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宇航服的工作原理

由:克雷格•Freudenrich博士。

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宇航服提供氧气、温度控制和一些防辐射保护。

想想你在寒冷的冬天外出时应该穿什么衣服。你有你的衬衫,裤子,毛衣,也许是长内衣,夹克,手套,帽子或兜帽,围巾和靴子。你穿了不少衣服来御寒。

现在,想象一下你需要穿什么来保护自己不受外太空的伤害。宇航服必须提供地球或宇宙飞船所能提供的所有舒适和支持,解决大气、水和防辐射等问题。

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外太空是一个极其危险的地方。如果你走出宇宙飞船而不是穿着宇航服,可能会发生以下情况:

  • 你可能会在15秒内失去意识,因为没有氧气。
  • 你的体液可能会“沸腾”,然后结冰,因为空气压力很小或根本没有。
  • 你的组织(皮肤比如其他内脏)可能会因为沸腾的液体而膨胀。
  • 你可能会面临极端的温度变化。例如,在阳光下,温度可能会达到248华氏度(120摄氏度),而在阴凉处,温度会骤降到-148华氏度(-100摄氏度)。
  • 你会接触到各种类型的辐射,如宇宙射线,以及太阳发射的带电粒子(太阳风).
  • 你可能会被高速移动的尘埃或岩石的小颗粒击中(微流星体)或绕轨道运行的碎片卫星或宇宙飞船。

所以,为了保护你远离这些危险,宇航服必须:

  • 有一个加压的大气
  • 给你氧气,排出二氧化碳
  • 保持舒适的温度,尽管繁重的工作和进出有阳光的区域
  • 一定程度上可以保护你免受微流星体和辐射的伤害
  • 让你看得更清楚,便于在宇航服内外走动,并与他人(地面控制人员、其他宇航员)交流。

这是一项艰巨的任务。在这篇文章中,我们将研究在外太空行走的问题,以及如何制作宇航服来应对这些问题。