太空行走(Walking in space)又稱為出艙活動。是載人航天的一項關鍵技術,是載人航天工程在軌道上安裝大型設備、進行科學實驗、施放衛星、檢查和維修航天器的重要手段。要實現太空行走這一目標,需要諸多的特殊技術保障。
空行走不同歷史時期其目的不一樣的。當1965年3月蘇聯航天員阿里克謝·列昂諾夫第一次由“上升”2號飛船飛出艙外時,其目的有兩個:一是在載人航天活動中進行一次技術性的突破,二是使蘇聯在航天技術方面走到了美國前邊,在全世界產生重大影響。美國也不甘示弱,同年6月,美國人懷特在乘雙子星座4號飛船飛行時也飛出艙外。從此,出艙活動的技術就為兩家所共有,在這時人們才談到太空行走的實用意義。
新型太空摩托車讓宇航員能夠在空間軌道中更加方便地移動
上周五,為了進行維修維護工作,兩名俄羅斯宇航員在國際空間站外進行了8個多小時的太空行走。為了確保宇航員在太空行走期間的安全,這兩名宇航員要通過纜繩與國際空間站連接在一起。長期以來,俄羅斯科學家一直在進行著研發工作,他們希望研制出一種能夠讓宇航員更加方便、更加自由地在空間軌道進行移動的交通工具--太空摩托車,這種摩托車能夠運載宇航員在地球之外的空間軌道中非常方便地進行移動。
俄羅斯聯邦航天局曾經發布過一個視頻,全面總結了該航天局的太空摩托車研發工作,他們的努力將讓宇航員能夠在太空中享受到騎行摩托車的巨大樂趣。位于莫斯科郊區托米利諾的星辰科學研究所,長期以來主要研制彈射座椅,生命維持系統,航天服。
該研究所從上世紀六十年代就開始了可操作太空摩托車的研發工作并制造完成了太空摩托車的原型車,后來,蘇聯阿瑪斯秘密軍事空間站項目接替星辰科學研究所繼續進行太空摩托車的研發制造工作。但可惜的是,項目未能最終完成,中間還暫停了數年時間。
俄羅斯星辰科學研究所研發的奧蘭宇航服
星辰科學研究所成立于1952年,主要負責為蘇聯的空間研究計劃開發航空壓力服和機上加油系統。在二十世紀六十年代,它開始設計宇航服,宇航員尤里·加加林的宇航服、蘇聯宇航員阿里克謝·列昂諾夫于1965年在進行人類的第一次太空行走時穿著的宇航服、和平號空間站宇航員使用的宇航服都是由星辰科學研究所設計制造的。
為了提高飛行員的生存能力,該研究所還為俄羅斯卡莫夫卡-50型“黑鯊”直升機研制了星辰K-37-800彈射座椅,這種彈射座椅能夠使用爆炸性物質在彈射前清除直升機旋翼,然后使用火箭將直升機駕駛員迅速彈射離開駕駛艙。俄羅斯星辰科學研究所還設計研發了K-36RB航天器彈射座椅,能夠確保宇航員在起飛和著陸時的緊急情況下迅速離開座艙。1994年,該研究所改制為有限責任公司。
藝術概念圖:宇航員駕駛太空摩托車在空間軌道中更加方便地移動
1984年,美國國家航空航天局(NASA)推出了載人機動裝置,這種裝置是一個背包式推進器,能夠讓宇航員在不使用纜繩連接航天器的情況下在太空中靈活地移動,在此之后,太空摩托車的應用前景再次呈現于科學家的面前。隨后,俄羅斯航天工業機構制造完成了載人機動單元21KS,俄羅斯宇航員亞歷山大·維克托連科、亞歷山大·謝列布羅夫于1990年2月在和平號空間站對新研制的載人機動單元進行了測試。
有人稱載人機動裝置是太空“摩托艇”,因為它裝有推進系統,并能“自由”機動飛行。例如,美國航天飛機第10次飛行時,航天員使用的機動裝置有24個氮推力器,利用推力器工作,航天員可以進行6個自由度的飛行。載人機動裝置外形像一個背包,航天員通過手控器控制其高壓氮氣從安裝在不同部位的推力器噴出,就能改變飛行的速度、方向和姿態,成為名副其實的人體地球衛星。
NASA宇航員穿戴著簡易艙外急救援助小型噴氣背包進行太空行走
但和平號空間站的宇航員覺得載人機動單元21KS不是很好用,就把這個機動單元用搭扣綁在了空間站太空艙之外,2001年,載人機動單元21KS重返大氣層進行了燃燒銷毀。那時之后,國際空間站的多名宇航員幫助研發了簡易艙外急救援助小型噴氣背包、后來還研發了德雷珀自動返航宇航服,這兩種裝置都能夠在緊急情況下,幫助宇航員返回國際空間站或航天器。
美國國家航空航天局(NASA)宇航員正在進行未連接纜繩的太空行走,并對推進設備進行測試
德雷珀自動返航宇航服在導航系統之外,還配備有“帶我回家”按鈕及導向系統,來指導宇航服飛向需要前往的地點。在大部分情況下,經歷著緊急情況的宇航員都希望能夠盡快回到空間站的氣鎖,以便從氣鎖返回空間站內部。德雷珀工程公司研發了一種算法,能夠自動計算出宇航員安全返回的最佳路線,在返回路線中,還要確保宇航員不要碰到任何危險。德雷珀工程公司研發的系統,能夠使用簡易艙外急救援助小型噴氣背包的小型推進器,推動驚慌失措的宇航員往正確的方向飛行,并安全返回國際空間站。
太空摩托車駕駛控制面板
俄羅斯聯邦航天局在其發布的太空摩托車研發工作總結視頻中說,該局從上世紀六十年代以來,一直在進行著太空摩托車的研發工作,雖然最終技術成果的推出還需要一段時間,但研發工作將持續進行,等研制成功并送入太空之后,宇航員必將能夠在太空摩托車的幫助下,在各類空間站之間、在不同航天器之間,方便地依靠太空摩托車的噴氣推力進行移動。
本文標題:光想想就覺得刺激!未來或有太空摩托車...
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