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人如果不穿宇航服,進入太空會怎樣?蘇聯宇航員的教訓敲響警鐘


2021年11月14日 - 宇宙小編  
 

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綜述

2021年11月8日,我國神舟13號來到中國空間站的“乘客們”順利完成了歷時6.5個小時的出艙活動,圓滿完成了各種既定任務,彰顯了我國新時代航天強國的實力。

其中,王亞平更是成為了我國首個出艙的女航天員,更是世界上第16位實現出艙的女性航天員,邁出了中國女性在太空艙外的宇宙行走的第一步。

要知道,航天史上到目前為止一共有200多位航天員已經實現了太空行走的任務,但是其中的女性航天員只有15人,加上王亞平更是也才16人,為什麼女性航天員人數這麼少呢?

有些人宣稱這是因為歧視女性,其實並不是這樣的。航天是一份非常看重體質和力量的高風險任務,有著較高的標准和要求,不會因為女性在身體素質和力量方面的先天弱勢而降低要求,目前為止世界上還沒有為女性航天員專門設計的標准。

也因此,女性航天員數量較少,但也有許多人為此不斷努力,大概占了航天員的10%左右。同時太空行走的負荷非常大,屬於是體力活動,需要自身有很好的身體素質和力量,往往多由男性來做,再加上國外傳統的艙外宇航服屬於是均碼,沒有男女大小的分別,因此很少有女性執行出艙任務。

然而這一次,我國特意為王亞平定制了根據女性體型而制造的艙外宇航服,並且根據女性的手型而專門配套了合適的手套。或許有人想問,如果不穿宇航服,沒有保護措施漂浮在太空,人類會怎麼樣呢?

宇航服

我們先來認識一下宇航服到底是什麼,宇航服也被叫做是航天服,主要是由壓力服、手套、靴子以及頭盔等等組成,從功能和作用上被分成了艙內和艙外的宇航服。

而我們一般認為的宇航服其實是艙外宇航服,也就是那種印象中臃腫的,能在太空中或者是月球上進行行走的宇航服樣子。

早在1865年,一位法國作家在寫一本科幻小說故事的時候 ,就想象了一番宇航服的樣子,認為航天員來到外太空必須要穿上獨特的服裝。

上個世紀30年代,隨著飛行器的發展,人類可以駕駛飛行器來到高空當中,然而高空的低壓環境對人類本身有著極大的威脅,因為氣壓下降,人體內部組織的氮就會形成氣泡,從而造成飛行員因此而發生危險,比如四肢疼痛,甚至失去意識等等,這在飛行過程中是非常致命的。

人類一旦深處在18000米的高空,如果沒有防護措施,很容易就會發生血管和內髒爆炸的慘烈事故。

為了飛行員高空飛行的安全,30年代蘇聯用氧氣面罩和潛水服發明出了密閉服,美國也用橡膠、棉花加上潛水頭盔制作出了早期的全壓服。

隨著科技的發展,20世紀60年代美蘇開始了太空爭霸,兩國最早使用的第一代宇航服都是由飛行員的加壓服變化而來的,具有的功能非常少,並且只能在飛船內部,無法出艙。

然而激烈的競爭下美蘇航天事業發展迅速,蘇聯首先在1965年實現了第一個太空漫步的國家,航天員阿列克謝穿著蘇聯研發的能夠在一定程度上防止太陽輻射和機械損傷的宇航服,在太空環境下行走了12分9秒。

美國也設計了艙外宇航服,只是還沒來得及實現出艙任務,就被蘇聯搶先拿走了首個出艙國家的頭銜。

到了現在,航天服已經發展到了第四代,並且可以通過流水線進行批量生產,還有不同的尺寸,可以按照需求選擇合身的部分,組裝起來就是一套宇航服。

同時這些宇航服還能通過分解,清掃幹淨以後再次使用,甚至能用超過15年的時間,不像以前一樣只能專門定做,並且是一次性使用服裝。

我國使用的是由我們自主研發的“飛天”艙外宇航服,我們都知道太空環境非常惡劣,為了保證航天員的安全,這種需要進行艙外活動的航天服要配備很多功能,要有很多層的防護。

比如尿液收集裝置、加壓氣密層、防止加壓以後氣壓會發生膨脹的限制層、隔熱層、保護層等等,如同一個微型航天器,構成非常複雜。

也因此,這種宇航服一般來說都十分臃腫笨重,而我國的“飛天”宇航服卻具有雖然很重,但行動非常靈活的特點,能夠利用仿生結構,令航天員們可以自如靈巧地進行活動。

如果不穿宇航服

如果沒有宇航服的保護,人類進入太空會發生什麼事情呢?事實上,早在1971年,蘇聯就曾經發生過一起航天員暴露在太空環境下的慘案。

在上個世紀60年代,美蘇之間進行了激烈的太空競賽,彼此就航天領域的各項成就和成果相互“攀比”。一開始蘇聯奪得頭籌,不管是第一個進入太空,還是第一個實現太空漫步,都領先美國一步。

然而美國完成載人登月的壯舉以後,蘇聯的相關計劃卻無法順利進行,屢屢遭遇重大挫折,不得不放棄登月,轉而投入到了空間站方面。1971年4月19日,蘇聯首先發射航天歷史上的第一座空間站,也就是“禮炮1號”。

第一個試圖與禮炮1號空間站進行對接任務的聯盟10號因為技術上的問題,導致航天員進入空間站失敗,因此蘇聯將希望寄托在了聯盟11號上。

聯盟11號也沒有辜負蘇聯的期望,航天員們順利完成了與空間站的對接,並在上面生活了23天,開展了超過100項科學實驗,雖然期間有著許多的小問題,但都沒有造成太大的影響,被航天員們一一解決掉了。

1971年6月29日,聯盟11號的三位航天員離開了空間站,然而當返回艙即將回到地球時,地面控制中心卻忽然失去了聯盟11號的信息。

這其實是比較正常的情況,飛行器以高速返回地面,在距離地面大概35到80千米的大氣層區域就會形成激波,使得返回艙的表面與大氣層的氣體發生反應,形成高溫區。

而周圍的氣體和分子也會發生分解和電離現象,成為等離子區域,從而造成無線電的通信受到衰弱,失去與地面的聯絡,這就是“黑障”。

一般來說,返回艙與地面指揮中心的通信只會中斷4到7分鐘,聯盟11號的三名航天員卻在黑障過去以後依舊沒有信號傳來,直到返回艙順利落地,工作人員打開艙門,才發現航天員們竟然都已經遇難。

經過蘇聯的調查,原來是因為三名航天員在返航的過程中,因為一些意外,指令長座椅下的通氣閥門忽然打開了,除此之外並沒有其他的問題。

但是這一個意外無疑是致命的,返回艙的氣體在迅速泄露出去,航天員們已經意識到了危險,聽到了漏氣的聲音。他們關掉了無線電設備,試圖尋找到是哪裏出現了問題。

當發現漏氣源於指令長座椅下面的閥門時,他解開了自己的肩帶想要手動關閉閥門自救,可是氧氣在不斷的流失當中已經所剩無幾,航天員們逐漸失去了力氣,氣壓下降、氧氣缺失,整個返回艙在事故發生後的短短34秒時間就已經如同太空的真空環境一般,航天員們甚至是在40秒左右的時間就已經死亡。

然而這一切本來是可以避免的,因為當時三名航天員並沒有裝備艙外宇航服,如果有了能夠提供自身氧氣的宇航服,完全可以避免這次的事故發生。

雖然是因為意外和故障,但是其中也有蘇聯為了抓緊時間用空間站來扭轉自己在載人登月上的劣勢,從而將本來設計是雙人的載人飛船上裝載了三名航天員的原因。

蘇聯航天局考慮到空間站的任務繁多,兩人遠遠無法完成,所以三人航天員被塞進了聯盟11號,而為了節省空間,臃腫的艙外宇航服並沒有被放上去,航天員們都穿著艙內的宇航服,這才導致了意外發生時航天員們無法應對。

我們都知道太空環境是缺少氧氣的,而氧氣是人類生存的必需品,是每時每刻呼吸的根本,一旦失去氧氣,那麼在短短幾十秒就可能死亡。

有人會認為,沒有氧氣幾十秒就要死,那能憋氣幾分鐘的人是不是能活得時間更久?

然而事實上,因為太空幾乎是真空的環境,氣體很稀少,所以大氣壓極低,如果這時候憋氣,人體與外部的壓強波動非常大,肺部的氣體就會被逼出來,使得肺部破裂,身體膨脹,反而死亡得更加迅速。

同時人類一旦身處低壓環境下,因為液體的沸點隨氣壓的變化而發生改變,所以太空環境下,人類身體的體液沸點也會很低,從而發生沸騰。

除此之外,來自宇宙中的各種輻射也會毫無阻攔地照射在人體上,甚至是被宇宙射線曬傷,還有太空中運動的天體、塵埃等等空間物質,它們一旦集中人類,必然會將毫無防護的人類給擊碎。

結論

以往的教訓無疑是對所有航天領域的國家的警鐘,告訴全世界,航天領域上任何一點小事故都很可能造成巨大的損失,對於每一個部分都應該謹小慎微,不要將就和應付,心存僥幸。

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