太空行走舉國期待
▲突破航天出艙技術,為未來建設太空站打下基礎。
不知從何時起,「奧運過後看『神七』」這句話已經悄然流行於街頭巷尾。9月底,我國自主研製的第三艘載人飛船神舟七號將從大漠深處的酒泉衛星發射中心起飛。值得關注的是,此次飛行任務將實現中國人的首次太空行走。何謂太空行走?它的意義在哪?風險性和難點如何?怎樣加以控制?本文將一一道來。 □林 白
所謂太空行走,其實就是出艙活動,簡稱EVA(extra vechicular activity),是指航天員穿着艙外航天服,到航天器(飛船、航天飛機或空間站)艙外的太空中進行各種活動。不同的是,「太空行走」是通俗叫法,「出艙活動」是科學術語。
太空行走靠手不靠腳
太空行走並不像人們在馬路上遛彎或在公園裡散步,它其實並不是「走」。首先,太空裡沒有道路,無處可走。其次,太空是失重狀態,航天員的身體飄浮在其中,也無法行走。航天員在失重狀態下移動身體,一般是用手,而不是用腳。
為了方便航天員的行動,工程設計人員在航天飛機或空間站的裡外都安裝了一些扶手,幫助航天員來回移動身體。如果是在遠離航天飛機或空間站的太空,航天員要行動,則必須借助一種特殊的機動裝置,來推動自己的身體。
在失重狀態下,無所謂上下左右。航天員只要握住扶手,無論是頭朝上直立着,或是頭朝下倒立着,或是身體橫躺着,都可以「行走」。因此,「太空行走」的說法雖然並不十分確切,但卻形象生動。
太空行走存極大風險
航天員進行太空行走,一般有三個目的。一是負責太空站的維修和組裝工作;二是進行科學實驗或研究;三是完成太空建設任務,如在月球或火星上建設臨時性基地或永久性基地。此外,太空行走還是實施空間救援的必要手段。
目前,世界上能夠進行太空行走的國家也是有數的,主要是美國和俄羅斯。太空行走,因為要將航天員暴露到宇宙真空中,所以存在極大的風險。例如航天器可能會向外排放一些有毒的和有腐蝕性的氣體或液體,污染到正在執行太空行走任務的航天員的艙外航天服。有毒物質一旦被帶進艙內,就會污染艙內的空氣,對航天員的健康構成危害。在太空行走中,航天員還可能受到大劑量電離輻射的照射,特別是宇宙輻射的照射,對身體造成嚴重傷害等。
儘管如此,按照載人航天的三大技術目標─航天器天地往返、航天員出艙、航天器在軌交會對接,我國一直在積極突破航天員空間出艙技術,以期為未來的可持續發展打下基礎。此次隨神舟七號飛船上天的航天員,便是要擔當起這一目標的實踐者。
誰是太空行走第一人
據統計,從1965年前蘇聯航天員列昂諾夫第一次進行艙外活動以來,至2007年11月24日,人類共進行了約252次艙外活動,涉及到航天員342人次。其中,美國207人次,蘇聯╱俄羅斯125人次,其他國家10人次。這些太空行走大部分是從國際空間站上進行的,累計艙外活動時間已達到1500小時。單次艙外活動的持續時間已由最初的十幾分鐘延長到如今的8小時56分鐘。
說起第一個進行太空行走的蘇聯航天員列昂諾夫,還有一段小故事。1965年3月18日,列昂諾夫乘坐上升2號飛船上天,通過飛船上裝有的氣閘艙,在太空中僅停留12分鐘。然而,在返回座艙時,由於他違反了操作程序,頭先進艙,結果身體被卡住了。情急之下,他只得通過降低航天服的壓力使身體可以自由彎曲,生把自己給拽了回來。這件事,讓列昂諾夫一下子瘦了10多斤。
美國第一個進行太空行走的航天員是懷特。他於1965年6月3日乘坐雙子星座4號飛船完成太空行走,在太空停留36分鐘。由於該飛船上沒有安裝氣閘艙,懷特是直接打開艙門出艙的,使同在座艙內的另一名航天員麥克迪維也暴露在宇宙真空環境中。如果按照蘇聯的定義,只要航天員暴露在宇宙真空環境中就算進行了太空行走,那麼麥克迪維就是「沒有出艙坐在座椅上進行了太空行走」。可惜的是,美國不承認這種定義。
太空行走「世界之最」
太空行走不比走得多快,也不比走得多遠,而是比走的次數多少和走的時間長短。如果在太空你站着不動,一步不走,但停留時間比別人都長,也照樣拿「世界冠軍」。到目前為止,太空行走的「世界冠軍」是俄羅斯的索洛維約夫,他共進行過16次太空行走,在太空停留的總時間為77小時41分鐘,主要任務是進行設備的檢查、維修、安裝和回收。
具體到單次的太空行走,在太空停留時間最長的兩名航天員則是美國人赫爾姆斯和沃斯。他們兩人於2001年3月11日從國際空間站上出艙,在太空停留8小時56分鐘,將近9個小時。一般航天員在太空停留的時間多半在7小時左右,8小時56分已經到了太空行走時間的極限。