航天服是航天員在艙外活動(dòng) (EVA) 期間的生命保障。這種高科技服裝在地球上要經(jīng)歷各種嚴(yán)苛測(cè)試。在這些測(cè)試中,使用人造真空模擬太空中的極端條件。
1961 年,尤里·加加林(Yuri Gagarin)成為進(jìn)入太空的第一人。如今,往返于近地軌道之間似乎已經(jīng)司空見慣;進(jìn)出國(guó)際空間站 (ISS) 的交通十分繁忙。在起飛前,宇航員要穿上適合EVA 的特制"穿越"服在真空室中進(jìn)行訓(xùn)練。
可穿戴迷你航天器
宇航員只能身穿航天服離開太空船。由于太空環(huán)境存在致命因素:根據(jù)太陽(yáng)輻射量、- 200 ℃ 到 +100 ℃之間的溫度波動(dòng),人體和物體要受到侵襲性紅外線、紫外線、X 射線和伽瑪射線的照射。微小的隕石以高速旋轉(zhuǎn),而且在撞擊中會(huì)發(fā)生爆炸。血液會(huì)沸騰,肺會(huì)在近絕對(duì)真空的環(huán)境中爆裂。
航天服由于采用復(fù)雜的分層設(shè)計(jì),能防止這類事情的發(fā)生,并承受巨大的壓力。另用于防彈背心的特殊織物將保護(hù)航天員免受隕石傷害。鋁層或其他反光材料可防止航天員在陽(yáng)光下體溫過(guò)高。幾層高科技纖維作為保溫材料,氣封式密封和高強(qiáng)度層保持內(nèi)部壓力,防止航天服在真空中膨脹。集成加熱/冷卻系統(tǒng)保證可承受的溫度。
其他降低酒精含量并保持口感的方法還有反滲透法和透析法。在這些方法中,啤酒會(huì)在增壓狀態(tài)下通過(guò)精細(xì)薄膜。小酒精分子可以穿透這些薄膜,而攜帶風(fēng)味的大分子則無(wú)法穿透這些薄膜。此工藝在薄膜的另一邊使用真空。
在模擬太空條件下試驗(yàn)
航天服的某些部分專為每位進(jìn)入太空的航天員單獨(dú)制造。其他部分則由成品模塊組裝并經(jīng)相應(yīng)調(diào)整。每位未來(lái)的航天服穿戴者都必須學(xué)會(huì)如何處理其特殊制服,并在類太空條件下完成高強(qiáng)度訓(xùn)練。
在真空室中重建太空中的壓力水平。在靠近地球的地方,主要是 10-7 至 10-12 毫巴的超高真空。在遠(yuǎn)離地球的地方,真空度小于 10-12 毫巴。在必須用超現(xiàn)代真空技術(shù)經(jīng)過(guò)數(shù)個(gè)步驟精心制造出來(lái)的真空室內(nèi),壓力大約相當(dāng)于地球上空 40 公里高度處的氣壓。在此真空環(huán)境中的停留時(shí)間會(huì)讓未來(lái)的宇航員們切身感受其救生服裝在z*小壓力情況時(shí)的效果。而且z*重要的是,這是檢查航天服是否真正維持和發(fā)揮其重要功能的一種方法。