【未来航天】宇航服将有特殊功能,按一个按钮,宇航员就能安全回“舱”

发布时间 : 2018-03-30     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心


  自1965年人类实现第一次太空出舱活动以来,人类已完成200多次太空行走,出舱活动的宇航员也达数百人次。
  宇航服作为宇航员的重要生命保障系统,对于其生命安全来说意义重大,而未来,宇航服将有更强大的功能,只需按一个按钮,宇航员即便是迷路了,也能安全地回到空间站等安全地带。

 
未知太空 危险重重

 
  宇航员在舱外活动有两种方式:一种是用早期的脐带式的生命保障系统与空间站连接。身着宇航服的宇航员在舱外时所需的氧气、压力等通过脐带由“母”载人航天器提供,这跟“脐带”和胎儿的脐带作用相似。众所周知,胎儿在孕妇体内时,如果脐带绕颈,情况就十分危险,为了防止宇航员出现类似的危险,“脐带”不能过长,所以宇航员只能在“母”航天器附近活动。

 
△脐带式宇航服

  另一种是装在宇航服背后的便携式环控生命保障系统,它赋予宇航员相对较多的自由,可到离“母”载人航天器100米远的地方活动。

 
△便携式环控生命保障系统宇航服

  在浩渺、陌生的太空里漫步,这样的体验对宇航员来说是一个极大的挑战,他们唯一的依靠就是自己身上这套宇航服。一旦宇航服出现异常,宇航员就可能危在旦夕。
  2013 年,意大利宇航员卢卡·帕尔米塔诺(Luca Parmitano)在进行常规的太空行走时,头盔就突然出现了充水状况。他的眼睛、耳朵、鼻子和嘴巴开始慢慢地充水,水模糊了他的视线并抑制了他的呼吸能力。

 
△意大利宇航员卢卡·帕尔米塔诺(前排中)

  幸运的是,帕尔米塔诺保持了冷静,并及时通过触摸和训练记忆回到了气闸舱。气闸舱是载人航天器中供宇航员进入太空或由太空返回用的气密性装置。
  在未知的太空,目前的宇航装备应对危急情况的能力十分有限。美国的宇航服备有一个小型喷气背包SAFER,但这种“救生衣”的燃料非常有限,如果宇航员在行走时失去意识,就无法遥控启动这个系统。

 
△宇航员身着装有小型喷气背包的宇航装备

 
“一键回家”:在太空迷路也不怕

 
  为了宇航员的安全,英国的科学家们研制出一款可以“一键回家”的新式宇航服。这种宇航服配备一键回去的紧急按钮,宇航员在遇到紧急突发状况时,万一迷路了,找不到回空间站的路,就可以按它安全回到出发点。此外,在地面和空间站内的其他人员也可以帮助宇航员启动此项程序,将宇航员安全引导带回。
  美国申请了一项关于宇航服的新专利,在宇航服上设计了一个具有自我返回功能的按钮,可以自主导航,将已经不受控制、漂泊在外的宇航员送回到气闸舱内。
  “一键回家”功能的实现需要攻克两大难关。首先是导航系统,必须在没有 GPS 信号的太空环境中确定精准位置;其次是导引系统,要根据时间、氧耗量、安全性等需求计算出最佳回归路径,尽快把宇航员送回安全地点。
  由于 GPS 在太空上并不完全可行,因此可以使用星形跟踪或视觉导航来获取方位。理想情况下,这个系统可以采用直接的手动系统,也可以通过远程进行连接,允许舱内或在地面的其他成员检索出舱宇航员的位置。
  这种宇航服还可以在头盔内显示方向线索,甚至在宇航员视力受损的情况下为他们提供逐步定向的音频指示和触觉反馈。
  相信很快宇航员就能穿着带有“一键回家”功能的宇航服了,那时,宇航员的生命安全有了进一步保障,在太空漫步也将更加从容自信。

 
(中国运载火箭技术研究院研发中心根据搜狐网、科技网等资料整理)

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