潮新闻客户端记者王晶
据中国载人航天工程办公室消息,3月21日20时50分,经过约7小时的出舱活动,神舟十九号乘组航天员蔡旭哲、宋令东、王浩泽密切协同,在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下,完成了空间站空间碎片防护装置及舱外辅助设施安装、舱外设备设施巡检等任务,出舱活动取得圆满成功。
此次任务中,航天员不仅需要完成空间站设备维护和科学实验任务,还携带了特制小零食与饮料进行舱外活动。这一细节引发公众好奇:在真空、极温的太空环境中,航天员如何实现“边走边吃”?
神舟十九号航天员乘组出舱活动。图源:央视新闻
“出舱活动对于航天员来说,体力消耗是非常大的。”国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光告诉潮新闻记者,因此,我国第二代“飞天”航天服还具备了补给功能。头盔内一侧放有食物,有点像能量棒,高热量、能补充体力;另一侧则配有饮水管,航天员喝的“饮料”大概率应当是一些电解质饮料,“航天员在长达7个小时的舱外作业中会消耗大量体力,必然就会大量出汗,流失体内的无机盐等,所以不太可能只饮用纯水。”杨宇光说。
而航天服内嵌的背包式生命保障系统就是这身“飞天战袍”的硬核。由于缺乏舱壁保护,航天员在舱外面临着复杂易变的温度、压力及辐射等挑战,舱外航天服就如同小型载人航天器,有防辐射、隔热、防微陨石等功能。
航天员出舱时背上的“大背包”,实际上就是“飞天”舱外航天服的背包式环境控制与生命保障系统,可以直接向舱外航天服提供通风、供氧、供水,还可以控制航天服内的气体环境,保证航天服内的环境舒适,满足航天员出舱时的需要。
神舟十九号航天员乘组准备出舱。图源:中国载人航天工程办公室
杨宇光介绍,背包式生命保障系统另一个非常重要的功能就是温度调节——航天服内的液冷系统可以保持人体热平衡,既能有效散热也能有效保温。当航天员出舱活动时,会面临极大的温差,太阳照射时温度可高达100℃以上,而无阳光照射时温度可低至零下100℃以下,温差达到200℃以上。中国空间站大约每90分钟绕地球一圈,“相当于在7到8小时出舱活动时,航天员要经历3到4次的‘昼夜交替’。”
据中国载人航天工程办公室消息,我国第二代“飞天”舱外航天服能够长时间在轨贮存、使用寿命长、可靠性要求高,可以满足多乘组使用,并且航天员能够在轨维护和检查服装,更换消耗品等,并制定了可行的在轨维护程序,解决了液冷回路循环水的长期贮存难题。
目前,我国第二代“飞天”舱外服已圆满保障空间站任务以来19次出舱活动,使用年限次数超出“3年15次”寿命设计指标,首批在轨舱外服正延寿使用、性能稳定。
中国航天员科研训练中心刘东岳介绍说:“舱外航天服延寿的前提是确保舱外服安全可靠性,保障航天员的生命安全。舱外服的寿命评估以及在轨的健康监测,其中有很多工作都是航天员亲自参与并执行的。”
中国载人航天工程30周年成就展上展出的“飞天”舱外航天服。图源:中国载人航天工程办公室
未来,我国的舱外航天服设计思路是模块化、轻量化、多用途一体化设计。例如在实现复杂环境一体化防护、功能模块化的互换性、外部接口的兼容性等基础上,最大程度地减少舱外航天服的自身重量,提高其灵活性与机动性,以充分适应不同探测任务下,各种人机配套模式的适用需求。