太空行走100问(九)

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  53 美国航天员对太空行走总结出20条经验,这20条经验的具体内容是什么?
  (1)太空行走应尽量安排在白天进行,以便视觉效果好,看得清楚。
  (2)第一次出舱的航天员,在头几小时主要是熟悉太空失重环境,可以在载人航天器周围移动,做一些比较简单的工作。这种安排有利于让航天员体验地面1g重力环境中的训练与太空实际环境有何差别。
  (3)由于身材、身体素质和力气大小的不同,有时候不同的人使用不同的技术而完成的是相同的任务。
  (4)由于在太空完成任务的时间一般都比较紧,再加上工作效率低和身体很难控制,因此要圆满完成太空行走任务一般都很困难,航天员在出舱前一定要充分估计到这种情况,要做好充分的思想准备。
  (5)在太空行走中,航天员手、手腕和手臂的肌力和耐力比心血管功能更为重要。
  (6)在太空失重环境中,航天员一般是紧握着他们戴手套的手,以补偿手部触觉的缺乏,而在中性浮力水池中一般不是这样。
  (7)当载人航天器在太空处于无动力的自由飘浮状态时,航天员感觉跟在中性浮力水池中一样,身体能保持稳定,这时候如果航天器上的喷气发动机发出一小点推力,航天员一般是感觉不到的。
  (8)在出舱活动期间,对舱外航天服的情况应每小时简单记录一次。如果在出舱活动期间服装发生问题,可以从头到尾查看一下记录,再仔细检查一下各种开关的位置。
  (9)在出舱活动期间,舱外航天员应该每小时向地面控制中心和舱内航天员报告一次舱外航天服生保系统背包内消耗品(如氧气和电量等)的消耗情况,以便地面控制中心估计你在舱外还能活动多长时间。当然,舱外航天服上的警告装置也能告诉你能在舱外停留的大致时间。不过该装置是根据理论上的消耗量计算出来的,跟实际情况可能有差别,不能过分相信。
  (10)在出舱活动中航天员应随时随地做好应付意外事件的准备。当舱外航天服发生异常情况的时候,应仔细检查服装上的每一个开关和按钮,在向地面控制中心报告出舱活动情况的时候,应使用标准的服装术语,以免引起误解。
  (11)有时舱外摄像机发生故障,不能将舱外航天员的信息及时传到地面控制中心,在这种情况下航天员应设法将出舱活动情况定期向地面控制中心汇报,否则一旦发生紧急情况,将不能得到地面控制中心的帮助。
  (12)在太空中,液晶显示器可能会显示一些模棱两可的数据。根据经验,液晶显示器在太阳光下比在阴暗处效果会更好。
  (13)在出舱活动初期,二氧化碳读数和氧气消耗量会比较高一些,这是正常现象,过一段时间以后就会趋于平稳。
  (14)二氧化碳传感器的反应时间一般比较慢,因此二氧化碳的实际水平比传感器的读数可能会稍高或低一些。出舱活动航天员应该知道二氧化碳增高所致的高碳酸血症的症状,以便预防这种情况的出现。
  (15)在出舱活动过程中,应定期对服装的温度控制阀进行调节,以保持服装内舒适的温度。如果头盔面窗上出现雾气,应将温度控制阀调到最大。如果仍不能解决问题,则应该关掉升华器。
  (16)在出舱活动中,舱外航天服内总会有一些区域比较寒冷和潮湿,只要不过分即属正常现象。
  (17)在出舱活动期间不要在生保系统背包、显示控制盒和其他敏感器件的顶部放置重物,更不要使它们受到猛烈碰撞。
  (18)在出舱活动期间如果生保系统背包的升华器出现结冰,不必大惊小怪,这属正常现象。
  (19)在饮水袋里发现气泡是正常现象。饮水时最好用嘴吸而不要用向袋内充气的方法。
  (20)绝对不能穿着不合适的舱外航天服进行出舱活动!如果穿上服装以后,身上某些部位感到不适或疼痛,就说明这套舱外航天服肯定有问题。
  
  54 航天员在太空行走中移动身体有何技巧和经验?
  航天员进行太空行走,其实大部分时间是在从一个太空设备移动到另一个太空设备,或者从一个工作位置移动到另一个工作位置。因此在太空行走中如何有效地进行身体移动是一项非常重要的技术。在太空失重环境中移动身体,关键是要慢、要小心谨慎、要不慌不忙,同时要控制好自己的身体,不要接触到任何飞行中的物体。这时候快速移动就会产生不必要的旋转。在地面中性浮力水池中训练时养成的推一下物体然后身体靠反作用力向前移动的方式,在太空失重条件下会导致身体不可控制的运动。将身体上下颠倒过来,即头朝下脚朝上,在太空移动中非常有用,它有利于观察移动路线。在中性浮力水池训练时,也有这种上下颠倒的倾向,但由于水的黏滞性,开始移动很困难,而且很容易停止下来;在太空中开始移动很容易。但停下来很困难。因此对于首次太空行走的航天员,在开始出舱时,花时间体验一下与地面训练时的这种差异,先在气闸舱附近移动,然后再到远一些的地方去。
  


  在太空行走中一定要系好安全带,尽管这种做法比较费时,但一定要严格执行。随时随地都要注意系上安全带,不要让安全带缠绕在其它物体上。系安全带的原则是:当身体要移动到一个新的地方时,先将新安全带系好,再将原来的安全带解开。在太空行走时不要带太多的东西,因为你忙不过来:既要进行操作,又要不断地系安全带,还要防止没有系绳的设备从你身边飘走。
  在移动身体方面航天员总结出以下经验:
  (1)太空行走中做身体移动时要不慌不忙、小心谨慎,要控制好自己的身体,快速移动很可能导致身体旋转。
  (2)手上不要拿太多的东西。在任何情况下部要一只手进行操作,另一只手控制身体。
  (3)中性浮力水池中训练与太空失重的主要差别是水有黏滞性,便携式生保系统背包的质量在水中比在太空中大。
  (4)在静止的桁梁上移动身体的有效办法是,一只手在滑索上,另一只手握住上面的扶手。
  (5)不要让安全带从你的服装上松开。在太空中能抓住什么东西就抓住什么东西。虽然背着笨重的生保系统背包,也要控制好身体。要心里想着安全带,眼睛盯着安全带。花些时间将你的身体固定在最好位置。
  (6)在太空行走中第一次移动身体时,速度要慢,要学会避开障碍物。
  (7)太空行走中要小心避开那些能伤人的快速飞行物体。
  (8)太空行走中移动身体的最好办法是头朝下,面对着要移动的方向。
  (9)太空行走会感到手的拇指非常疲劳,这种疲劳程度比在中性浮力水池中训练时严重得多,疲劳的原因是长期紧握一根细的安全带。
  (10)航天员移动身体时,有些挂在服装胸前的工具会影响手的操作,而且容易导致疲劳。在身体移动的时候,可以将这些工具放在服裟的侧边或后面。
  
  55 国外航天员在太空作业方面有何技巧和经验?
  在太空作业,身体的定位和稳定是关 键,而对身体进行限制是重要手段。如果是对付小型物件,而且用力不大,则可使用附近的扶手或工作位置上小的手固定器即可。如果是对付大型结构件,而且用力很大,则应该使用脚固定装置。在太空处理小物件和大型结构件,与在中性浮力水池训练有很大差别,这一点常常被忽略。将身体固定好,有助于航天员在太空定向。防止出现空间定向障碍。使用固定装置还可以消除安全带从侧向带来的不稳定的拉力。另外,所有的工具都应该用安全带系好,或者固定在工作台上。这些工具无论是用绳系的还是用固定器固定的,都应该是在伸手可及的范围之内,而且还不能跟航天服和其他物件发生碰撞。
  航天员会将带着航天手套的手不自觉地紧握拳头,以抵消触觉的缺乏,不过这是应该避免的,因为这种做法容易导致手的疲劳,而且由于手套内温度升高,还会带来安全隐患。在太空行走中使用工具,航天员应记住,几乎没有一件工具是完全顺手的,要不容易引起疲劳,要不温度过高,要不就是操作不便。
  国外航天员在太空作业中积累了很多宝贵的经验:
  (1)从脚固定器中抽出一只脚来,这样在太空作业中身体向两侧活动的范围会更大一些。
  (2)太空行走航天员如果将身体固定好,不仅有利于提高工效,而且还能减轻工作疲劳。
  (3)航天飞机舱外航天服的肩关节和下半身,在太空环境中比在地面中ll生浮力水池中僵硬。另外腰关节和膝关节的弯曲,在太空也是比在地面难。
  (4)在中性浮力水池中,头盔视野比在太空更广阔。
  (5)太空行走中应该尽量减少在自由飘浮状态下的作业,应该让航天员用脚固定器固定好脚再进行作业。
  (6)太空行走航天员在阴暗处可能丧失周边视觉,即便在大白天也不容易分清上下。但如果用脚固定器固定好身体,航天员就容易定向。
  (7)在太空行走中使用好脚固定器,可以减轻工作任务的难度。
  (8)一定要有思想准备,在太空行走中航天员90%的时间和精力是用于将自己的身体稳定在一个理想的位置。
  
  56 国外航天员在处理大质量物体方面有何技巧?
  在太空失重环境中处理大质量物体一定要遵循以下原则,否则将会事倍功半。首先是将自己的身体固定在一个良好的位置,对于大型或超长的物体,不论质量多大,部必须由两名航天员一起来搬运和处理。
  其次,在太空搬运一件大型物体,最好的办法是一次在一个自由度内移动(可以平移也可以旋转)。也可以让物体在太空自由飘动,不过要在航天员能控制的范围内。如果是使用遥控机械臂,则应该是物体越大、移动的速度越慢。如果被移动的物体太大,遮挡住舱外航天员的视线,这时舱内航天员应该帮助和引导。这种在太空搬运大型物体的作业没有办法在地面中性浮力水池中练习,因此只能让航天员在太空慢慢熟悉和体验。
  国外航天员对处理大质量物体提出以下建议:
  (1)被处理的大质量物体上面应安装一些把手,以便航天员抓拿。
  (2)如果脚或腿能被很好地固定,又有舱内航天员的帮助和引导,只需要很小的力就能将一件大质量物体慢慢地推动到指定位置。
  (3)如果在一件大型大质量的物体旁边,航天员的脚被很好地固定,这时候安全带可以不系。
  (4)如果在载人航天器外边安装一些呈六边形排列的扶手,航天员在太空就能很好地控制身体,不会出现滚翻。
  (5)如果要将飞船的对接器与卫星轻轻地对接在一起,在太空操作比在中性浮力水池中困难得多,这是因为在太空缺乏水的黏滞性,卫星容易飘移。
  (6)在处理大型结构件时,由于舱外航天员的视线受到结构件的阻挡,看不见结构件前方的情景,因此由舱内航天员协助和引导是必要的。在这种情况下,虽然可以使用电视摄像机,但这种设备对动态过程缺乏深度觉,因此不如请舱内航天员帮忙更好。
  (7)由几个人共同处理一件又大又重的物体其实也有困难,除非有一人专门负责组织和协调工作。这个人要能估计出大家应出多大的力,用力以后这件庞然大物又会有什么反应。
  (8)在设计大型重物的把手时,两只手的负担应该相差不多,以免两手用力不均而失去对重物的控制。
  (9]现在在地面上还没有一种模拟设备能模拟在太空处理大型大质量的物体。将来应发展能模拟六个自由度的大型大质量物体的处理过程,同时还应配有好的动态分析技术。
  a∞不主张没有固定好航天员的脚就让他去安装精密的太空设备。除了用脚固定器外,也可以让其他舱外航天员抓住他的脚,以帮助他完成任务。
  (10)在搬运大型大质量物体时,如果一只手扶住物体,另一只手帮助运动,这种做法使身体和物体都不能得到很好控制,还容易使手和手臂疲劳。
  (12)在搬运大型大质量物体时,可以让这种物体处于自由飘动状态,不过这时航天员应使用脚固定器,同时还应让物体保持在可抓获的范围之内。
  
  57 美国航天员使用遥控机械臂有何技巧?
  在太空行走中使用遥控机械臂时,一定要有良好的通信和协同配合。在这种情况下,舱内航天员、舱外航天员和遥控机械臂的操作人员应该成为一个整体,除了协同配合外,还应保持相互之间良好的通信联络。此外,在遥控机械臂运行的时候,运行速度一定要慢,周围不应有人和物体。如果要快速运行,为了安全起见,周围的人和物体要保持较大的安全距离。
  在遥控机械臂运行的时候,舱内航天员可以帮助操作人员观看机械臂的运行情况。遥控机械臂的运行不应该干扰舱外航天员的工作,不应让舱外航天员在一旁长时间等待遥控机械臂的运行。 在中性浮力水池中,对舱内航天员、舱外航天员和遥控机械臂的操作人员同时进行训练是很困难的,因此只有让他们在太空学会互相配合和适应。
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