百科星空体育官网入口网站:管它冰天火海,載人航天器中自有桃源
來源:科普中國
發布時間:2019-12-10
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       在地球上,我們(men) 感受著四季的冷暖幹濕,衣食住行都受到氣候的影響。航天員在載人航天器中也和我們(men) 一樣嗎,他們(men) 那裏是熱還是冷?
 

  我們(men) 都知道,為(wei) 了維持生命活動,人體(ti) 內(nei) 會(hui) 發生許多化學反應,這其中很多都需要酶來做催化劑。而酶,隻有在適宜的溫度下才能夠很好地發揮活性,過高或者過低的溫度,都會(hui) 降低酶的活性,影響生命活動,甚至危及生命。

    所以,人的體(ti) 溫是相對恒定的,支持著身體(ti) 能正常地進行各種活動。在太空中,不僅(jin) 溫度極低,而且還存在許多輻射,環境與(yu) 地麵相差非常大




 

   太空環境與(yu) 地麵環境相差很大
 

  為(wei) 了讓航天員能夠在這樣惡劣的環境中生存和生活,載人航天器首先用它的外殼將一部分嚴(yan) 寒和宇宙輻射阻擋在了航天器外部。其次,在艙內(nei) 營造一個(ge) 舒適的氣候環境,這就需要對航天器內(nei) 的熱舒適性進行控製。



 

      航天員在禮炮7號空間站中
 

  熱舒適:是指從(cong) 物理、生理和心理三個(ge) 方麵,人對周圍熱環境的滿意度評價(jia) 。
 

  載人航天器的熱舒適性,通常從(cong) 溫濕度控製、人的著裝和活動強度等幾個(ge) 方麵來考慮。由於(yu) 載人航天器要在太空長時間飛行,空間相對較小,因而維持熱舒適性的難度比地麵上大很多。
 

  目前,世界各國載人航天器大多采用主動熱控製和被動熱控製相結合的方式來控製載人航天器內(nei) 部的熱環境。例如,當航天器內(nei) 的航天員運動和儀(yi) 器設備產(chan) 生熱量,為(wei) 了保持艙內(nei) 的溫度相對穩定,就會(hui) 采取主動散熱方式。



 

        當航天員運動產(chan) 生熱量,航天器采用主動散熱方式降溫
 

  通常,載人航天器內(nei) 部的溫度控製在17~26℃範圍內(nei) ,相對濕度控製在30%~70%範圍內(nei) 。在這種環境中,航天員的穿衣指數是套裝,也就相當於(yu) 穿夾克的保暖量。
 

  當然,穿什麽(me) 衣服並不是固定的,不僅(jin) 與(yu) 溫度有關(guan) ,還受到濕度、風速的影響。當環境中溫度較高、濕度較大時,人會(hui) 產(chan) 生悶熱感;溫度較低、濕度較大時,人會(hui) 產(chan) 生濕冷感。通常,采用冷凝除濕的方法降低空氣的濕度,增加熱舒適性。
 

  另外,為(wei) 了消除載人航天器中二氧化碳的蓄積,空氣流通是必不可少的。空氣流通需要嚴(yan) 格限製風速,如果風速太小,無法達到消除二氧化碳蓄積的效果,風速太大有可能導致航天員產(chan) 生吹襲的不舒適感,甚至受涼感冒。一般,艙內(nei) 吹起的微風隻有0.05~0.5米/秒的風速,相當於(yu) 地麵的0~1級風。



 

     航天員們(men) 在航天飛機中
 

  除了低溫,載人航天器還會(hui) 遇到高溫,特別是在返回地球的時候。進入大氣層後,航天器外表麵會(hui) 與(yu) 大氣產(chan) 生劇烈摩擦,艙外溫度高達上千攝氏度。



 

        神舟六號飛船返回艙表麵有嚴(yan) 重的燃燒痕跡
 

  美國的航天飛機使用的是隔絕熱源的方式。通過在航天飛機的表麵覆蓋防熱瓦,阻止外表麵高溫傳(chuan) 導進艙內(nei) ,保證艙內(nei) 溫度正常。



 

     亞(ya) 特蘭(lan) 蒂斯號航天飛機
 

  載人飛船返回地球時僅(jin) 剩下承載航天員的返回艙,通常在返回艙的外表麵使用高溫燒蝕材料,將熱能吸收和散失掉。這樣,盡管艙外烈焰熊熊,但艙內(nei) 溫度仍保持在設定的正常範圍之內(nei) ,航天員不會(hui) 感覺到燥熱難耐。



 

    神舟七號飛船
 

  這樣,無論外麵是冰冷刺骨還是烈火熊熊,載人航天器的艙內(nei) 都會(hui) 保持在一定的溫度範圍內(nei) ,保證航天員安全、舒適,能夠圓滿地完成任務,回到地球。
 

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