美国宇航员使用的太空服和太空喷气背包

1987年,太空衣发明者唐鑫源博士获美国政府颁发的最高荣誉“特殊工程成就”奖章和美国太空基金会赠予的最高荣誉“太空技术名人堂”奖牌。

唐鑫源博士出生于中国江苏无锡唐氏纺织家庭,在上海长大。1936年赴美国学获硕士学位。后返回中国,出任协新毛纺厂厂长、中国纺大、上海纺织专科学院、中国纺织学院教授和副院长。1949年,他再度赴美深造获博士学位。此后,他在休斯顿太空中心工作,任总工程师,当时他是那里唯一的中国人。

从“水星”号、“双子星”号、“阿波罗”号到今天的航天飞机,30余年来美国太空发展各个阶段使用的太空衣,都出自唐鑫源之手,甚至未来的太空站所需要的太空衣,他也在退休前提前设计完成。在解决太空人排尿问题时,唐鑫源发明了一种能吸水1400CC的纸尿片,后来也被移作民用。

1984年2月3日,美国“挑战者”号航天飞机上的两名宇航员进行了新研制的喷气背包(MMU),也称“太空机动艇”的实用性试验,这是世界上第一次不系安全带的太空行走,宇航员以每小时28200千米的高速绕地飞行,历时5小时,这种喷气背包高约1.25米,宽约0.83米,总重150千克,内装12千克液氮,共有24个喷气管。它像一把没有座位的椅子,安在宇航员的背上,背包里充满压缩氮气,航天员通过扶手上的开关控制24个微型喷嘴,喷射出压缩氮气,形成各个方向大小不同的反推力,实现各个方向的移动。实际上它就是一个最小的宇宙飞行器。宇航员带上这种喷气背包,能在茫茫太空中随心所欲地翻筋斗,旋转,向上,向下,向前,向后自由移动,左右摇摆,或“高车定点”。为了保险起见,宇航员仍需系安全索。美国研制的喷气背包的维持生命系统有效工作时间为7小时,能提供的最大速度是每秒13.4米。但这会很快耗尽能量,因此宇航员常用一根带有刻度的小棒测量离开航天飞机的距离,以保证能安全返回。太空行走的时间一般不超过6—6.5小时。万一宇航员不能自己走回航天飞机。可以用牵引缆索把他拉回来。

右图 太空服后面被打开,里面设有各种复杂的装置。这些装置使宇航员的生命在太空环境中受到十分有效的保护,同时,为宇航员提供了在太空环境中的活动条件

左图 唐鑫源发明这种“太空喷气背包”