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人類商業(yè)太空行走意義何在

2024年09月24日 09:16 | 作者:劉霞 | 來源:科技日報 分享到: 

本月稍早時間,首次由非職業(yè)宇航員進行的商業(yè)太空行走取得成功,引起全球關(guān)注。這一事件對人類探索太空的進程是否有特殊意義?

英國《自然》網(wǎng)站刊發(fā)文章認(rèn)為,此次成功為人類進一步探索太空旅行的邊界奠定了基礎(chǔ);普通民眾能夠完成太空行走,意味著在太空中修復(fù)科學(xué)設(shè)備有了更多選擇。此外,商業(yè)載人航天飛行也有助更深入了解這種飛行對人體健康的影響。

國際宇航聯(lián)空間運輸委員會主席楊宇光在接受科技日報記者采訪時表示:“此次太空行走任務(wù)并非盡善盡美,宇航服還有很大改進空間。但宇航員們真正接受了太空輻射帶的考驗,為人類未來的宇宙探索提供了重要參考。”

宇航服有更多改進空間

9月10日發(fā)射后,美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)繞地球軌道運行的“北極星黎明”任務(wù)創(chuàng)下多項紀(jì)錄:起飛數(shù)小時后,載人“龍”飛船到達(dá)離地球1400公里的高度。這一高度是國際空間站距離地球高度的3倍多,也是自美國國家航空航天局(NASA)“阿波羅”任務(wù)以來,人類離地球最遠(yuǎn)的軌道。

9月12日,飛船上兩名機組人員——美國企業(yè)家賈里德·艾薩克曼和SpaceX工程師吉利斯,完成了首次商業(yè)太空行走(EVA)。不過,以往的太空行走任務(wù),宇航員需飄出國際空間站一段距離,而艾薩克曼和吉利斯只要出艙離開飛船,就算進行了太空行走。

據(jù)SpaceX網(wǎng)站報道,在太空行走任務(wù)期間,艾薩克曼打開艙門,4名宇航員首次同時暴露在太空環(huán)境中。艾薩克曼和吉利斯分別離開飛船,進行了一系列移動性演示,以測試宇航服在太空真空環(huán)境下的性能。

“盡管SpaceX的這套宇航服非常美觀,但并非真正意義上的EVA宇航服。它缺乏獨立的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)。”楊宇光解釋道,目前這套宇航服僅通過一條“臍帶”與艙內(nèi)設(shè)施相連,導(dǎo)致宇航員無法長時間出艙。不管是在軌道上,還是在其他星球的表面,宇航員只有身著具備獨立的環(huán)境控制與生命保障系統(tǒng)的宇航服,才能真正在太空“漫步”。此外,由于沒有配備液冷服,這套宇航服的散熱能力有限,難以適應(yīng)宇航員長時間出艙活動的散熱需求,“這套宇航服更適合太空旅游?!?/p>

“太空維修”有更多選擇

《自然》認(rèn)為,讓普通民眾能夠完成太空行走,意味著在太空中修復(fù)科學(xué)設(shè)備有了更多選擇。

2022年,艾薩克曼向NASA提議,借助SpaceX公司的載人任務(wù),將哈勃空間望遠(yuǎn)鏡重新送入更高軌道,以延長其壽命。哈勃望遠(yuǎn)鏡已在太空中飛行了34年,飛行軌道逐步下降,最終會降至地球大氣層,然后燃燒殆盡。NASA當(dāng)時拒絕了這一提議,理由是這會給哈勃望遠(yuǎn)鏡和機組人員帶來潛在的災(zāi)難性風(fēng)險。

美國太空咨詢公司Astralytical執(zhí)行董事勞拉·福奇克表示,隨著此次太空行走取得成功,商業(yè)公司執(zhí)行此類極具難度的太空操作的可能性越來越大,這或許能說服NASA。

不過,“要想執(zhí)行此類任務(wù),宇航員肯定不能身著SpaceX公司這款宇航服,必須得配備NASA笨重但更專業(yè)的宇航服。”楊宇光提醒道。

對太空輻射有更多理解

在執(zhí)行首次商業(yè)太空行走任務(wù)的同時,“龍”飛船上36項科學(xué)實驗也在安靜地進行著。這些實驗中有多項致力于研究太空飛行對人體健康的影響。

楊宇光表示:“宇航員不管是前往月球還是火星,都將面臨太空輻射,輻射防護是一大關(guān)鍵難題。此前阿波羅任務(wù)團隊,雖然也穿越了范艾倫輻射帶,但速度非常快。而參與此次任務(wù)的宇航員不僅身處太空輻射帶,而且待了一段時間,相關(guān)數(shù)據(jù)將為未來的太空探索活動提供重要參考?!?/p>

《自然》報道稱,有科研團隊將分析從任務(wù)成員身上采集的DNA、RNA及其他生物樣本,研究暴露于太空輻射對其身體的影響。2021年艾薩克曼執(zhí)行SpaceX開展的全民軌道任務(wù)“啟迪4”時,參與了“空間組學(xué)和醫(yī)學(xué)圖譜”研究,針對同一人獲得的不同數(shù)據(jù)將向科學(xué)家提供更多信息。

加拿大卡爾加里大學(xué)研究微重力對骨骼健康影響的運動學(xué)家李·加貝爾團隊將在任務(wù)成員返回地球后,對其手腕和腳踝進行高分辨率X射線成像,以測量執(zhí)行任務(wù)期間,微重力對他們骨骼結(jié)構(gòu)的影響。

還有幾項研究將通過該任務(wù)更好地了解與太空飛行相關(guān)的神經(jīng)—眼部綜合征(SANS)。這種疾病會導(dǎo)致宇航員視力發(fā)生永久性變化甚至損傷。科學(xué)家懷疑,SANS與眼內(nèi)積聚的液體壓力有關(guān)。任務(wù)機組人員每人都佩戴“智能”隱形眼鏡,能記錄眼中的液體壓力。

“北極星黎明”任務(wù)團隊雖已返回地球,但人類探索太空的步伐并不會停止。

編輯:馬嘉悅