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驚險時刻,劉伯明中國空間站首次出艙,遭異常輻射,緊急回艙躲避

衆所周知,太空是一個高真空、微重力、強輻射、溫度變化非常劇烈的極端惡劣環境,人一旦暴露在太空中,将面臨失壓、缺氧、高低溫和輻射損傷 4 大危險。是以, 太空對人體來說是一個緻命的環境。航天員在進行太空行走時,要離開保護自己的座艙環境,進入這樣一個惡劣的環境中,雖然有艙外航天服的保護, 也是危機四伏,随時可能發生危險。

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在中國空間站進行首次出艙活動的時候,就曾遭遇過這樣的驚險時刻。當時劉伯明和湯洪波負責執行首次出艙任務,當時劉伯明和湯洪波的實際任務是驗證艙外活動相關裝置的可靠性,以及對全景錄影機a進行擡升。

全景相機對于空間站非常重要。由于空間站尺寸很大,由多個結構構成,在營運過程中也會出現頻繁的結構安裝、艙外活動、軌道維持、角度維持等操作,對這些過程和實時營運狀态進行監視有着重要意義。此外,太空環境複雜,甚至偶然有微隕石撞擊到空間站結構,必須實時監測并立即進行風險評估。

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該錄影機位于核心艙第四象限大柱段與小柱段之間的控制力矩陀螺附近。其中劉伯明通過機械臂轉移,而湯洪波則是通過主路徑扶手自主爬行至作業點。

在進行任務前,劉伯明和湯洪波還要給機械臂安裝腳限位器。不然,機械臂就沒有辦法能“綁住”并攜帶航天員進行艙外作業。

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而在劉伯明進行艙外活動時候,地面監測到空間站遭遇了異常輻射,我們都知道,太空中充滿了輻射,太空環境輻射主要由銀河宇宙線、太陽高能粒子、南大西洋異常區輻射帶粒子組成。

銀河宇宙射線是來自太陽系之外的高能量帶電粒子流。粒子的能量為108〜1 020電子伏,通量密度為2〜4個/(平方厘米·秒)。重離子在銀河宇宙射線中危害最大,它不僅能穿透航天器的艙壁,而且擊中人體後能造成組織器官的嚴重損傷。

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太陽風暴爆發時會釋放大量高能量的帶電粒子,包括質子、電子、重核粒子流,其中絕大部分粒子是質子,它能夠穿透太空艙和宇航服,引起航天員身體器官的實體損傷。

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由于地磁場與地球自轉軸的偏離(約11.5°),地磁場磁力線在南大西洋 15°N〜55°S,15°E〜90°W區域幾乎垂直下降,該區域即為南大西洋磁異常區。南大西洋異常區16千米〜320千米的高度範圍内,能量大于30兆電子伏的質子通量甚至比其他區域相同海拔高度處高出4個數量級之多,可對在該區域低軌道飛行中進行艙外操作的宇航員構成威脅。

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總而言之,太空輻射可以破壞人體的D N A,使人體機能逐漸衰弱、大腦受損、患白血病、增加癌症的發病率。現在進行的地球軌道飛行,由于受地球磁場、大氣及航天器座艙的保護,航天員在太空中所受到的輻射劑量沒有超出規定的限值。而天宮空間站艙體有多層防護結構,可以屏蔽掉大部分危險輻射。

但是,太空行走時,航天員所受的輻射計量會比艙内高,如果這時再遇到太陽粒子爆發,将有可能出現輻射病,甚至,對航天員造成重創。

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以美國為例子,美國“ 雙子星座”9 号航天員吉恩· 塞納雖然沒有遭到異常輻射,但是他的航天服背部外層被劃破,受太陽光照射,他的背部被曬傷,太陽光的熱還損壞了服裝的生命保障系統。在艙外活動結束後傳回飛船座艙時, 他不得不在同伴斯塔夫的幫助下才進入座艙。

在報道中,航天人員并沒有具體告知異常輻射來自哪裡?而在接受到地面人員的指令後,劉伯明緊急回艙躲避,艙外活動非常考驗航天員的臂力,人在失重環境下很難控制自己,輕輕移動就出去了,可要想停下來就得花很大力氣。而劉伯明成功在異常輻射到來之前,回到艙内,而在輻射過去之後,劉伯明再次出艙進行作業。

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而在之後,湯洪波又進行了應急傳回訓練,湯洪波要徒手爬到“天和”核心艙最遠處。接到撤離指令後,他第一時間折回,以最快速度傳回艙口,并直接進入節點艙。成功完成應急傳回演練。

其實,航天員在空間站執行任務,所做出的犧牲遠超我們想象,以聶海勝、劉伯明、湯洪波為例子,航天員在傳回地球後會失去方向感,并且運動控制、平衡感、功能靈活性和認知能力都有所減退。而且他們在太空飛行期間,大腦會向頭骨上方移動,體覺皮質(負責處理感官資訊)的灰質體積也會有所增減。

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是以在傳回地球之後,還要針對任務飛行時間長和航天員自身特點,量身定制恢複計劃,進而使3名航天員完成身體重力再适應,各項生理名額恢複達到預期目标。