在浩瀚的太空中,宇航员们不仅需要面对零下的温度和强烈的辐射,还必须确保他们的生命支持系统可靠。在月球上进行太空漫步时,如何保持自由呼吸成为了一个亟需解决的问题,而可携式生命支持系统(PLSS)便应运而生。
PLSS是一种连接 至宇航员太空服的设备,使他们能够在不依赖太空船的生命支持系统的情况下进行外太空活动。
PLSS通常就像背包一样被携带,并执行多种重要功能,包括调节太空服内的压力、提供可呼吸氧气、去除二氧化碳和其他杂质,以及为宇航员提供冷却,确保他们能在恶劣的环境中保持体力和精力。这一系统的设计考虑了宇航员的基本需要,让他们能在外太空中自由活动,减少了依赖大型太空船的需求。
在阿波罗月球登陆任务中使用的可携式生命支持系统,采用氰化锂来去除呼吸空气中的二氧化碳,并通过液冷服循环水,将多余的热量和水分排放到太空。这一过程中的水分会变成冰晶,这不仅保证了宇航员的生命支持,也同时节省了资源。
PLSS还配备了无线电发射器和天线,用以通过太空船通信系统向地球传送信息。
在阿波罗任务的早期阶段,宇航员在月球表面进行的太空漫步时间限制为四小时,这是由于氧气和水的供应限制所造成的。随着任务的进展,这一时间得以延长,并增加了系统的容量,以适应更长的在月球表面的活动。
航天飞机和国际空间站的宇航员使用的生命支持系统也遵循了类似的原理。这些系统不仅能提供基本的氧气供应,还会对排出的气体进行处理,以确保在微重力环境下的安全。这些系统使用了昂贵而先进的装置,并依赖液冷和通风服来进行有效的热管理。
宇航服的操作压力在太空行走时保持在4.3 psi,这是地球大气压的三分之一。
随着科技不断发展,将来的PLSS可能会整合新技术,如压力摆动吸附技术(PSA),这种技术能更有效地从气体中分离二氧化碳,大幅减少了设备的大小和重量,同时提高了使用的方便性。
支撑太空行走的PLSS是宇航员生存的关键技术之一,随着太空探索的深入,这项技术会不断进步。未来的太空任务可能需要更加自给自足的生命支持系统,以便在异星进行长期探索。这不禁让人思考:美好的宇宙探索之路,是否只有科技进步才能为宇航员提供更好的保障和支持呢?