航天员系统总指挥、总设计师陈善广说,最重要的安全装备是舱外航天服。供氧、供电、空气流通、话音支持……飞船能实现的大多数功能,都集中在了小小的舱外航天服里。可以说,舱外航天服就是一个穿在身上的小型飞船。在舱外航天服的保护下,航天员看似“暴露”在太空里,其实是置身于一个具备适合人生存的气压、大气成分和温度湿度等要素的小环境中。
针对太空行走中最大的危险———航天服泄漏,陈善广说,舱外航天服所有的设计都是双备份,甚至达到三重备份。比如,一旦发生泄漏,除了主氧瓶,航天员还能用备用氧瓶,即使二者都失效,还有引射器和应急供氧装置保证航天员的安全。
中国的舱外航天服是没有动力装置的。那么,航天员一旦脱离飞船,岂不很容易消失在茫茫太空中、成为“太空飞人”?不用担心,航天员身上系着“安全带”。
记者在神七发射前参观舱外航天服时看到,舱外航天服胸甲右下侧伸出了两根一长一短的橘黄色安全系绳。这不是普通的绳子,它们内部有弹簧,最长可拉至3米,能够承受一吨的拉力。绳的另一端是两个挂钩,太空行走的每一步之前,航天员都要先在轨道舱壁的扶手上固定好安全系绳的挂钩,一根固定好了,另一根才能改变位置。
除此之外,航天员腰部左侧还有一根与飞船相连的8米长的“电脐带”。名如其形,这根带子就像母亲子宫里的脐带,连着孩子和妈妈。
“电脐带用于传输航天员生理参数。这个功能用无线方式完全可以实现,我们之所以采用有线,是把它作为安全系绳的备份。”
陈善广说,这些安全措施,也是国际上太空活动的通行做法。
应对出舱神七轨道舱发生五大变化
———为了腾出存放舱外航天服的空间,轨道舱内的布局结构进行了较大改变。取消了轨道舱内的两层仪器板,增加了两副航天服的支架。
———由于航天服重达100多公斤,科技人员对舱体的强度进行了强化。
———考虑到航天员出舱后航天服可能膨胀“变胖”,科技人员对返回舱原有的舱门进行了加大,直径由750毫米增加到850毫米。
———航天员出舱活动时,需要着舱外航天服开关门。科技人员为此增加了固体润滑膜,尽量减轻阻力,方便开合。
———由于轨道舱不再承担留轨开展空间实验的任务,科技人员取消了它的两只“大耳朵”———太阳能翼板。
杨利伟:心理冲击考验出舱航天员
“一打开舱门,面对茫茫太空,心理上将不可避免地受到巨大冲击。”航天员系统副总指挥、中国飞天第一人杨利伟告诉记者,在神七航天员进行太空行走准备的过程中,他最关心航天员的心理状况。
杨利伟说,在航天器自动化程度很高的情况下,制约任务成败的因素更多地来自心理而不是操作上。尤其是在出舱活动这样对航天员自主性要求更高的任务中,航天员的心理状态会在很大程度上影响执行任务的能力。
“比方说,一旦飞船自动控制失效时需要航天员手动操作,有的航天员几分钟就可以驾驶航天器找到地球,有的人则会越跑越远。”杨利伟说。
“当你打开舱门时是什么感觉?在舱外工作几个小时累不累?”在与国外航天员几年来的交流中,这是杨利伟问得最多的问题。
他得到的答案是,舱里舱外活动完全不一样,出舱对心理的刺激是很大的,往往第一感觉是“有点懵”。一位俄罗斯女航天员在舱外待了几个小时回舱后,累得甚至没有力气脱下航天服。
针对出舱活动,神七航天员的选拔和训练特意加了心理素质的权重。在长期观察基础上建立的心理素质档案记录和一系列标准测试,被用来考察航天员的心理素质是否满足任务要求。
“我们总的要求是,航天员在处置特殊情况时必须临危不惧、不慌不忙,能够有序地解决一些复杂的问题。”杨利伟说。
神七也有“黑匣子”可耐1000℃高温
在神舟七号飞船上有一个应急数据记录器,飞船系统数据管理分系统设计师告诉记者,这就是飞船上的“黑匣子”。
飞机发生意外时,飞行数据会被黑匣子记录,用于分析事故原因。神七上的“黑匣子”也有这样的功能。
为了便于发现,“黑匣子”是橘红色的。不过,飞船飞行过程中,“黑匣子”放在航天员座椅的下方。用于记录飞船飞行的重要数据,例如:舱内气压、温度、湿度,飞船姿态,各种设备工作状态,航天员在仪表上的操作等。
“黑匣子”采用了特殊的装甲防护。地面试验时,将“黑匣子”放在炮膛里像炮弹一样打出去,在铁板上经受相当于15000倍重力的力量冲击,“黑匣子”中的数据依然可以正常读出。
而在海水中浸泡一个月,在超过1000摄氏度的高温中烧半个小时等极端测试,“黑匣子”也一一通过。
“黑匣子”内部有3个互相独立的存储区,分别用特种钢保护起来。飞船工作期间,只能往“黑匣子”里写入数据而不能读取,待飞船返回地面后,工作人员会使用专门的设备读取,并提供相关技术部门进行分析。
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