宇航员能在太空活多久?

来源 :奥秘 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yanlei3352
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读

不穿太空服能在太空中活多久?


  我们先来探讨一个有趣的问题——不借助任何设备、不穿宇航服的人类进入太空,像平常一样自然呼吸,会发生什么?
  众所周知,宇宙空间里不存在供生物呼吸的氧气,这也是为什么生物无法在太空生存的直接原因。人体一旦暴露在宇宙空间里,会瞬间失去外部供氧来源。只能依赖于体内血液中储存的氧气保持清醒。但血液中的氧气含量只能保证人在失氧后清醒15秒左右,之后缺氧的血液将被输送到大脑,人会逐渐失去知觉。然而这并非意味着宇航员被“判了死刑”,如果在宇航员昏迷过去的1-2分鐘内将其及时拉回充满氧气的空间,他们就有可能被救活。
  当我们落水时,本能会让我们屏住呼吸,以免肺部进水威胁生命;如果我们暴露在太空中时这样做呢?听起来不可思议,但这会导致我们更快死亡。
  我们在地球上吸气时,空气会进入肺部,对肺壁施加相当于地球大气压力的恒定压力,呼吸的过程中波动很小。宇宙空间处于真空状态,没有大气,也就没有大气压,当我们暴露其中时,没有大气压平衡体内的空气压力,肺会逐渐膨胀,此时如果你屏住呼吸阻止快速膨胀的空气离开体内,将使肺部加速膨胀并很快破裂。所以一旦暴露在太空中,首先要做的是保持正常呼吸。
  人体缺乏大气压力,除了肺内空气会膨胀外,体液还会沸腾!

  综上所述,我们就能想象失去太空服保护的宇航员在宇宙空间漂浮时,会发生什么了——他们会在15秒后逐渐失去意识,在1-2分钟后彻底死亡,并在12-20小时后被冻成冰棍。

穿着太空服能在太空中活多久?


  宇航员在太空旅行时会穿着两种不同类型的太空服。
  一种是压力服,于飞船升空和返回地球大气层时穿,在发生减压紧急情况以及升空着陆可能发生的任何事故时,宇航服可以起到保护宇航员的作用;除此之外,宇航员还需要携带氧气罐或者其他衬垫来抵御太空辐射。
  另一种太空服是舱外航天服,顾名思义,这种太空服是宇航员在进行舱外活动时穿着的,用于保护宇航员免遭前文所述的所有威胁。而舱外航天服可分为两个主要部分:压力服和生命维持系统。
  压力服由上躯干、下躯干、降温服和头盔四部分组成。从内而外,宇航员在进行随意的太空行走之前要首先穿一件降温服,这件降温服由网眼氨纶材料制成,覆盖着100米长的微管,大约4.4-10摄氏度的水持续流过这些微管,帮助散热;降温服外面是坚硬的上躯干部分,由多层轻质量玻璃纤维构成,最内层是一个尿烷涂层可充气尼龙衬底,起到调节身体压力的作用,可充气尼龙衬底向外分别是涤纶抑制层和抗撕裂尼龙层;接下来向外的5层是聚酯薄膜层,起到保持体温的作用;再向外是几层防水防火层;最外层是由3种不同材料制成的白色涂层,有助于反射阳光。
  生命维持系统安装在太空服上躯干部分,包括:氧气罐、二氧化碳过滤器、电池、压力调节器、无电线和其他通讯设备、水箱、泵、冷却系统、循环氧气扇等。生命维持系统中所有电子和机械组件均通过安装在上躯干部分的一个显示控制模块进行控制。
  太空头盔由坚固的塑料制成,与宇航服类似,它有助于提供一个加压空间。镀金护目镜和遮阳板保护宇航员免遭阳光直射,同时头盔的通风系统可从生命维持系统输送氧气。
  压力服和生命维持系统结合在一起可充当“单人飞船”,允许宇航员进行地外勘测或者进行国际空间站必要的舱外维修工作。压力服中的上躯干和下躯干部分可以保护宇航员免遭宇宙辐射和微流星体的伤害,可提供大气压,并有助于保持体温。
  由于在太空舱外活动需要持续几个小时,宇航员在进行舱外活动之前需要吃食物和喝水。为了谨慎起见,他们还需要将装饮料的袋子填满,并在太空服上附加一个水果棒。宇航员可以依据自己的需要选择0.6升或者0.9升的饮料袋,从饮料袋中伸出一根带有阀门装置的吸管,放置在头盔中的嘴部旁边,当宇航员喝水时,吸管阀门会自动打开。水果棒则被可食用的米纸包裹,放在靠近颈部的袖子中,上端延伸至嘴部附近,每当宇航员咬一口水果棒,剩余的水果棒将被拉近嘴部。

  生命维持系统背包中的两个氧气罐可支持宇航员在舱外活动大约6.5-8个小时,具体时间因人而异,取决于个人的身体代谢率,因为每个人的氧气消耗量和产生的二氧化碳都不同。同时,舱外航天服的压力相当于地球大气压的三分之一,在该压力下,空气中无法容纳足够的氧气。因此,对于氧气罐内那些100%的纯氧气,二氧化碳过滤系统也是必不可少的,它能过滤人体呼出的气体,并帮助未吸收的氧气再次循环。一个附在生命维持系统底座的应急氧气包,可提供大约30分钟的额外氧气供应时间。
  因此,宇航员身穿太空服在危机四伏的宇宙空间中最长存活时间,取决于太空服所含的氧气量。目前的太空服仅能提供6.5-8个小时的太空探索时间,如果宇航员希望继续飞行,则需要返回飞船更换氧气罐。迄今为止,最长的太空行走记录是宇航员吉姆·沃斯和苏珊·赫尔姆斯创下的,他们花了8小时56分钟维修国际空间站。
其他文献
《東邪西毒》之独孤求败:第三种性别的美  王家卫导演的电影《东邪西毒》(1994)改编白《射雕英雄传》。线索是欧阳锋(张国荣饰)与黄药师(梁家辉饰)每年对饮一次,引出了一系列相关人物的故事,独孤求败(林青霞饰)、盲剑客(梁朝伟饰)、桃花(刘嘉玲饰)、洪七(张学友饰)。王家卫以碎片化的方式打破线性时空,快速切换,再重新组接。表面是金庸的武侠小说改编,内核却已悄然变化成后现代的孤独和疏离感,尤其是大量
今天又像什么?感觉不能被传达  以一片叶子的仪式感盖住你的脸  安静地躺下吗  当你发现一枚与之疏远的叶子  你只有缩小空间为自己谱曲为自己歌唱  因为明晰处阴影仍然是被禁止的  时间是不能停止的  那渴望已久的梦早已不是童年  那些死去的树木连同枯萎的树影  是泪吧,那众多的泪水是众多的雾水吗  那婆娑下的一股畏惧,在你成年时  都消失得无影无踪,恐惧呢  不确定性的事物衍生出未知的恐惧  就是
与黑猩猩等人类近亲相比,现代人类的骨骼结构非常特殊:一方面我们有着更大的骨架,因为直立行走,下肢骨关节的接触面也更大;另一方面我们的骨骼重量却明显相对较轻。是什么因素导致了人类骨骼的轻量化,这样的变化又是发生在什么时候呢?  最新的研究表明,这一变化其实发生在相对较晚的年代,最早不超过全新世的开始,也就是12000年前,而在人类的某些族群中,这样的轻量化甚至发生得更晚。  这一研究结果发表在《美国
用望远镜看星云是怎樣一种体验(1)
大风吹,一个男人就在一夜之间白头。孤独,是酒杯中的酒,苦涩而绵长。  日子琐碎,生活被打翻在两个孩子的打闹和哭泣之中。关于美好的记忆,遥远中渐渐模糊。年轮的钥匙,打不开幸福的引擎。任由僵硬的手指,在空中胡乱拉扯几缕冰凉的夜色,披在身上,加重这个冬天的寒意。脚步开始整夜整夜地失眠,屋里仅存的几缕寒风,刀一样刮过背脊,以及31年的悲喜。没有什么能比阳光更让人感到温暖,亲情的叙述,含蓄中又有几分露骨。人
枕凳  此物叫枕凳,既可当作枕头之用,也可作为中医请患者将手腕搭在凳上按听脉象之用的枕凳。凳面板微凹,长不及尺,高三寸许,可以作枕。凳上常备特制棉垫,用带和四足系牢。  熨斗  从唐代张萱的《捣练图》,我们可以看到一把用来烫平衣服的熨斗,不过造型跟今天的熨斗有点不一样。唐诗《捣衣曲》: “重烧熨斗帖两头,与郎裁作迎寒裘。”说的就是用熨斗烫衣服。  罗盘  在山西繁峙岩山寺金代壁画中,有一个算命先生
重复  每天吃饭睡觉上班下课。我们在做同样的事情。昨天下雪了,今天又晴了。A,阳光会不会焦虑?我们需要安静。法桐又落下几片叶子,被车轮碾碎,这是我的无用吗?有时候我根本分不清这声音来自哪里——远方,还是耳朵?  腊月  她们从远方归来。她们在做明亮的指甲。她们在做好看的发型。她们说还没有新衣服。这成为我的负担。A,如果唤你让我觉得心安,我该记下什么?需要假期吗?这巨大的房屋,需要呼吸来填满。昨天见
1.20世纪30年代中期,新生儿的状况极不乐观,在30个新生儿中,就有1个在出生时死亡,而人们根本不知道如何改善这种情况。后来,一个名叫维珍尼亚·阿普咖的纽约医生想到了一个办法,她的办法简单得令人难以置信,却彻底改革了医院接生和新生儿护理工作。按照常理来看,阿普伽不太可能成为一个产科医学改革者,因为当初,她根本没有接触过分娩,既没有为产妇接生过,自己也没有生过小孩。  2.1933年,阿普伽成為首
苦瓜  苦瓜是葫芦科植物,为一年生攀缘草本,具有较高的药用和食用价值。  其活性成分种类繁多,包括三萜类、生物碱类、甾类化合物、糖类、蛋白质、有机酸类及微量元素等。临床上发现从苦瓜籽中分离出来的一种碱性糖蛋白——苦瓜蛋白具有明显的抗肿瘤、病毒的作用。  也有研究显示苦瓜提取物对糖尿病肾病大鼠的肾损伤有一定保护作用,并且苦瓜碱提多糖和皂苷也能起到调节细胞的糖脂代谢,改善胰岛素抵抗的作用。  但再好的
1  起初,一只布谷鸟,歇落在苦楝树的枝头,扫视四周,又冲破层层绿叶,踮在树冠上,拉响春雨来临的警报。  一阵阵嘶鸣声,如胆大恣肆的潮水般,一浪叠着一浪,向原野扩散,从不苛求人世间的回应。  在田间忙于劳作的农人,站起身,踩在松软的田埂上,好似踩在变形的钢丝上,时不时调整身体,保持平衡,与乌云竞走,与时间赛跑。  最终跑出田野的边界,躲在屋檐下,隔着水珠织出纖细雨线,观赏曳地的蕉叶。当雨露躲到泥土