
宇航員能在太空服中存活多久?服中上海長(zhǎng)寧區(qū)全套按摩(同城附近約崴信159+8298+6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款當(dāng)前,宇航員普遍使用的存活艙外航天服(EMU)中的兩個(gè)氧氣罐和應(yīng)急氧氣補(bǔ)給系統(tǒng)可提供6.5-8個(gè)小時(shí)的氧氣供應(yīng)。

宇航員進(jìn)入空曠的宇航宇宙空間,將對(duì)身體帶來致命的太空傷害。

壓力服實(shí)際是宇航人形服裝,是太空由上軀干、下軀干、服中降溫服和頭盔四部分組成。

對(duì)于生命維持系統(tǒng),這個(gè)背包裝置是太空飛行必不可少的物資,沒有它太空服僅是化裝舞會(huì)的一個(gè)套裝,生命維持系統(tǒng)包括:氧氣罐、二氧化碳過濾器、上海長(zhǎng)寧區(qū)全套按摩(同城附近約崴信159+8298+6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款電池、壓力調(diào)節(jié)器、無電線和其他通訊設(shè)備、水箱、泵、冷卻系統(tǒng)、循環(huán)氧氣扇等。
(神秘的地球uux.cn報(bào)道)據(jù)新浪科技(葉傾城):國(guó)外媒體報(bào)道,只要氧氣罐能持久讓宇航員保持呼吸,他們就能存活在太空服中。當(dāng)前,宇航員普遍使用的艙外航天服(EMU)中的兩個(gè)氧氣罐和應(yīng)急氧氣補(bǔ)給系統(tǒng)可提供6.5-8個(gè)小時(shí)的氧氣供應(yīng)。
人類的思維被宇宙空間的錯(cuò)綜復(fù)雜和神秘感所迷惑,并致力于揭曉其中的謎團(tuán),從相信以“地心說”為中心的扁平地球理論到現(xiàn)今拍攝到的黑洞陰影,以及幻想太空電梯和親眼目睹商業(yè)公司執(zhí)行載人軌道飛行,伴隨著人類科技發(fā)展,我們?cè)谔煳念I(lǐng)域取得了巨大進(jìn)步。
這些進(jìn)步使得人類社會(huì)向太空擴(kuò)張的夢(mèng)想得以實(shí)現(xiàn),盡管人類向太空殖民擴(kuò)張的觀點(diǎn)仍有爭(zhēng)議,然而,在人類探索宇宙空間的過程中提出一個(gè)問題:人類能否永遠(yuǎn)在太空中存活下來?
我們都應(yīng)該知道這個(gè)問題的答案是顯而易見的——人類不可能持久地在太空中存活。但是我們?cè)谔辗谋Wo(hù)下會(huì)怎樣呢?奧斯卡獲獎(jiǎng)影片《地心引力》劇中一名宇航員穿著太空服在宇宙空間漂浮掙扎著,并詳細(xì)講述了她是如何克服各種困難存活下來,真的有可能僅穿著太空服就能在空曠的太空中存活嗎?如果是的話,會(huì)持續(xù)多久?
宇航員在空曠的太空中將面臨哪些威脅?
在我們回答太空服如何保護(hù)宇航員多長(zhǎng)時(shí)間之前,我們應(yīng)當(dāng)清楚宇宙空間中存在的各種威脅。
宇宙空間最明顯的特征是沒有任何可呼吸的氧氣,這是人類在太空中無法生存的主要原因,人體血液中儲(chǔ)存的氧氣僅能讓人保持清醒大約15秒,之后缺氧的血液被輸送至大腦,人們就會(huì)逐漸失去知覺。然而,該狀況下并不一定就是“被宣判死刑”,如果昏迷狀態(tài)的宇航員在1-2分鐘內(nèi)被及時(shí)拉回充滿氧氣的呼吸空間,他們就有可能活下來。
同時(shí),宇航員在太空中摒住呼吸實(shí)際上會(huì)導(dǎo)致更快速死亡,這聽起來似乎違背常理。事實(shí)是這樣的,當(dāng)空氣進(jìn)入人體肺部,將對(duì)肺壁施加恒定壓力,這個(gè)壓力相當(dāng)于地球上的大氣壓力,當(dāng)我們需要吸氣和呼氣時(shí),其波動(dòng)非常小。太空中沒有大氣層,因此也就沒有大氣壓,沒有大氣壓平衡人體內(nèi)部空氣壓力,我們的肺就會(huì)逐漸膨脹,最終破裂。膨脹的空氣會(huì)沖入呼吸道循環(huán)系統(tǒng),造成氣體栓塞。如果你在空曠的宇宙空間摒住呼吸并阻止快速膨脹的空氣離開身體,將很容易導(dǎo)致肺部破裂加速。所以,雖然這聽起來很荒謬,但當(dāng)某人漂浮在太空時(shí),首先要做的是保持正常呼氣。
體液沸騰(Ebullism),是體液中一種氣泡形式,是人體由于缺乏大氣壓力而引起的另一種可能致命的現(xiàn)象。
液體沸點(diǎn)是指達(dá)到一定溫度,液體蒸汽壓等于其周圍的壓力。同樣,在太空中沒有外部壓力的情況下,體液(唾液、眼淚、汗水等)的沸點(diǎn)大大降低,因此它們立即開始蒸發(fā)。幸運(yùn)的是,血液不會(huì)沸騰,因?yàn)檠貉h(huán)系統(tǒng)能維持血壓穩(wěn)定,防止血液沸騰。然而,溶解在血液中的氮分子可以汽化,導(dǎo)致血液循環(huán)組織膨脹,身體會(huì)膨脹至原來的兩倍,導(dǎo)致一些器官組織嚴(yán)重受損。
幸運(yùn)的是,我們的皮膚擁有足夠的彈性,可使人體內(nèi)部容納蒸汽從而防止在太空環(huán)境下身體膨脹至一定程度。如果恢復(fù)至正常大氣壓,膨脹的身體就會(huì)恢復(fù)至正常。
此外,宇航員暴露在太空中還將承受未屏蔽的宇宙輻射和太陽風(fēng),人體除了導(dǎo)致一些致命曬傷,還會(huì)導(dǎo)致人體組織受損,DNA變異,增大癌癥和白內(nèi)障發(fā)生概率,并可能導(dǎo)致不育。此外,太空中還有非常快速的微流星體和太空碎片,能像子彈一樣射穿人體。
太空探索主題的電影和書籍讓我們普遍認(rèn)為,當(dāng)人體身處太空中會(huì)立即凍結(jié),但事實(shí)并非如此。雖然宇宙空間確實(shí)很冷(具體溫度取決于你所處的位置),但宇宙空間也缺乏任何形式的物質(zhì),熱量離開身體的唯一途徑是通過輻射(傳導(dǎo)和對(duì)流需要一種介質(zhì)傳遞熱量)。考慮到熱量通過輻射傳遞的速度,人體在太空中會(huì)在12-20小時(shí)內(nèi)凍結(jié)。
綜上所述,在空曠的宇宙空間中,沒有穿太空服的宇航員可以保持意識(shí)15秒,存活1-2分鐘,然后在上述情況下死亡,最終身體凍成冰棍。
太空服
當(dāng)宇航員在太空旅行時(shí)穿著兩種不同類型的太空服,第一種是壓力服,在飛船升空和返回地球大氣層時(shí)穿在里面,在發(fā)生減壓緊急情況以及升空著陸時(shí)可能發(fā)生的任何事故時(shí),宇航服可以起到保護(hù)宇航員的作用;除此之外,宇航員還需要攜帶氧氣罐或者其他襯墊來抵御太空輻射,但意味著這些裝置無法使宇航員在宇宙空間中存活下來,最多僅能阻止肺部爆炸和身體膨脹,但仍無法改變?nèi)鄙傺鯕獾臓顩r,宇航員將在一兩分鐘內(nèi)死亡。
第二種太空服是艙外航天服(EMU),顧名思義,這種太空服是在任何艙外活動(dòng)中穿著的,因此它是用于保護(hù)宇航員免遭上述所有威脅。為了便于理解,艙外航天服可分為兩個(gè)主要部分:壓力服和生命維持系統(tǒng)。
壓力服實(shí)際是人形服裝,是由上軀干、下軀干、降溫服和頭盔四部分組成,從內(nèi)而外,宇航員在進(jìn)行隨意的太空行走之前要首先穿一件降溫服,這件降溫服是由網(wǎng)眼氨綸材料制成,覆蓋著100米長(zhǎng)的微管,微管中大約有4.4-10攝氏度的水持續(xù)流過這些微管,幫助散熱。
接下來由里而外的是堅(jiān)硬的上軀干部分,是由多層輕質(zhì)量玻璃纖維構(gòu)成,一個(gè)尿烷涂層可充氣尼龍襯底在最內(nèi)層,起到調(diào)節(jié)身體壓力的作用,可充氣尼龍襯底向外分別是滌綸抑制層和抗撕裂尼龍層。接下來向外的5層是聚酯薄膜層,起到保持體溫的作用,再向外是幾層防水防火層,最外層是白色涂層,有助于反射陽光,它是由3種不同材料制成。此外,宇航員還需要穿上尿布,戴著具有加熱功能的手套,有助于保持手指溫暖,這樣便于宇航員操作靈活。
生命維持系統(tǒng)、手臂、頭盔、顯示和控制模塊等都安裝在太空服上軀干部分,而安全系繩則連接在下軀干下端的D環(huán),腰部軸承可使宇航員身體自由移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)。
太空頭盔是由堅(jiān)固的塑料制成,與宇航服類似,它有助于提供一個(gè)加壓空間,鍍金護(hù)目鏡和遮陽板保護(hù)宇航員免遭陽光直射,同時(shí),頭盔的通風(fēng)系統(tǒng)從生命維持系統(tǒng)輸送氧氣,頭盔側(cè)面安裝了攝像機(jī)和燈,用于記錄和協(xié)助艙外活動(dòng),一種由耳機(jī)和麥克風(fēng)組成的特殊裝置可實(shí)現(xiàn)與宇航員同伴交流通訊。
對(duì)于生命維持系統(tǒng),這個(gè)背包裝置是太空飛行必不可少的物資,沒有它太空服僅是化裝舞會(huì)的一個(gè)套裝,生命維持系統(tǒng)包括:氧氣罐、二氧化碳過濾器、電池、壓力調(diào)節(jié)器、無電線和其他通訊設(shè)備、水箱、泵、冷卻系統(tǒng)、循環(huán)氧氣扇等。生命維持系統(tǒng)中所有電子和機(jī)械組件都是通過安裝在上軀干部分一個(gè)顯示控制模塊進(jìn)行控制的。
壓力服和生命維持系統(tǒng)結(jié)合在一起可充當(dāng)“單人飛船”,允許宇航員進(jìn)行地外勘測(cè)或者國(guó)際空間站必要的艙外維修工作。
那么,宇航員能在太空服中存活多久?
多層的上軀干和下軀干太空服部分可以保護(hù)宇航員免遭宇宙輻射和微流星體的傷害,并有助于保持體溫和提供一個(gè)加壓大氣環(huán)境。就像在地球上一樣,我們?nèi)祟惿嫘枰?種基本需求:食物、水和氧氣,這也是太空生存的限制因素。
由于太空艙外活動(dòng)需要持續(xù)幾個(gè)小時(shí),宇航員在進(jìn)行艙外活動(dòng)之前需要吃食物和喝水。為了謹(jǐn)慎起見,他們還需要將裝飲料的袋子填滿,并在太空服上附加一個(gè)水果棒。宇航員可以依據(jù)自己的需要選擇0.6升或者0.9升的飲料袋,從飲料袋中伸出一根帶有閥門裝置的吸管,放置在頭盔中嘴部旁邊。當(dāng)宇航員喝水時(shí),吸管閥門會(huì)自動(dòng)打開,水果棒使用可食用的米紙包裹起來,放在靠近頸部的袖子中,上端延伸至嘴部附近。每當(dāng)宇航員咬一次水果棒,就會(huì)將水果棒拉近嘴部,飲料袋和水果棒都使用尼龍搭扣固定在上軀干太空服。
生命維持系統(tǒng)背包中的兩個(gè)氧氣罐可維持宇航員艙外活動(dòng)大約6.5-8個(gè)小時(shí),具體時(shí)間因人而異,取決于個(gè)人的身體代謝率,因?yàn)槊總€(gè)人的氧氣消耗量和產(chǎn)生的二氧化碳都不同。同時(shí),艙外航天服的壓力相當(dāng)于地球大氣壓的三分之一,在該壓力下,空氣無法容納足夠的氧氣。因此,氧氣罐內(nèi)充滿100%的純氧氣,二氧化碳過濾系統(tǒng)也是必不可少的,因?yàn)樗^濾人體呼出的氣體,并幫助未吸收的氧氣再次循環(huán)。一個(gè)應(yīng)急氧氣包附在生命維持系統(tǒng)的底座上,可提供額外大約30分鐘的氧氣供應(yīng)。
因此,雖然太空在很多方面威脅著人類的生命,但是宇航員穿太空服的存活時(shí)間取決于太空服所含的氧氣量。目前,太空服僅能提供6.5-8個(gè)小時(shí)的太空探索時(shí)間,如果宇航員希望繼續(xù)飛行,則需要返回飛船更換氧氣罐,目前最長(zhǎng)的太空行走記錄是吉姆·沃斯和蘇珊·赫爾姆斯實(shí)現(xiàn)的,他們花了8小時(shí)56分鐘維修國(guó)際空間站。
迄今為止,人類并未計(jì)劃在空曠的宇宙空間建造未來派的太空房屋,因此,除非你是一位宇航員,否則你無需對(duì)太空服的細(xì)節(jié)和限制擔(dān)心太多。近年來,科學(xué)家密切關(guān)注太陽系其他行星,如果某人決定未來有一天到外星球生活,應(yīng)當(dāng)先了解你能在這顆神秘星球上存活多久?看一下這些星球是否適宜人類生存!