進步號係列貨運飛船執行向太空站定期補給食品,貨物,燃料和儀器設備等任務。到1993年底,已發展兩代,共發射進步號42艘,進步M號20艘。它與空間站對接完成裝卸任務後即自行進入大氣層燒毀。這種飛船由儀器艙,燃料艙和貨艙組成,貨艙容積6.6立方米,可運送1.3噸貨物,燃料艙帶1噸燃料。它可自行飛行4天,與太空站對接飛行可達2個月。
7.認識運載火箭
由多級火箭組成的航天運輸工具。用途是把人造地球衛星、載人飛船、空間站、空間探測器等有效載荷送入預定軌道。是在導彈的基礎上發展的,一般由2~4級組成。每一級都包括箭體結構、推進係統和飛行控製係統。末級有儀器艙,內裝製導與控製係統、遙測係統和發射場安全係統。級與級之間靠級間段連接。有效載荷裝在儀器艙的上麵,外麵套有整流罩。
許多運載火箭的第一級外圍捆綁有助推火箭,又稱零級火箭。助推火箭可以是固體或液體火箭,其數量根據運載能力的需要來選擇。推進劑大都采用液體雙組元推進劑。第一、二級多用液氧和煤油或四氧化二氮和混肼為推進劑,末級火箭采用高能的液氧和液氫推進劑。製導係統大都用自主式全慣性製導係統。在專門的發射中心(見航天器發射場)發射。技術指標包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的適應能力和可靠性。
運載火箭的發展
運載火箭是第二次世界大戰後在導彈的基礎上開始發展的。第一枚成功發射衛星的運載火箭是蘇聯用洲際導彈改裝的衛星號運載火箭(見“人造地球衛星”1號工程)。到20世紀80年代,蘇聯、美國、法國、日本、中國、英國、印度和歐洲空間局已研製成功20多種大、中、小運載能力的火箭。最小的僅重10.2噸,推力125千牛(約12.7噸力),隻能將1.48公斤重的人造衛星送入近地軌道;最大的重2900多噸,推力33350千牛(3400噸力),能將120多噸重的載荷送入近地軌道。主要的運載火箭有“大力神”號運載火箭、“德爾塔”號運載火箭、“土星”號運載火箭、“東方”號運載火箭、“宇宙”號運載火箭、“阿裏安”號運載火箭、N號運載火箭、“長征”號運載火箭等。
運載火箭分為哪幾種
我國的運載火箭主要是“長征”係列火箭。到目前為止,我國共研製了12種不同類型的“長征”係列火箭。其中,能發射近地軌道、地球靜止軌道和太陽同步軌道衛星的,分別是“長征一號”係列火箭、“長征二號”係列火箭、“長征三號”係列火箭和“長征四號”運載火箭。從1970年到2000年的30年間,我國發射“長征”係列火箭共計67次,成功61次,6次失敗或部分失敗,發射成功率為91%。在1994年至1996年間曾一度幾次發射失敗,使我國在國際商業發射市場的聲譽處於低穀。我國航天工業總公司經過一係列質量整頓後終於重振雄風,自1996年10月到2007年底,我國已連續50多次發射成功,這在世界衛星發射界也是不多見的。
1970年4月24日,我國使用“長征一號”運載火箭發射了第一顆人造衛星“東方紅一號”。“長征一號”是在兩級中遠程導彈上再加一個第三級固體火箭所組成,火箭全長29.86米,起飛總重81570千克,起飛推力為1040千牛。
“長征二號”(CZ-2)係列運載火箭是從洲際導彈的基礎上發展而來的,並於1975年發射了1噸多重的近地軌道返回式衛星,成功地回收了返回艙。此後,又根據發射衛星的需要,陸續衍生出“長征二號丙”(CZ-2C)、“長征二號丙改進型”(CZ-2C/SD)和發射極軌衛星的“長征二號丁”(CZ-2D)運載火箭。在“長征”火箭大家族中,“長征二號”係列主要用於發射各類近地軌道衛星,CZ-2C/SD曾以一箭三星方式發射了12顆美國的銥星移動通信衛星。
1986年初,美國的“挑戰者號”航天飛機爆炸後,航天飛機被停飛,美國用了很長時間分析和處理故障,其後美國停止用航天飛機發射一般商業衛星。趁此時機,我國僅用了18個月時間就研製成功“長征二號E”(又稱“長二捆”,CZ-2E)運載火箭,可以發射原來準備用美國航天飛機發射的商用衛星。“長征二號E”運載火箭是以“長征二號”為芯級,周圍捆綁了四個液體助推器,它的近地軌道運載能力高達9 200千克。“長征二號E”於1990年試射成功,從1992年到1995年曾發射多顆外國衛星。
為滿足發射“神舟號”飛船的要求,保證航天員的安全,我國又在“長征二號E”的基礎上改進了可靠性,並增設了故障檢測係統和逃逸救生係統,從而發展出“長征二號F”(CZ-2F)運載火箭,專門用來發射“神舟號”載人飛船。
由於“長征二號”火箭的質量和可靠性非常高,1975年至1996年連續成功地把17顆返回式衛星送上天,這使“長征二號”運載火箭在國際衛星發射市場上獲得了非常好的聲譽。
“長征三號”運載火箭是在“長征二號”二級火箭上麵加一個以液氫、液氧為推進劑的第三級,所用的液氫、液氧發動機可以二次啟動,在技術上處於當時國際先進水平,是我國火箭技術發展的一個重要裏程碑。1984年"長征三號"成功地發射了我國第一顆地球同步試驗通信廣播衛星“東方紅二號”。1985年我國宣布進入國際商業衛星發射市場。1990年我國首次用“長征三號”運載火箭將美國休斯公司製造的“亞洲一號”衛星送入地球同步軌道。
此後,“長征三號”係列不斷增加新成員,如“長征三號甲”(CZ-3A)、“長征三號乙”(CZ-3B),主要用於發射地球靜止軌道衛星(即地球同步衛星)。“長征三號甲”運載火箭是在“長征三號”的基礎上研製的大型火箭,它的氫氧發動機具有更大的推力,性能也得到很大的提高,地球同步轉移軌道運載能力也從“長征三號”的1600千克提高到2600千克。“長征三號乙”運載火箭是在“長征三號甲”和“長二捆”的基礎上研製的,即以“長征三號甲”為芯級,再捆綁四個與“長二捆”類似的液體助推器。“長征三號乙”主要用於發射地球同步軌道的大型衛星,也可進行輕型衛星的一箭多星發射,其地球同步轉移軌道運載能力達到5 100千克,躍入了世界大型火箭行列。“長征四號乙”(CZ-4B)運載火箭是“長征”火箭家族中用於發射各種太陽同步軌道和極軌道應用衛星的主要運載工具。
運載火箭的指標
運載火箭的技術指標包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的有效載荷的適應能力和可靠性。
運載能力
指火箭能送入預定軌道的有效載荷重量。有效載荷的軌道種類較多,所需的能量也不同,因此在標明運載能力時要區別低軌道、太陽同步軌道、地球同步衛星過渡軌道、行星探測器軌道等幾種情況。表示運載能力的另一種方法是給出火箭達到某一特征速度時的有效載荷重量。各種軌道與特征速度之間有一定的對應關係。例如把衛星送入185公裏高度圓軌道所需要的特征速度為7.8公裏/秒,1000公裏高度圓軌道需8.3公裏/秒,地球同步衛星過渡軌道需10.25公裏/秒,探測太陽係需12~20公裏/秒。
飛行程序
運載火箭在專門的航天發射中心發射。火箭從地麵起飛直到進入最終軌道要經過以下幾個飛行階段:
1.大氣層內飛行段:火箭從發射台垂直起飛,在離開地麵以後的10幾秒鍾內一直保持垂直飛行。在垂直飛行期間,火箭要進行自動方位瞄準,以保證火箭按規定的方位飛行。然後轉入零攻角飛行段。火箭要在大氣層內跨過聲速,為減小空氣動力和減輕結構重量,必須使火箭的攻角接近於零。
2.等角速度程序飛行段:第二級火箭的飛行已經在稠密的大氣層以外,整流罩在第二級火箭飛行段後期被拋掉。火箭按照最小能量的飛行程序,即以等角速度作低頭飛行。達到停泊軌道高度和相應的軌道速度時,火箭即進入停泊軌道滑行。對於低軌道的航天器,火箭這時就已完成運送任務,航天器便與火箭分離。
3.過渡軌道:對於高軌道或行星際任務,末級火箭在進入停泊軌道以後還要再次工作,使航天器加速到過渡軌道速度或逃逸速度,然後航天器與火箭分離。
設計特點
運載火箭的設計特點是通用性、經濟性和不斷進行小的改進。這和大型導彈不同。大型導彈是為滿足軍事需要而研製的,起支配作用的因素是保持技術性能和數量上的優勢。因此導彈的更新換代較快,幾乎每5年出一種新型號。運載火箭則要在商業競爭的環境中求發展。作為商品,它必須具有通用性,能適應各種衛星重量和尺寸的要求,能將有效載荷送入多種軌道。經濟性也要好。也就是既要性能好,又要發射耗費少。訂購運載火箭的用戶通常要支付兩筆費用。一筆是付給火箭製造商的發射費,另一筆是付給保險公司的保險費。發射費代表火箭的生產成本和研製費用,保險費則反映火箭的可靠性。火箭製造者一般都盡量采用成熟可靠的技術,並不斷通過小風險的改進來提高火箭的性能。運載火箭不像導彈那樣要定型和批生產。而是每發射一枚都可能引進一點新技術,作一點小改進,這種小改進不影響可靠性,也不必進行專門的飛行試驗。這些小改進積累起來就有可能導致大的方案性變化,使運載能力能有成倍的增長。
80年代以來,一次使用的運載火箭已經麵臨航天飛機的競爭。這兩種運載工具各有特長,在今後一段時間內都將獲得發展。航天飛機是按照運送重型航天器進入低軌道的要求設計的,運送低軌道航天器比較有利。對於同步軌道航天器,航天飛機還要攜帶一枚一次使用的運載器,用以把航天器從低軌道發射出去,使之進入過渡軌道。這樣有可能導致入軌精度和發射可靠性的下降。
一次使用的運載火箭在發射同步軌道衛星時可以一次送入過渡軌道,比航天飛機稍為有利。這兩種運載工具之間的競爭將促進可靠性的提高和成本的降低。
影響運載火箭飛行的主要因素
在運載火箭安全可靠的前提下,天氣是影響運載火箭飛行的主要因素。天氣對兩個環節影響最大:轉運和發射。
轉運是指把運載火箭與飛船的船箭組合體從總裝廠房轉運到發射塔架,其間距離1500米。轉運階段影響最大的是距地麵0~80米的淺層風,因為轉運時飛船已經加注,而火箭還沒加注,處於頭重腳輕的狀態,風速過大可能讓火箭失去平衡。
發射時最重要的天氣因素則是距地麵8~15千米的高空風。這是大氣層裏風速最快的地方,風速太大會影響火箭的姿態。同時,風的切變如果太大,比如說,上下層風速不一樣,或者風的方向不一樣,可能使火箭發生扭曲。
其他影響發射的因素還有雲量、能見度、降水、地麵大氣電場強度等。
載人航天發射的最佳氣象條件主要包括:
總雲量0~3成,無降水;
地麵風速小於8米/秒;
水平能見度大於20千米;發射前8小時至發射後1小時,發射場區30~40千米範圍內無雷電活動;
船箭發射所經過空域3~18千米高空最大風速小於70米/秒。
8.了解運載火箭的構成
不管是固體運載火箭還是液體運載火箭,不管是單級運載火箭還是多級運載火箭,其主要的組成部分有結構係統、動力裝置係統和控製係統。這三大係統稱為運載火箭的主係統,主係統工作的可靠與否,將直接影響運載火箭飛行的成敗。此外,運載火箭上還有一些不直接影響飛行成敗並由箭上設備與地麵設備共同組成的係統,例如,遙測係統、外彈道測量係統、安全係統和瞄準係統等。
箭體結構
是運載火箭的基體,它用來維持火箭的外形,承受火箭在地麵運輸、發射操作和在飛行中作用在火箭上的各種載荷,安裝連接火箭各係統的所有儀器、設備,把箭上所有係統、組件連接組合成一個整體。
動力裝置係統
是推動運載火箭飛行並獲得一定速度的裝置。對液體火箭來說,動力裝置係統由推進劑輸送、增壓係統和液體火箭發動機兩大部分組成。固體火箭的動力裝置係統較簡單,它的主要部分就是固體火箭發動機推進劑直接裝在發動機的燃燒室殼體內。
控製係統
是用來控製運載火箭沿預定軌道正常可靠飛行的部分。控製係統由製導和導航係統、姿態控製係統、電源供配電和時序控製係統三大部分組成。製導和導航係統的功用是控製運載火箭按預定的軌道運動,把有效載荷送到預定的空間位置並使之準確進入軌道。姿態控製係統(又稱姿態穩定係統)的功用是糾正運載火箭飛行中的俯仰、偏航、滾動誤差,使之保持正確的飛行姿態。電源供配電和時序控製係統則按預定飛行時序實施供配電控製。
遙測係統
功用是把運載火箭飛行中各係統的工作參數及環境參數測量下來,通過運載火箭上的無線電發射機將這些參數送回地麵,由地麵接收機接收;亦可將測量所得的參數記錄在運載火箭上的磁記錄器上,在地麵回收磁記錄器。這些測量參數既可用來預報航天器入軌時的軌道參數,又可用來鑒定和改進運載火箭的性能。一旦運載火箭在飛行中出現故障,這些參數就是故障分析的依據。
外彈道測量係統
功用是利用地麵的光學和無線電設備與裝在運載火箭上的對應裝置一起對飛行中的運載火箭進行跟蹤,並測量其飛行參數,用來預報航天器入軌時的軌道參數,也可用來作為鑒定製導係統的精度和故障分析依據。
安全係統
功用是當運載火箭在飛行中一旦出現故障不能繼續飛行時,將其在空中炸毀,避免運載火箭墜落時給地麵造成災難性的危害。安全係統包括運載火箭上的自毀係統和地麵的無線電安全係統兩部分。箭上的自毀係統由測量裝置、計算機和爆炸裝置組成。當運載火箭的飛行姿態,飛行速度超出允許的範圍,計算機發出引爆爆炸裝置的指令,使運載火箭在空中自毀。無線電安全係統則是由地麵雷達測量運載火箭的飛行軌道,當運載火箭的飛行超出預先規定的安全範圍時,由地麵發出引爆箭上爆炸裝置的指令,由箭上的接收機接收後將火箭在空中炸毀。
瞄準係統
功用是給運載火箭在發射前進行初始方位定向。瞄準係統由地麵瞄準設備和運載火箭上的瞄準設備共同組成。
9.運載火箭要垂直起飛
首先是運載火箭的體型龐大,長度達十幾米至幾十米,直徑達幾米至十幾米,如果傾斜發射就得有一條比箭體更長的滑行軌道。這種滑軌不僅相當笨重、穩定性差、行走困難,而且發射時所產生的振動,勢必會影響火箭的軌道精度。並且放置滑軌就得有一個很開闊很平坦的發射場,同時由於火箭處於傾斜狀態,點火啟動時尾部會噴射出高溫高速高壓燃氣流,因此還需要有一個相當長的安全區。
其次是火箭飛行的絕大部分時間是在大氣層以外的空間。垂直發射有利於火箭迅速穿過大氣層,減少因空氣阻力而造成的飛行速度損失。當然,這種垂直飛行的時間也不宜過長,否則在重力作用下,火箭的飛行速度損失也會很大。所以運載火箭的垂直飛行段一般在4~15秒範圍之內,在垂直飛行一段時間後就要改變垂直飛行方向,進行程序轉彎。
第三是采用垂直發射可以簡化發射設備,在發射台上工作可以設計得很緊湊,並且能夠很方便地使豎立在發射台上的火箭在360°範圍內移動,從而滿足調整射向的需要,並保證火箭係統的穩定性和射向精度。
第四是大型運載火箭一般都是使用液體推進劑,因此垂直狀態發射便於推進劑的精確加注或泄出。
第五是現在大部分的運載火箭都采用慣性控製係統。它要求火箭在發射前精確確定它的初始基準和調零,這樣才能保證有效載荷準確地進入地球軌道。而垂直發射對實現這一要求,要比傾斜發射方便得多。
第六是運載火箭的推重比(火箭發動機的地麵額定推力與火箭的起飛重量之比)一般都比較小。如最早的V-2火箭的推力為26000千克,起飛重量為13000千克,推力比為2。現在運載火箭的推重比一般為1.2~1.6(固體火箭的推重比可達2.0以上)。火箭垂直放置發射台上,發射時隻要推力稍微超過起飛重量,火箭就可以騰空而起。隨著推進劑的不斷消耗,火箭的重量逐漸減小,飛行速度愈來愈快。由此可見,垂直發射對於火箭的加速和能量的利用,都是十分有利的。
從1944年德國發射V-2火箭開始,至今世界各國發射運載火箭大多均采用垂直發射。如起飛重量達2 930 000千克的“土星5號”運載火箭,就是采用垂直發射的。又如往返於地麵與太空的航天飛機,也是采用垂直發射方式升空的。
10.航天員的生命之塔
目睹神舟五號飛船發射壯觀景象的人們一定都會注意到,在火箭頂端有一個避雷針似的尖塔裝置,它便是完全由我國自主研製的載人航天逃逸救生係統,學名叫逃逸塔。
逃逸塔承擔著雙重重大使命,一是在火箭發射過程中,萬一發生危及航天員生命安全的意外緊急情況,要確保航天員瞬間逃生、安全返回。二是在發射順利時它還必須點火工作脫離箭體,讓飛船得以繼續飛行,所以在整個發射過程中逃逸塔倍受矚目。神舟無人試驗飛船四次遨遊太空,逃逸係統次次成功經受了考驗,成為航天員放心大膽去巡天的“定心丸”。
而鑄就“生命之塔”的就是航天科技集團公司第四研究院的航天人。
攻關克險才智無窮
在逃逸塔是確保航天員生命安全的重要保障係統,由於形狀特殊、要求極高且是從零起步,技術難度很大。因此,逃逸係統的研製從一開始就被確定為載人航天必須突破的三大技術難關之一。
1995年4月19日,整個逃逸係統動力裝置四種型號10台發動機中最大、也是結構最複雜、研製難度最大的主逃逸發動機,首次熱試車點火後不到1秒鍾,攝氏3000多度的高燃速火焰瞬間將四個前置噴管的彎管部分全部燒穿,四射的火箭將整個試車台燒成了一片火海。乍暖還寒的天氣,這個意外的“下馬威”將讓四院人的心一下子掉進了寒冷的冰窖。
針對問題,四院領導和型號總指揮、總設計師連夜召開了故障分析會。總指揮、總設計師研究後決定,從設計、材料、工藝、技術等多方入手,多管齊下,成立十多個工藝技術攻關小組協力攻克難關。正值一年當中最為酷熱的季節,一場曠日持久、牽涉甚廣的“百日攻關”大戰開始了。
攻關組的技術人員和一線的工人師傅遴選了成百種材料和配方,做了上千次試驗,測試了上萬個數據。終於,不知道經過多少個沒日沒夜的艱難鏖戰,多少次模擬試驗,新的絕熱材料和成型工藝找到了。四個月後,產品成功經受了地麵熱試車的考核,試車結束後界麵解剖結果表明,絕熱層不但沒有燒穿,還有相當的餘量,試車取得圓滿成功。
此後,四院不斷突破,先後攻克了瞬時大推力特種固定發動機設計、超高強度鋼異型機械加工、高燃速推進劑配方及工藝、高燃速發動機抗衝刷抗燒蝕絕熱防熱、高燃速大推力發動機裝藥及精密測試技術等關鍵工藝技術難關,把10多項中國之最甚至是世界之最,寫在了中國和世界航天史上,也把中國航天人的風采展現在世人麵前。
1997年,逃逸係統動力裝置在全係統率先轉入試樣階段研製。1998年10月19日,全麵考核神舟飛船應急救生係統綜合能力的飛船零高度飛行試驗獲得圓滿成功,四院研製的四種型號10台發動機均按指令點火工作,向祖國和人民交上了一份非常滿意的答卷。逃逸發動機噴出的火焰和它劃過的優美軌跡繪就了中國載人航天工程研製史上第一幅壯麗的彩圖。
嚴抓質量毫不留情
由於逃逸係統承擔著雙重重大使命,無論火箭發射成功與否,它都必須成功,失敗不起。
因此,四院始終把提高產品的質量和高可靠性放在首位。四院院長兼總指揮周為民要求自己和全體參與研製人員務必常存“戰戰兢兢,如履薄冰,如臨深淵”的心態。因為深諳此理,周為民處理質量問題毫不留情。“出了質量問題,惟你是問!”“出現低水平重複性質量事故者視同下崗!”“成功後,我重獎你們!”這些話聽起來有些生硬,其實就是軍令狀。
一次,一位為產品傾盡了心血的老師傅,在檢查一批螺栓時,居然出現了漏檢事故。周為民揮淚斬馬謖,嚴肅處理了這位老師傅,並在全係統範圍內開展質量整頓,複查了上千道工序的質量控製規程和元器件。事後,周為民找到那位老師傅力陳其中的利害,老師傅老淚縱橫地說:“我知道,我們現在的任何一個小小的失誤,將來都有可能是對航天員甚至整個載人工程的犯罪啊!”
正是由於嚴格的質量控製,才確保了四院的發動機不帶任何疑點出廠、“零缺陷”交付總體,實現了產品交付合格率100%,飛行試驗成功率100%的質量目標。
西北望長安,金秋色更濃。四院航天人研製的逃逸係統巍峨矗立在長二F火箭之巔,在神箭飛天的時刻,他們的心也隨著神舟飛船歡暢地遨遊太空。
11.太空中的衣服:航天服
宇宙服是高科技產品,它像密封座艙那樣,具有能保障航天員生命的一切功能。它是密封的,裏麵充氣,形成一定的氣壓,使航天員免受體外負壓的傷害。它有供氧設備,以維持航天員的正常生命活動。它可以散熱和保暖,使內部的溫度保持在一定的範圍內,使航天員免遭太空極端低溫的傷害。它能處理航天員呼出的二氧化碳和其他有害氣體,它能防止宇宙輻射和微流星體的傷害。宇宙服看似笨重,但航天員穿了它仍能活動自如,能飲食,也能大小便。為了便於航天員在太空行走,宇宙服內還裝有通信設備和動力設備。
航天員通用的航天服/EMUs有12層夾層,每個都有其特殊的用途。航天服包括背包在內淨重近280磅(在地麵)。當然了在太空中它沒有重量(即使什麼都沒有變化)。
航天員必須穿這麼重裝備的原因
一旦航天員進入有壓力的生活艙,他們就穿上地麵上的人們在溫暖的春天穿的衣服,通常是短褲、短袖襯衫和襪子(因為他們的腳需要一些防碰撞保護和防寒,但他們不走路,所以不需要鞋子。)們僅在發射和返回以及走出氣壓艙進行太空船外活動或艙外活動的時候需要穿上特殊的衣服。發射/著陸服有防火功能和在航天飛機的加壓係統失控後維持身體周圍的壓力不變的作用。
航天員艙外活動穿的航天服要提供維持生存的氧氣和壓力。它們必須使航天員免受快速飛行的太空碎片的傷害,所以他們的航天服必須有壓力。當他們背向陽光,遠離太陽光照射變冷的時候,航天服必須保暖。衣服提供與地麵、航天飛機和其他艙外活動的航天員聯係的無線設備。提供太空短途行走和在黑暗中工作所需的光線,避免航天員的眼睛受太陽光的直接照射,便於攜帶外出工作的工具,滿足航天員生理需要的食物。航天服要保證六小時無故障,可適應不同航天員的要求。你可以將它看成小型的太空船。在地球上它重達280磅,但是在太空中沒有重量。
航天服簡直就是小型的太空船,它需要保證航天員在艙外活動時的健康和連續工作的需要。由於在太空中沒有氣壓,沒有氧氣維持生命,人類必須有適合他們生存的環境。和航天飛機工作艙內的空氣一樣,航天服中的空氣也是可以控製和調節的。
這樣,航天服的主要功能必須為呼吸提供氧氣,同時要維持身體周圍的氣壓穩定,並使身體內血液處於液態狀態。在真空或非常低的氣壓狀態時,身體中的血液就會像高山頂上的熱水一樣沸騰了。
航天飛機上配備的航天服可以承受每英尺4.3磅的壓力,這僅是正常大氣壓的三分之一(每個大氣壓等於14.7 psi)。由於航天服內的氣體是100%的氧氣,而不像我們在地球的大氣層隻含有20%的氧氣,穿上航天服的航天員要比那些在海拔10,000英尺的高山或身處海平麵沒有穿航天服的人呼吸到更多的氧。在離開太空船去太空工作之前,航天員要呼吸幾個小時的純氧。這是去除溶解在血液中的氮和防止當氣壓下降時釋放出氣泡的必要程序,這種情況通常稱為潛水減壓病。
另一方麵,如果在正常大氣壓下呼吸純氧過長,它就會變成對人體有害的氣體。這種吸氧排氮對航天員來講是過分的、毫無益處的和令人厭煩的等待,確實是件麻煩事,我們將航天服的內部氣壓設計為8.3 psi,這樣可以縮短吸氧排氮的時間。