為什么用紙做航天器、太空服?


為什么用紙做航天器、太空服?

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人們在地面上生活,受到大氣層的保護;航天員離開地球,乘坐載人飛船或航天飛機進入太空,受到航天器內環境控制與生命保障系統的保護 。它們不僅提供正常的大氣壓力和充足的氧氣,而且還保證適當的溫度和濕度,另外,這些航天器的結構本身也能有效防止宇宙輻射、隕星、微流星體和空間碎片的危害 。
在航天飛行過程中,如果航天器被外來物體擊穿,或者航天器發生某些故障,會造成艙內壓力快速下降,這時航天員的生命就會受到威脅 。艙內航天服具有充氣加壓和應急供氧的重要功能,在艙內壓力快速下降時,艙內航天服可以起到保護航天員生命安全的關鍵作用 。
艙內航天服是在載人航天器艙內使用的航天服,這種航天服是在航空中的高空飛行密閉服(簡稱壓力服)的基礎上發展起來的 。壓力服充氣加壓時呈擬人狀態,人穿著壓力服,全身可以處于同一、均勻的大氣壓力環境中 。
艙外航天服其主要功能是防止真空、熱輻射/熱沉等近地軌道空間環境因素對人體的危害,具有氣密、承壓、隔熱和一定的抗微流星體、空間碎片沖擊等性能,并具有良好的關節結構活動性能和面窗視覺防護能力,可保證航天員在飛行器表面的正常操作活動,是艙外航天服裝備的關鍵設備 。艙外航天服由艙外壓力服和真空屏蔽隔熱服等組成 。
【為什么用紙做航天器、太空服?】艙外壓力服是在航空全壓服和艙內壓力服的基礎上發展起來的功能密閉服,能夠承受氣體余壓環境(艙外壓力服內的氣壓大于艙外航天服外的壓力環境),具有足夠視野和靈活的關節活動結構,借助于艙外航天服生命保障系統充氣加壓,呈擬人形態,人在其內全身處于同一、均勻的氣壓和有氧環境,保障航天員免受真空和缺氧環境對人體的危害,是保證航天員生命安全和實現航天服工效的主體 。
真空屏蔽隔熱服亦稱“熱和微流星防護服”,通常包括真空屏蔽隔熱軀干肢體服和航天靴外罩 。真空屏蔽隔熱服套在艙外壓力服外面,故有人也將其稱之為“外罩”,保護艙外壓力服和防護空間熱輻射 。真空屏蔽隔熱服與艙外壓力服一起,對微流星體、空間碎片具有一定的防護作用 。(摘自《中國載人航天科普叢書·飛天英雄》)
Q:老師告訴我們,航天員叔叔在進行航天飛行時穿的胖胖的、厚厚的衣服叫“航天服”,它可是航天員在太空正常生活的保護衣 。那么,這種神奇的航天服是用什么材料做的呢?
A:航天服按功能可分為艙內用航天服和艙外用航天服兩種 。飛船沿軌道飛行時,航天員一般不穿航天服 。如果飛船座艙發生氣體泄漏,壓力突然降低,那么航天員就必須及時穿上艙內用航天服 。它可以為航天員提供一個人造的大氣環境,讓航天員在飛船發生故障時安全返回 。艙外用航天服是航天員進入宇宙空間活動的保障和支持系統,它可以看成是一個可操縱的最小載人航天器 。
目前,我國自行研制的艙內用航天服由限制層、氣密層和散溫層三部分組成 。限制層由耐高溫、抗磨損材料制成,用來保護服裝內層結構,并使航天服按預定形態膨脹,保證航天員穿著舒適合體 。氣密層是用涂有氯丁橡膠的錦綸織物制成,有良好的氣密性,可以防止服裝加壓后發生氣體泄漏 。散溫層則與內衣褲連接在一起,它通過許多管道將氣體送往頭部,再使它們流向四肢軀干,最后匯集到總出口排出,以帶走人體新陳代謝產生的熱量 。

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