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环球资讯:解码舱外航天服!“飞天战袍”外部有这些机关按钮

央视新闻客户端   2022-09-17 20:29:25

据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2022年9月17日13时35分,航天员蔡旭哲成功开启问天实验舱气闸舱出舱舱门。至15时33分,航天员蔡旭哲、航天员陈冬先后成功出舱。


【资料图】

每一次出舱活动,航天员身上穿着我国自主研制的“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目。这件“飞天战袍”的外部都有哪些机关按钮?都有什么作用?记者走进中国航天员中心,带你解码舱外航天服。

  

130公斤重的舱外航天服,是航天员执行出舱活动的铠甲。它是一个微型航天器,充上一定的压力后,可以保护航天员的生命安全,抵御外太空的高低温、强辐射等。

手套上的反光镜 利于操作视野盲区设备

总台央视记者 刘洁:这就是航天员出舱使用的舱外航天服,我们发现一个特别的设计,在服装胸前一些设备上的文字标识是反的。之所以做这样的设计,是因为航天员通过面窗观察胸前的一些设备,有视野盲区。这时,航天员可以通过手套上的反光镜来观察,镜像之后航天员看到的字就是正的,方便航天员的识别和操作。

服装胸前的电控台设备就是“大脑”所在,是电气系统的核心,上面有服装泵、加电、风机、照明、电台开关等。电控台左下方的液温手柄可以调节航天服内部温度的舒适性。紧挨着液温手柄的就是供氧和应急设备的开关。

中国航天员中心舱外航天服总体主任设计师 廖前芳:这个灰色的小工具,航天员需要自己独立完成服装的穿脱,服装是背入式的,打开背包门,自己穿进去之后,他需要通过拉绳先把背包做一个预关闭,再通过这边的锁闭手柄来把整个服装关闭密闭。

舱外安全绳牵引重量可达吨级

这两根显眼的橘色绳索,就是航天员在舱外攀爬过程中,需要时刻与舱外扶手连接的安全装置。一根是弹簧绳,一根是略短一点的固定安全绳,通过反复勾挂这两个安全绳,来实现航天员的移动和攀爬,安全绳牵引的重量可达到吨级。

中国航天员中心舱外航天服总体主任设计师 廖前芳:我们在里面给他们装了一个饮水袋,他在操作的过程中,只要低头就能喝到饮料。面罩是通过我们的设计和里面的温湿度控制保证的,他们在出舱之前也会给面窗内部涂一层防雾剂,防止它结雾。因为服装没有主动加热的功能,所以在阴影区的时候,他们有时候会觉得稍微偏凉一点,我们做了一个改进,让航天员在阴影区的时候不会觉得太凉。

舱外航天服调节后 身高1.6—1.8米均可穿着

精巧的设计,也让航天服使用起来越来越灵活。头盔和躯干一体化,四肢可以调节。利用仿生结构,上下肢关节处使用了气密轴承,使关节活动更加自如。与9月1日第一次出舱活动相比,第二次出舱活动的航天员有所不同。不过,这并不影响舱外航天服的穿着使用,通过调节可以适应不同身高和体重的人体参数,从1.6米到1.8米的航天员都能穿着使用。

目前在轨的航天服一共有三套,两主一备。这三套航天服分别通过天舟二号和天舟三号上行到空间站,供航天员在太空中轮换使用。

中国航天员中心舱外航天服总体主任设计师 廖前芳:我们目前策划的是一个任务里就使用同两套服装,因为他出去之前还要做一系列检查。为了减少这些检查工作项目,我们尽量使用同样的两套服装出舱。这次就是用蓝色标识和黄色标识的服装,从服装上来说没有本质的区别。

记者试戴舱外服手套 感受航天员操作

航天员出舱穿着的舱外航天服,使用最多、最灵活的部位就是手部。戴着舱外服手套进行操作,是什么感觉呢?记者也体验了一下,一起来看看。

  

航天员在舱外活动中的绝大部分动作,比如攀爬舱外扶手、使用工具、安装设备等等,基本都是使用上肢和手部。这就要求舱外服手套具备足够的灵活性,地面人员在设计研发舱外服时,会通过一些简单的操作,来对这一属性进行测试。

中国航天员中心舱外服系统总体主任设计师 廖前芳:我们在测试的时候会用抓小棍,最小的是几毫米的小棍都抓起来。还有他的感知力也是灵敏度的一部分,我们拿一个类似于天平一样的(装置),在上面按一下,比如说它才出现(显示)几牛(顿),你就感知到了。

总台央视记者 刘冠青:廖老师说,舱外服的灵敏度能够抓握起一些比较细微的物品,我们来试一下。我先从最难的开始,我认为最难的是这个红色的橡胶小装置,现在我用我的拇指和食指把它抓握起来。我不光能够感受它的形状、边缘,同时我还能感受它的软硬。

舱外服防护层 有效应对太空巨大温差

空间站舱外的太空环境,最高温度和最低温度之间相差两百多摄氏度,舱外服手套作为保护人体末端的装备,是如何保障航天员在高寒和高热环境中免受伤害,并正常开展工作的呢?

中国航天员中心舱外服系统总体主任设计师 廖前芳:防护层包括指套、隔热垫,还有跟服装外面的屏蔽层一样的防护层。在低温下正负50摄氏度左右的时候,它是可以长时间抓握的,但是在高温下,正负110摄氏度左右这样的温度,它只能短时抓握。我们考虑在操作和爬行过程中,会双手交替运动或是使用工具,这样手也不至于太冷或者太热。

除了保证灵活性和热防护之外,舱外服手套需要和螺丝刀、剪刀、扩展泵组、限位器等大大小小的工具设备直接接触,所以这双手套还必须结实耐磨。

中国航天员中心舱外航天服总体主任设计师 廖前芳:像这个指套、隔热层都有一定的强度。其次因为舱外服手套是织物,太尖锐的棱角和锐边可能会把它划破,所以对这些在舱外需要航天服操作的设备,对它的界面安全性、棱角都会有要求。

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