神州六號(hào)飛船返回艙和軌道艙中的空氣是如何保持清新的?航天員呼出的二氧化碳到哪里去了??jī)擅教靻T在飛船中工作五至六天,他們呼出大量的二氧化碳到哪兒去了?如何保持飛船艙體空氣中有足夠的氧氣?
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打造更舒適的生活空間--神舟六號(hào)內(nèi)部環(huán)境詳解 新華網(wǎng)北京10月11日電(記者李宣良、白瑞雪)“神舟五號(hào)飛行中,環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)只能算是進(jìn)行了試驗(yàn),這一次神舟六號(hào)任務(wù)才是環(huán)控生保系統(tǒng)的真正使用。”神舟六號(hào)飛船環(huán)控生保分系統(tǒng)原主任設(shè)計(jì)師傅嵐在接受新華社記者采訪時(shí)說(shuō),“我們的任務(wù),就是竭力為航天員打造更舒適的生活空間。” 人類(lèi)要想脫離地球探索外層空間,必須設(shè)法創(chuàng)造一個(gè)人類(lèi)可以在太空生存的小環(huán)境。太空艙內(nèi)的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng),不但是載人航天器上最具載人特色的一個(gè)重要系統(tǒng),而且直接關(guān)系到航天員的身體健康、工作效率和生命安全。 “艙內(nèi)的空氣比地面還好” 當(dāng)楊利偉乘坐神舟五號(hào)飛船從太空返回時(shí),他說(shuō):“艙內(nèi)的空氣比地面還好。” 傅嵐說(shuō),神舟六號(hào)和神舟五號(hào)采用了同樣的供氣體調(diào)壓系統(tǒng),氧氣、氮?dú)庥筛邏轰撈繑y帶上飛船,通過(guò)控制閥進(jìn)行釋放,使得艙內(nèi)氣體成分大致和地面一致。 神舟六號(hào)飛船共帶了50公斤左右的氧氣,不僅可以滿足兩名航天員多天的需要,還可用于應(yīng)急狀態(tài)時(shí)使用。由于高壓鋼瓶裝載高壓的大氣,需要承受210個(gè)大氣壓的壓力,所以研制難度較大,一只鋼瓶的造價(jià)大約為5萬(wàn)元人民幣。傅嵐說(shuō),萬(wàn)一飛船在返回時(shí)落在海上,在返回艙內(nèi)還有一套應(yīng)急系統(tǒng)可以產(chǎn)生供航天員使用24小時(shí)的氧氣,并吸收二氧化碳,確保航天員不會(huì)缺氧。 在保持空氣中充足氧氣的同時(shí),飛船內(nèi)部還采用了先進(jìn)的通風(fēng)凈化系統(tǒng),可以將空氣中各種灰塵雜質(zhì)及時(shí)清除,使空氣質(zhì)量始終保持在優(yōu)良等級(jí)以上。 溫度17到25攝氏度,相對(duì)濕度30%到70% 通過(guò)溫濕度控制系統(tǒng),神舟六號(hào)返回艙溫度將控制在17到25攝氏度之間,相對(duì)濕度控制在30%到70%之間。 “這是令人感到相當(dāng)舒適的環(huán)境。” 傅嵐說(shuō),艙內(nèi)溫度主要依靠專(zhuān)用空調(diào)進(jìn)行控制。空調(diào)的工作情況,根據(jù)航天員的活動(dòng)量、飛船受太陽(yáng)照射程度的變化而自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整。即便是在飛船返回時(shí),飛船外表因與大氣的激烈摩擦而達(dá)到數(shù)千攝氏度,返回艙內(nèi)仍保持在25攝氏度左右。 相比于溫度的控制,對(duì)濕度的控制要困難得多。傅嵐介紹說(shuō),在太空中每名航天員每天通過(guò)呼吸、排汗等正常代謝,大約產(chǎn)生1.8公斤左右的水汽。在失重環(huán)境下,這些水汽懸浮在空氣中。如果不盡快回收,不僅使航天員難以忍受,危及到生命,而且可能使電氣設(shè)備受潮引起短路。神舟六號(hào)飛船是利用水的毛細(xì)現(xiàn)象,采用了一種吸附孔隔膜,通過(guò)施加一定的壓力讓空氣通過(guò),而水則被吸附下來(lái)。將這種隔膜應(yīng)用于空氣循環(huán)系統(tǒng)之中,就可以將空氣中的水汽有效過(guò)濾,使飛船內(nèi)的濕度保持在相對(duì)穩(wěn)定的水平。 吃喝拉撒設(shè)施一應(yīng)俱全 為了使航天員在太空中吃得更好,除了使食品的口味和種類(lèi)符合航天員的個(gè)人喜好外,還必須創(chuàng)造一個(gè)與地球上類(lèi)似的就餐環(huán)境,這樣才有利于調(diào)動(dòng)航天員的食欲。傅嵐介紹說(shuō),神舟六號(hào)航天員就餐時(shí)將食品放在具有磁性吸附作用的餐盤(pán)中,使用刀叉進(jìn)行進(jìn)餐。在太空中,航天員可以使用食品加熱器對(duì)食品進(jìn)行加熱,一般進(jìn)行30分鐘左右的加熱后,航天員就可以吃上熱的飯菜了。 “航天員喝水實(shí)際上不是喝,而是將水射到嘴里的。” 傅嵐說(shuō),由于飛船中的氣壓要小于地面上,所以航天員用自己的嘴根本吸不動(dòng)液體。飲水時(shí),航天員通過(guò)一根鉛筆一般粗細(xì)的吸管將嘴與飲料容器聯(lián)結(jié)起來(lái),通過(guò)氣泵加以一定的壓力,這樣飲料就可以源源不斷地射進(jìn)航天員的嘴里。 航天員在太空中的大小便采用了大小便收集系統(tǒng)。“這是一個(gè)相當(dāng)于吸塵器的系統(tǒng)。” 傅嵐介紹說(shuō),系統(tǒng)有兩根塑料軟管分別用來(lái)對(duì)準(zhǔn)航天員大小便的排泄器官。在航天員使用時(shí),系統(tǒng)通過(guò)吸氣,將排泄物收集起來(lái),液體和固體分別保存處理。為了防止大小便產(chǎn)生的氣味污染環(huán)境,塑料軟管在與人體接觸時(shí),可以起到很好的密封作用。同時(shí),系統(tǒng)中還使用了活性炭作為除臭吸附劑。 為了盡可能減少航天員的工作量,飛船環(huán)控生保系統(tǒng)的工作主要通過(guò)自動(dòng)控制來(lái)進(jìn)行。傅嵐說(shuō),“這個(gè)系統(tǒng)完全是為人服務(wù)的,如果沒(méi)有人,就不需要這個(gè)系統(tǒng)。讓航天員生活得舒服些,是我們不懈追求的目標(biāo)。”(完)。