第40章 宇宙大視野(5)(2 / 2)

最外一層通常用玻璃纖維和一種叫“特氟隆”的合成纖維製成。它具有很高的強度,能抵禦隕星的襲擊,還具有防宇宙輻射的功能。

這樣複雜的一件航天服,它的製作代價當然十分的昂貴,大約一件在300萬美元以上。航天服一般很重,雖然在設計中,為了方便航天員的行動,關節部位有較高的靈活性,可是,穿著航天服對航天員來說仍是一個沉重的負擔。

知識點:太空環境、航天服、高科技產品

為什麼在太空中會發生失重現象

地球上的一切物體都受到地球的萬有引力,這稱為重力。重力的大小隨著高度的增加而迅速減小。航天器在環繞地球運行或在行星際空間軌道上飛行時,它們遠離地球和其他星球,自然處於失去重力的狀態,這就是失重。當然,失重並非絕對沒有重力,隻不過重力非常微小,所以失重也常稱做微重力。

失重是太空環境一個十分重要的特性。

在失重狀態下,人體和其他物體受到很小力的作用時就會飄起來。利用失重,能在太空進行某些地麵上難以實現或不可能實現的科學研究和材料加工,例如生產高純度大單晶矽,製造超純度金屬和超導合金以及製造特殊的生物藥品等。

失重為在太空中組裝結構龐大的航天器(空間站、太空太陽能電站等)提供了有利條件。

當然,失重也會對人體有一定的傷害,這主要是指航天員會患上航天運動病。這種病的典型特征是臉色蒼白、出冷汗、惡心嘔吐,有時還會出現唾液增加、上腹部不適、嗜睡、頭痛、食欲不振和飄飄然的錯覺。長期失重還會導致人體骨質疏鬆和肌肉萎縮。為了防止和減緩航天運動病,首先要在地麵上就加強航天員的訓練,增強體質;另外是在太空中重視體育鍛煉,我們在電視上收看有關航天活動的實況錄像時,經常可以看到,太空中的航天員正在運動器械上活動身體呢。

知識點:重力、失重、航天運動病

為什麼在太空中會發生超重現象

在載人航天活動中,超重現象主要發生在航天器的發射和返回過程中。為了把航天器送入太空,一般都采用多級運載火箭。在第一級火箭開始燃燒時,由於整個火箭的自身重力很大,加速度是很小的,看上去是徐徐上升。隨著燃料的消耗,火箭重力逐漸減輕,加速度值逐漸加大,直到第一級火箭燃料耗盡,燃燒停止;接著是第二級火箭開始燃燒,重複上述過程;最後是第三級火箭的燃燒和加速。經過這樣三次的加速過程,一般可把載人航天器加速到第一宇宙速度(7.9千米/秒),進入繞地球的太空軌道。在這個加速過程中,載人航天器上的設備和其中的航天員,自身的重力都會相應地增大許多,而處於超重狀態了。

同樣道理,載人航天器在完成任務從太空返回地麵時,也會出現超重現象。返回前,載人航天器的返回艙先把底部朝前,然後利用反推火箭減小速度和降低軌道高度。在進入大氣層時,因受空氣的阻力而逐步減速。剛開始時,因高層大氣密度很小,減速值很小;隨著高度的降低,大氣密度逐漸增加,阻力逐漸加大,減速值也逐漸加大,並在達到最大值後開始減小,形成一個半正弦的曲線。因此,在返回過程中,載人航天器及航天員,將第二次進入到超重狀態。

隨著航天技術的提高,延長了火箭的加速過程,火箭發射時的加速度已下降到地麵重力加速度的5倍;而返回時的超重也大大減小。航天飛機條件更好了,發射時超重峰值隻相當於3倍重力加速度,返回時采用了滑翔式飛機般地載入,超重峰值不到重力加速度的2倍,一般健康的人都可以承受得了。

過大的超重對航天員的身體十分不利,因為人的體重突然增加了許多倍,無論是對心血管係統,還是對呼吸功能,以及人的工作效率,都會造成不良的影響。人能忍受超重的能力總是有限的,為了最大限度地減小這個影響,人們在載人航天活動中對超重采取了一些防護措施。

知識點:超重、重力、加速度