53、国际空间站上航天员太空行走时最重要的装备是什么？

航天员太空行走时最重要的装备是气闸舱、舱外航天服和航天员机动装置。

54、什么是航天员机动装置？国际空间站上的航天员机动装置有何特点？

航天员机动装置是航天员在太空行走时的一种推进装置，当航天员远离航天飞机或空间站时，如果没有系着安全带，就需要使用这种装置来移动身体。该装置主要是航天飞机航天员在进行太空行走时使用。在国际空间站上，美国宇航局对机动装置做了改进和简化，使其更小巧和更方便，并取名为“太空行走简易救援背包”，这种救援背包不仅可用来推动航天员，帮他移动身体，而且还用于太空行走期间对航天员的应急救援。

55、国际空间站航天员太空行走时穿什么？

在国际空间站上进行太空行走时，美国航天员穿航天飞机舱外航天服，俄罗斯航天员穿海鹰-M型舱外航天服。

56、一套航天飞机舱外航天服有多重？体积多大？服装部分有多少层？价值多少美元？

一套航天飞机舱外航天服全套重127千克，体积为0.125至o.153立方米，服装内为0.29个大气压。一套航天飞机舱外航天服价值1200万美元。服装部分由14层组成。

57、穿着舱外航天服的航天员如何饮水和进食？

航天服内装有饮水袋，专供太空行走的航天员饮用。饮水袋由聚胺脂橡胶制成，袋子上装有进水阀、饮水阀和饮水管，用尼龙搭链将饮水袋贴附在服装上身的里面。饮水管穿过服装颈部进入头盔，直到航天员嘴巴的右下角。饮水管顶端装有一个饮水阀，航天员只要用嘴一吸阀门，水就流进嘴中，非常方便。饮水袋内可装1.9千克的饮用水。另外，在饮水管的旁边还有一个放置食物棒的长孔，航天员需要进食时，只要一伸嘴即可吃到美味可口的棒状食品。

58、什么是气闸舱？航天员太空行走为什么要用气闸舱？

气闸舱是指居于两个气压不同的环境之间的过渡舱，在载人航天器上就是居于加压座舱与宇宙真空之间的过渡舱，目的是在人员和物件通过时防止两个环境之间的气体交流。这个词是直译，如果译成“气压过渡舱”，可能更确切，也更容易被理解。气闸舱有两个作用：其一是在打开载人航天器的舱门时防止加压座舱内的气体丧失；其二是在航天员出舱前，对大气压力的调节提供一个适应过程，预防减压病。目前空间站内都是地球海平面的大气压力，即1014豪巴，而舱外航天服内的压力是296豪巴，如果航天员在航天飞机或空间站的加压座舱内穿上航天服，从高压环境很快转为低压环境，就可能患减压病。如果在气闸舱内，高低压环境之间有一个过度，再加上预吸氧（即呼吸纯氧，排除体内氮气），就可以预防减压病的发生。

59、神舟号飞船是什么？

神舟号飞船是我国自行研制的第一种新型太空载人工具，具有舱体大、起点高，一船多用、总体性能优越，不进行搭载动物实验、直接进行载人飞行的鲜明特色。神舟号飞船采用推进舱、返回舱、轨道舱、两对太阳能电池阵构型和升力控制返回、圆顶降落伞回收的载人飞船三舱方案，额定乘员3人，可自主飞行7天，飞行任务结束后，其轨道舱可继续留轨运行约半年时间，开展空间科学实验和应用技术试验，同时还可以作为空间交会对接任务的目标飞行器使用。神舟号飞船的任务，，即在确保安全可靠的前提下，从总体上体现中国特色和技术进步，完成以下四项基本任务：突破载人航天基本技术；进行空间对地观测、空间科学和技术试验；提供初期的天地往返运输器；为载人空间站工程大系统积累经验。迄今为止，中国空间技术研究院成功研制6艘神舟号飞船，其中神舟一、二、三、四号为无人飞船，神舟五号、六号为载人飞船。神舟五号载人飞船的成功飞行和回收使中国成为世界上第三个掌握载人航天技术的国家，是中国航天史上的一座新的里程碑。

60、宇航员在太空中的生活环境是什么？

载人航天器中的乘员座舱内的压力，是由氧气和氮气为主的气体构成的，供氧和压力调节是一致的。座舱"舱压体制"或"舱压制度"是舱内采取多大的总压和氧分压的总称。我们知道人在地球表面生活，大气压力为一个大气压，即101.3千帕(760毫米汞柱)，但人体在高山上或不到一个大气压的环境下也能生存。在一个大气压呼，氧气含量为21%左右，在不到一个大气压环境中自然氧气也相对减少，虽然人体还能生存，但易患缺氧症。设计载人航天器内的舱压体制时，航天工程师、科学家与医学专家提出了几种设想。其中一种是把地面的一个大气压的环境全搬到载人航天器舱内，这就是全压式的舱内压力体制。

如何造成舱内的大气压呢？因为地面气压为一个大气压，如果舱内压力体制采用全压式时，航天器在没起飞之前其舱压在地面就形成了，但要对舱内气体进行配制，使舱内气体成份达到设计中要求的氧氮比例。如果采用1/2或1/3大气压力制度，就必须对舱内气体进行抽除，使气压到达所要设计的水平，并调好氧气与氮气的比例。由此看来，造成舱内压力不是太难，而一直保持舱压在所设计的水平才是难事，即供气、调压是重点。

在由氧、氮气源为主体组成的舱内供气调压系统中，包括有减压组件、供气开关组件和排气调压等组件、各组件中都有相应的开关、阀门和配套的传感器。座舱大气控制与测量的主要信息源是氧分压和舱压传感器。氧分压代表舱内气体中氧气的分压值，其需求量由舱内航天员多少和舱体的漏气速率而定。由于氧气是航天员生存的第一物质要素，故测量和控制舱内氧气分压或含量是供气调压的关键技术之一。多乘员的压力舱氧气消耗很快，缺氧时通过传感器传到供氧组件中，从而得到及时的供氧。当舱体慢性漏气和排出舱外的废气引起舱压下降时，传感器传给主气源以供气增压，使舱压稳定。及时供气调压是载人航天器环控与主保系统中的主要环节之一。由此可见，舱内除需有主气源来保障有足够的气体(含氧气)外，其供气调压系统中的供气和排气组件的安全和可靠性也非常重要。在所有载人航天器中，供气调压的组件除有自动控制机构外，都装备有手控调压组件，以备在自动调控失灵时航天员启动手动调控机构供氧、供气，以保障安全。

载人航大器乘员座舱的微小空间容易被人体和舱内其他物体排泄和挥发出来的废气和化学物质以及尘埃等所污染。根据国外发射的载人航天器的检测结果，舱内有300多种污染物，它们涉及各类化合物，但绝大多数浓度非常低，不足以对人体造成损害。其中最大量的是二氧化碳气体，这是人体呼吸的产物。据测定一个人每天要排出0.1～1.0千克二氧化碳气体，如不及时去除，也会危害人体的健康。

航天服也称宇宙服、宇航服，是在载人航天中航天员穿的一种服装系统。它由服装、头盔、手套和航天靴等组成。实际上它是航天员必备的个人防护救生装备。从功能上看、航天服有舱内航天服和舱外航天服两种；从服装内压上看，有低压航天服和高压航天服之分，从其结构上看，可分为软式、硬式和软硬结台航天服。目前，美国和俄罗斯使用的都是软硬结合式的航天服。无论哪种航天服都由多层组成，它们互相连接形成一个整体服装，但要求各层的质量要高、要轻、不能过厚，以避免影响航天员的行动。以舱内使用的低压航天服为例，其基本结构与功能是这样的：由最贴身的里层往外数，第一层为内衣裤(有人认为这一层不属于航天服)，选用纯棉布或棉麻布制服。第二层是保暧层，它和内衣裤结合，选用羊毛制品或合成纤维片(有人称它为太空棉)制成，起保温和隔热的作用。第三层为通风散热层，其结构比较独特，是由很长的微细管道连接在衣服上而制成的，在人体与外界隔绝的情况下，它可以把人体产生的热、水和气味带出去。第四层是气密加压限制层，它既要充气加压，使身体有足够的压力，不能漏气，又不能使服装过于膨胀，防止外界的磨损，还要使各关节活动自如。所以这一层结构的选材和设计都比较难，是航天服装的关键层。第五层为隔热层，也叫真空隔热层。舱内航天服可以不加这一层。例如，美国阿波罗号飞船、航天飞机上用的航天服都没有这层，而苏联的上升号飞船和俄罗斯的联盟号飞船中使用的舱内航天服就有这一层。它是由5～7层涂铝的聚脂薄膜构成，各膜之间用网络物隔开，贴在一起形成屏蔽。它有良好的隔热和防辐射作用，舱外航天服必须有这层。最外边一层是外罩层。这个外套要求防磨损力强、耐高温，除能防护内部各层不受损坏外，还要注意到颜色，一般用白色或金黄色为好。

舱外用的航天服除有舱内航天服的所有各层外，还有三层：一是真空隔热层，用于保护航天员在舱外作业或在月球与其它星体表面活动时，不受舱外环境过热、过冷的侵袭，又可防止服装内部的热量散失。二是液冷服，它是将舱内航天服的通风散热层管内的气体改为液体而成。航天员在舱外作业有时长达几个小时，身体产生的热量多，靠气体散热达不到散热要求，而液态冷却工质就可很好把热散掉。三是最外层，它除要有防高效、防磨损和保护内部各层的功能外，还要有防太阳辐射的功能和连接其它装具的接口。例如，与航天员舱外活动时的脐带连接，与身背携带式生保环境装备、太空机动飞行机构的连接等。

航天服的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。目前在载人航天中使用的头盔有软式与硬式两种，其中硬式头盔又分为固定式和转动式二种。软式头盔大多数作为舱内航天服的组件。转动式头盔在其颈圈上有气密活动轴承，但密封环节增多会降低气密性与结构可靠性，增加设计难度。

现以固定式全透明的钟罩式头盔为例，介绍其结构组成。头盔壳是头盔的主体，其材料应具有强度大、抗冲击和足够的耐热性等优点。在其面窗部位上有良好的光学性能。头盔内腔壁有硬衬垫和软衬垫，衬垫上镶有细管道，它兼有减震、隔热、消声、通风和供氧等功能。其内腔要适于戴通讯头盔，允许头在里面左右转动，尺寸要与穿戴者的头形相适应。还要留有安装生理测试部件、有利于排出人体呼出的二氧化碳和水汽的空间。

除上述各种要求外，面窗还应有良好的光学性能和广阔的视野。头壳的面窗部分除应有透光良好外，还要有防雾、去温的措施，因为航天员出舱活动时会遇上-150℃的低温，面窗内的温度也会下降。当降到空气露点以下时面窗上就会结雾，防碍航天员的视线。目前已用的方法有通风去湿法、双层面窗法、电热面窗法和化学防雾剂等，以保障面窗的透明度。否则，影响航天任务的执行。例如，1966年美国双子星座9号飞船的航天员，在太空用载人机动装置进行飞行时，因面窗起雾而看不清外边的情景，未能完成太空行走中的特定航天任务。

颈圈是连接服装与头盔的关键部件，分上下两圈，在穿戴服装与头盔时，先将上下圈连接上，再连接头盔与服装。它要求穿脱方便，具有良好的气密性和连接强度。在紧急情况下，要有使穿戴者本人能快速断、接、锁紧操作的机构，便于及时与头盔或服装断开或连接。

航天服的另外两个部件是可随时连接的手套和靴子。手套与服装通过腕圈接连，是服装压力层的延续。它要符合穿戴者的手型，能快速穿脱戴，在各手指关节部分有波纹结构，便于操作。航天靴由压力靴和舱外热防护套靴组成，其中压力靴是服装气密加压限制层的延续。通常将踝部活动关节设计在压力靴上，并与压力服相连接。航天服内部还设有废物收集装置，用于在紧急情况下收集、贮存和输送大小便用。