宇航服着火,微陨石撞击,人类第一次在商业空间行走竟如此危险。
敲重点:
1、美国亿万富翁艾萨克曼等人将在“北极星黎明”任务中首次进行商业太空行走。
2、航天员可能会遇到宇航服起火、辐射、断氧、微陨石撞击等危险。
3、由于SpaceX飞船上没有气闸,艾萨克曼和其他四个人都会受到太空真空环境的影响。

腾讯科技讯 根据国外媒体的报道,“北极星黎明”(Polaris Dawn)美国亿万富翁贾里德·艾萨克曼在任务中。(Jared Isaacman)计划通过SpaceX载人龙飞舱门进入太空真空环境,这无疑将再次创造历史。
艾萨克曼对这项任务的安全性充满信心,尤其是新型舱外活动。(EVA)经过长期的研发和测试,宇航服将确保包括他在内的四名机务人员在历史上第一次在商业太空中行走时安然无事。
当艾萨克曼到达肯尼迪航天中心参加新闻发布会时,他强调:“我们为此付出了很多努力,所以保证安全是理所当然的。太空行走是非常危险的,因为它需要我们暂时离开飞船的安全保护,宇航服将成为我们当时的移动生命维护系统。”
前美国空军飞行员斯科特·波提特·艾萨克曼和他的团队成员(Scott Poteet)、莎拉·吉利斯SpaceX员工(Sarah Gillis)和安娜·梅农在一起(Anna Menon),计划于美国当地时间周二凌晨(北京时间8月27日15日:乘坐SpaceX的猎鹰9号火箭升空。这个“北极星黎明”任务就是“北极星计划”(Polaris Program)一部分是艾萨克曼和埃隆·马斯克。(Elon Musk)另一个里程碑是公司携手推进商业太空界限。(编者注:SpaceX最新消息显示,此次发射任务已推迟至8月28日之前)
1、改造飞船,增加硬件,帮助太空行走。
在2021年艾萨克曼开创的“Inspiration4”任务中,他们乘坐了载人龙飞船,这意味着第一次全平民宇航员的载人航天航行。为执行这一轨道任务,龙飞船被特别改造,去掉了对接机制,代之以圆顶窗口,为宇宙提供了更广阔的视野。与此同时,飞船还增加了舱口等硬件,专为艾萨克曼和吉利斯的太空行走设计。
在太空行走过程中,波提特和梅农将留在机舱,但机舱也将受到太空真空环境的影响,因为飞船没有气闸。太空行走安排在任务的第三天,飞船将沿着椭圆轨道航行,海拔约700公里。腾讯新闻将直播这一激动人心的活动,估计不会超过两个小时。请注意。
艾萨克曼说:“在舱外活动时,我们将使用SpaceX团队精心设计的移动辅助装置,进行一系列精心安排的动作,就像在太空中跳舞一样。在这项任务中,我们将全面测试新型宇航服,旨在深入了解其性能,并向工程师反馈意见,为未来宇航服的设计创新提供数据。”
他提到,移动协助结构被称为“天行者”,这是一种位于舱口外的设备。他们将使用它来安全地完成移动,而不是依靠自由漂浮。
1964年美国宇航员埃德·怀特为什么不选择?(Ed White)Gemini 艾萨克曼强调:“安全第一,我们必须确保我们始终与天行者紧密相连,无论是手还是脚,我们都必须有一个稳定的支点,这是任务中第一次在太空行走时自由漂浮的方式。我们参考了巴兹·奥尔德林(Buzz Aldrin)Gemini 虽然自由漂浮在12个任务中使用的安全操作模式看起来很酷,很刺激,但我们认为保持至少一个与移动辅助设备的接触点是一个更安全的选择。”
SpaceX一直追求火星殖民的宏伟蓝图。EVA宇航服的首版设计融入了平视显示器、头盔摄像头、专为关节灵活性和隔热需求而设计的创新结构等多项前沿技术。对于这一点,艾萨克曼充满了期待:“这只是一个起点,将来可能会经历十多次迭代和进化。在这次飞行中,我深感荣幸,也许有一天,它的后续版本会帮助人类在火星上留下足迹。”
2、制定多种应急策略,做好应对突发事件的准备
根据计划,艾萨克曼和吉利斯将在载人龙飞船外停留15到20分钟。在此期间,两根连接到宇航服的氧气管通过约4米绳供氧。任务完成后,飞船将启动减压程序,以恢复机舱内的呼吸环境。如果增压再次受阻,机舱外的宇航服将转化为四人组的生命之舟,以确保安全返航。
吉利斯强调,SpaceX已经详细规划了许多应急策略。她解释说:“这是我们的起点,所以我们需要综合考虑潜在的紧急情况,以确保每个维修人员都能安全返回。因此,我们制定了一系列微妙的操作,以确保太空行走的起点是安全的,目标是可以达到的。同时,通过反复练习,我们做好了应对各种紧急情况的准备,力求万无一失。”
特别值得一提的是,飞船的朝向战略兼具防微陨石和避阳的双重保障。即使在阳光下,宇航服和遮阳板也能发挥应有的作用。吉利斯说:“这种策略巧妙地结合了遮阳和保护功能,为航天器提供了额外的保护层。”
艾萨克曼坦言,他曾经担心过多关注EVA细节可能会影响他对其他任务目标的关注,但SpaceX团队的专业性和严谨性有效缓解了他的担忧。SpaceX在飞行认证策划期间进行了全面的风险评估,确保每一个环节都经得起推敲,仿佛一切都需要从零开始审视。
3、清除航空服装火灾隐患,减少减压病的发生。
机组四人全程参与每一次风险简报,包括SpaceX在开发过程中识别并从容应对的潜在火灾风险。根据SpaceX副总裁比尔·格斯滕迈尔(Bill Gerstenmaier)在宇航服加氧环境下,其团队对静电放电可能引起的燃烧问题进行了深入分析,并立即采取了调整流程、优化工艺、引入导电材料等一系列改进措施,确保万无一失。
艾萨克曼高度评价了SpaceX在“北极星计划”合作中的安全至上态度。他强调,从项目开始到最终实施,SpaceX不仅限于EVA的详细审查,而且对整个任务进行了全面深入的审查,大大增强了他对任务成功的信心。
在新的近地轨道高度挑战的第一天,维修人员开始调节舱内的空气成分,旨在逐渐过渡到纯氧环境,从而避免减压。吉利斯说:“在45小时左右的过程中,舱压会逐渐降低,氧浓度也会逐渐增加,从而降低风险。第二天,我们将在宇航服中进行压力测试和机动演示。通过舱内一系列动作序列的演练,我们可以保证训练没有遗漏,为出舱活动打下坚实的信心。”
为了模拟太空环境,维修人员在美国宇航局约翰逊航天中心的真空室进行了为期两天的全方位训练。整个过程一丝不苟,从减压到最后在呼吸面罩下模拟100%氧气的EVA操作。
为了支持太空行走的需要,飞船还经历了重大改造,包括增加氧气储备、升级N2刷新系统和增加环境传感器等。,确保SpaceX能够实时掌握舱内环境状况,无论是在太空行走前、中、后都很清楚。吉利斯说:“随着这些生命支持系统的全新升级,我们进行了从组件到整个系统的一般测试,以确保万无一失。”
SpaceX将整个航天器放置在热真空室,实施了从减压到真空再到增压的全过程模拟。整个过程采用实际飞行中的软硬件。在这个过程中,内部环境暴露在真空下,以提前去除可能因太空环境而沉淀的化学物质和杂质。
艾萨克曼解释说:“这一举动无疑伴随着高风险。但正是为了应对这些风险,我们采取了多种减少措施。”他列举了多重安全保障:手动和自动舱门开启机制、加强多重密封设计、双系统保障飞船返回宜居大气和充足的EVA氧气供应。
艾萨克曼说:“当我们勇敢地走向太空的最后边界时,任何风险都是微不足道的,因为每一步都是对人类未来的投资。虽然EVA无疑是任务中最具挑战性的阶段,但正是为了那些在未来的太空建设中勇往直前的人,才凝聚了无数人的智慧。所以,虽然危险重重,但也是通往无限可能的唯一途径,自然吸引了最多的关注和努力。”
4、微型陨石、轨道残片及辐射威胁
值得注意的是,EVA只是这次飞行中许多高风险操作的一部分。
在任务的第一天,机组人员将航天器送到海拔1400公里的新高度,这将超过美国宇航局航天员皮特·康拉德。(Pete Conrad)和理查德·戈登(Richard Gordon)Geminini1966年 1372公里低地球轨道记录是11任务时创造的。艾萨克曼指出:“进入更高的空域意味着面对一系列前所未有的挑战,包括微陨石、路轨碎片和更严峻的辐射环境,这些都形成了独特的挑战。”
他说,这次航行的目的是让宇航员感受到未来深空和火星任务的标准条件,包括穿越地球范艾伦辐射带,这个区域覆盖着被地球磁层捕获的带电颗粒。艾萨克曼说:“从人体健康和科学研究的角度来看,这将为我们提供宝贵的数据和洞察力。如果我们将来踏上火星之旅,我们希望安全健康地回归。因此,每一次探索都意义重大。”
但艾萨克曼透露,鉴于高轨道环境的潜在风险,特别是辐射对航天器结构的潜在影响,“我们将严格控制停留时间,在高效收集关键数据后迅速撤离,以确保任务的安全和成功。”
格斯滕迈尔高度赞扬艾萨克曼勇敢地执行危险任务,认为这不仅是SpaceX走向宏伟蓝图的动力,也体现了对极限的不断挑战。不过,他强调:“在SpaceX中,安全总是首要考虑因素。我们肩负着保证每一位机务人员安全归来的神圣使命。空间之旅充满了挑战,但是北极星黎明任务的安全发射,全程支持,最终凯旋,都是我们不变的承诺。”
他还指出,经过详细的尽职调查和精心的准备,成功已经迫在眉睫:“EVA确实是一次冒险,但一切都准备好了,我们充满信心。从太空舱到宇航服再到高压氧舱再到各种测试,都展现了我们对这项任务的完美准备。”
格斯滕迈尔表示,SpaceX在继承NASA优秀传统的基础上,实现了创新和超越。他说:“这是对团队智慧和勇气的最高致敬。他们推动科技前沿,推动人类探索边界。我们将以最严格的态度完成任务,以科学的计划和全面的测试为太空飞行做好全面的准备。”
本文来源于“腾讯科技”,编译:金鹿,36氪经授权发布。
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