间气化于大气中。地球上的同胞,可能会在不经意间看到天空划过一颗流星,甚至还有人默默许下一个君子佳人终成眷属的佳愿。
目前人类还处于载人、载物航天发射的高成本阶段,很少有国家考虑过如何处理在太空中遇难宇航员遗体的问题。但不排除在不远的未来,会出现相应的处置机制,其中可行性最高的一种是直接把不幸罹难的宇航员遗体存储在空间站中,由专门的运输飞船接回来,地球袍泽以极度崇高的礼仪迎接他们回故乡安眠。
如果他们是在远离地球的征途中牺牲,可施行另一种可行性较高的安葬方式,以液氮将宇航员遗体急速冷冻,再利用声波震荡将其变成颗粒,存储在专用格子中,待旅程结束,再安葬到人类航天英雄纪念馆。这一葬礼形式需要飞船上配备相应的技术装备,对火箭载重能力是一个不小的考验;还有一种可能,让已故宇航员以小型火箭为棺,太空为墓,永不停歇地流浪,直到成为某颗行星的卫星,在某种程度上来说,这恐怕是最浪漫独特的葬礼了,它代表着航天英雄的至高荣耀。
太空服的初始灵感来源于高空飞行员的密闭服,在一战期间,随着涡轮增压技术的更新升级,飞机飞行高度再创新高,高空缺氧和低气压以及低温对飞行员生命造成了严重威胁。一旦飞到12000多米的高度,飞机驾驶舱内温度立马骤降至-50°,这样的极限条件下,飞行员会因缺氧而丧失意识,从而造成机毁人亡的惨剧。
1936年,英国皇家空军少校在一位美国人潜水服理念的基础上进行改进,发明了低压防护服,直接把飞机飞到了15000多米的高空,创造出新的世界级飞行高度记录,一年后美国空军研制出了全压服,不过那时候的高空防护服主要以橡胶为制作材料,不止是味大,还不透气,穿进去,那叫一个要命。
该款宇航服在背包系统里面集成了生命维持系统,增设了气密层、真空环境热防护系统,迈出了人类太空航天服设计革命的一大步。
随着航天技术和新材料科技更新迭代,现在的舱外航天服已经朝模块化、行动灵活化发展,生命维持系统以及喷气推进系统已经独立出来,为宇航员在太空中执行各类科考任务提供有力保障。
舱外宇航服按照功能划分,可分为保暖层、液冷通风冷却服、生命维持系统集成外壳。对了,还有纸尿裤。
保暖层主要是聚酯纤维材质,在执行太空行走任务时会换成液冷通风服,美国和前苏联的舱外航天服又有所不同,美国的可以模块化拆卸,气密头盔、通讯组件、手臂、下肢组件以及生命维持系统等多个部分需要依次穿戴;而前苏联的则是宇航员穿着液冷通风冷却服整个进入一体化的航天服外壳中(确实很战斗)。
美国的宇航服
战斗民族的宇航服
NASA在2019年发布了一款开挂的宇航服,与苏联时期那种从宇航服后面穿戴的有点类似,只不过美国的是直接挂在航天器上面,出舱时,从衣服后面开出的孔洞钻进去,进舱时后背接上舱门,从宇航服背后爬出。
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