2022年6月5日,神舟十四號(hào)載人飛船成功發(fā)射升空,經(jīng)過幾個(gè)小時(shí)的飛行,成功與空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接,陳冬、劉洋、蔡旭哲3名航天員順利進(jìn)入空間站。至今,這3名航天員已經(jīng)在太空中飛行了近70天。按照計(jì)劃,神舟十四號(hào)飛船的航天員將會(huì)在近日?qǐng)?zhí)行他們首次出艙活動(dòng),與之前的神舟十二號(hào)、神舟十三號(hào)飛船出艙有所不同,神舟十四號(hào)飛船的航天員這次從問天氣閘艙開展出艙活動(dòng),值得期待。
問天實(shí)驗(yàn)艙總長(zhǎng)達(dá)到了17.9米、直徑達(dá)到4.2米,發(fā)射重量接近23噸,是目前為止我國(guó)發(fā)射的尺寸最大、重量最大的單體航天器,整個(gè)實(shí)驗(yàn)艙由工作艙、氣閘艙和資源艙3個(gè)部分組成。在2022年7月24日,問天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射升空,隨后與空間站組合體完成交會(huì)對(duì)接,隨后在2022年7月25日,神舟十四號(hào)飛船的航天員打開了問天實(shí)驗(yàn)艙的艙門,進(jìn)入到問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi),這是我國(guó)航天員第一次在軌進(jìn)入科學(xué)實(shí)驗(yàn)艙,在進(jìn)入實(shí)驗(yàn)艙以后,航天員們開始了新的工作,比如說在實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)建立居住環(huán)境。
作為實(shí)驗(yàn)艙,問天實(shí)驗(yàn)艙的配置還是非常豐富的,比如說它也配備了3個(gè)睡眠區(qū)、廚房、衛(wèi)生間等設(shè)施,這樣一來(lái),現(xiàn)在我們空間站內(nèi)就有6個(gè)睡眠區(qū)了,可以滿足6名航天員同時(shí)在軌一段時(shí)間,這也是神舟十四號(hào)飛船將與神舟十五號(hào)載人飛船實(shí)現(xiàn)首次在軌輪換的原因。
除此之外,在問天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)還配備了一個(gè)給航天員出艙使用的氣閥艙,這個(gè)氣閥艙的空間以及出艙的艙門尺寸都要比節(jié)點(diǎn)艙的更大一些,這樣一來(lái)就更方便航天員完成出艙活動(dòng),在進(jìn)出艙門時(shí)更加舒展、從容。尺寸越大,也意味著航天員在出艙的時(shí)候可以攜帶一些體積更大的設(shè)備出艙開展一系列艙外任務(wù)。航天員從氣閥艙出艙時(shí)只需要關(guān)閉一道艙門就行。由于氣閥艙的功能更加強(qiáng)大、齊全,所以接下來(lái)將會(huì)成為空間站航天員出艙的主要通道,節(jié)點(diǎn)艙作為備份的出艙口。如果氣閥艙出現(xiàn)了問題,艙外執(zhí)行任務(wù)的航天員可以從節(jié)點(diǎn)艙返回空間站,這樣一來(lái)就能提高航天員出艙活動(dòng)的安全性。
這對(duì)于航天員的出艙活動(dòng)來(lái)說是非常重要的,一些看起來(lái)似乎不是很明顯的改變都可能會(huì)讓航天員執(zhí)行艙外活動(dòng)更加順利。因?yàn)樵谔罩校貏e是在執(zhí)行艙外任務(wù)時(shí),任何看起來(lái)很簡(jiǎn)單的動(dòng)作都是非常困難的,例如在地面擰螺絲就非常簡(jiǎn)單,一下子就擰好了,而在外太空擰螺絲卻相當(dāng)困難,也需要消耗航天員大量的體力。所以,航天員出艙活動(dòng)時(shí)更加便捷、舒適,不僅能夠減少體力的消耗,還能夠讓航天員在有限的出艙時(shí)間內(nèi)完成更多任務(wù)。
艙外航天服為何穿幾次就扔
與其他的航天服相比,艙外航天服的功能可以說是非常強(qiáng)大,因?yàn)楹教靻T離開飛船、空間站到外太空進(jìn)行太空行走時(shí),他們將會(huì)從飛船內(nèi)接近地球氣壓環(huán)境、宇宙輻射環(huán)境進(jìn)入到一個(gè)高真空、強(qiáng)輻射的環(huán)境,如何保障航天員出艙活動(dòng)時(shí)的安全就顯得非常重要了。而艙外航天服的功能就是要保障航天員出艙時(shí)的安全,所以艙外航天服需要具備供氧、供電、空氣流通、話音支持等一系列功能,簡(jiǎn)單地說,就是把載人飛船的這些功能的集中在了小小的艙外航天服里,所以也有人將艙外航天服稱為穿在身上的小型飛船。
也正是因?yàn)槿绱?,艙外航天服的制造工藝非常?fù)雜,專家表示,裝配一套艙外航天服最快也需要近4個(gè)月時(shí)間。除此之外,艙外航天服的造價(jià)也相當(dāng)昂貴,達(dá)到上千萬(wàn)元甚至上億元,美國(guó)新一代艙外航天服將用于2024年阿爾忒彌斯載人重返月球計(jì)劃,據(jù)稱造價(jià)高達(dá)5億美元。雖然艙外航天服重達(dá)120公斤,制造工藝非常復(fù)雜,但是穿起來(lái)卻很舒適、很靈活,經(jīng)過專業(yè)訓(xùn)練的航天員可以在5分鐘內(nèi)完成艙外航天服的穿、脫。制造如此困難、造價(jià)如此昂貴的艙外航天服為什么只穿幾次就要扔了?是不是太浪費(fèi)了?
這主要是因?yàn)榕撏夂教旆褂玫沫h(huán)境所決定的。太空環(huán)境非常惡劣,不僅是接近真空的狀態(tài),溫差也相當(dāng)大,在太陽(yáng)光照射的那一面溫度會(huì)比較高,而背向太陽(yáng)光的那一側(cè)溫度卻很低。除此之外,太空環(huán)境下宇宙輻射非常強(qiáng),還有很多大大小小的小碎片、小顆粒,這些小碎片、小顆粒的飛行速度相當(dāng)快,如果與艙外航天服發(fā)生碰撞就可能會(huì)導(dǎo)致艙外航天服出現(xiàn)一定的磨損,甚至直接將艙外航天服擊穿。就算沒有被小碎片、小顆粒擊中,在艙外作業(yè)時(shí),可能也會(huì)出現(xiàn)磕碰等情況,也會(huì)導(dǎo)致艙外航天服出現(xiàn)一定的磨損。
安全是第一位,鑒于艙外航天服會(huì)受到多方面因素的影響而降低安全性、可靠性,所以艙外航天服使用的次數(shù)都是有限的,例如俄羅斯的海鷹艙外宇航服在使用12次后就會(huì)被扔到,目的就是確保萬(wàn)無(wú)一失,在艙外航天服有問題的情況下是不能執(zhí)行艙外活動(dòng)的。前段時(shí)間美國(guó)叫停了國(guó)際空間站的出艙任務(wù),由于就是美國(guó)艙外航天服的頭盔里進(jìn)水了,這是非常危險(xiǎn)的,稍有不慎就可能會(huì)導(dǎo)致航天員窒息。