Phi hành gia của NASA Chris Hadfield dạy bạn về bộ đồ vũ trụ

Đại tá Chris Hadfield của NASA là phi hành gia Canada đầu tiên đã đi bộ trong không gian. Không giống như trên Trái đất, các điều kiện trong không gian là thù địch và không thân thiện; đây là lúc mà một bộ đồ vũ trụ trở nên cần thiết. Các phi hành gia mặc bộ quần áo bay hoặc bộ quần áo áp suất khi ở trong tàu con thoi. Tuy nhiên, một loại bộ đồ vũ trụ công nghệ cao đa năng, đa năng là cần thiết để đi bộ trong không gian.

Chuyển đến phần

• Khi nào là cần thiết mặc đồ không gian?
• Một bộ đồ EVA là gì?
• Cấu trúc tiêu chuẩn của một bộ trang phục không gian là gì?
• Làm thế nào để các phi hành gia luyện tập để đi bộ ngoài không gian?
• Có bất kỳ nguy cơ nào liên quan đến việc đi bộ ngoài không?
• Làm thế nào mà các bộ đồ vũ trụ đã phát triển để phục vụ cho các hoạt động theo đuổi khoa học của chúng ta?
• Tìm hiểu thêm về MasterClass của Chris Hadfield

Cựu chỉ huy của Trạm Vũ trụ Quốc tế dạy bạn khoa học về khám phá không gian và những gì tương lai nắm giữ.

Khi nào là cần thiết mặc đồ không gian?

Phần lớn công việc của các phi hành gia được thực hiện bên trong môi trường tương đối an toàn của tàu vũ trụ. Họ sử dụng các robot như Canadianarm2 để làm việc từ xa bên ngoài trong môi trường chân không nhiệt khắc nghiệt. Tuy nhiên, đôi khi, công việc bên ngoài cần được thực hiện đòi hỏi sự phán đoán trực tiếp hoặc sự khéo léo của con người. Khi nhu cầu nhiều hơn rủi ro, một cuộc đi bộ ngoài không gian được lên kế hoạch. Đi bộ ngoài không gian, hoặc EVA (Hoạt động ngoài trời), rất nguy hiểm, đòi hỏi thể chất và hiếm. Kể từ khi Alexei Leonov thực hiện lần đầu tiên vào năm 1965, chỉ hơn 200 người, bao gồm 12 người đi bộ trên mặt trăng, đã từng biểu diễn EVA — Chris là người thứ 127.

Chris Hadfield

Dạy khám phá không gian

Một bộ đồ EVA là gì?

Bộ quần áo EVA được thiết kế để bảo vệ các phi hành gia khỏi môi trường thù địch, chết chóc của không gian. Chúng được tạo áp suất bằng oxy tinh khiết đến 1/3 áp suất mực nước biển, có thể chịu được nhiệt độ cực lạnh của chân không và bảo vệ các phi hành gia khỏi sự bắn phá liên tục của các vi hành tinh nhỏ, tốc độ cao bay qua hệ mặt trời ở độ cao 10 km môi giây.

Bộ quần áo có một hệ thống hỗ trợ sự sống di động trong ba lô của nó. Nó chứa hệ thống lọc oxy, hệ thống làm mát, radio và năng lượng pin. Trên mũ bảo hiểm của bạn có camera để Mission Control có thể ghi lại trực quan công việc bạn thực hiện, cũng như đèn để làm việc trong bóng tối. Nó cũng có một tấm che nắng vàng và các tấm chắn nắng để bảo vệ khuôn mặt và đôi mắt của bạn khỏi ánh nắng mặt trời vô cùng khắc nghiệt, không được lọc. Trên ngực có một màn hình máy tính và mô-đun điều khiển để chạy bộ quần áo và một van thanh lọc để đổ áp lực nếu cần. Các nút điều khiển và nhãn ở mặt trước của bộ đồ được hướng về phía sau để bạn có thể đọc chúng bằng cách sử dụng gương trên cổ tay bộ đồ của mình. Hai kẹp cứng ở mặt trước của bộ quần áo cho phép bạn gắn một khung kim loại để giữ tất cả các dụng cụ của bạn. Trong khi đi bộ ngoài không gian, bạn giữ cho mình kết nối với Trạm vũ trụ bằng ít nhất một dây buộc, được kẹp vào bộ đồ bằng móc kim loại khóa.

Cấu trúc tiêu chuẩn của một bộ trang phục không gian là gì?

Bộ quần áo vũ trụ có màu trắng để phản xạ sức nóng từ Mặt trời. Bản thân bộ đồ bao gồm 14 lớp chất liệu, với mỗi lớp đóng một vai trò khác nhau trong việc giữ cho bạn sống động. Phần mỏng manh nhất của toàn bộ bộ đồ là lòng bàn tay và ngón tay của găng tay: chúng chỉ dày vài lớp để tăng cường sự khéo léo. Vì găng tay rất mỏng manh, các phi hành gia tạm dừng để kiểm tra chúng thường xuyên xem có bị hư hại trong các chuyến du hành vũ trụ hay không. Để có được nhiều thao tác trên bàn tay nhất có thể, có một thanh kim loại cong trong lòng bàn tay có thể được giữ chặt bằng dây đeo qua mu bàn tay, để ngăn găng tay có áp lực chụm lại trong lòng bàn tay.

Không giống như những người đi bộ trên mặt trăng trên tàu Apollo, những đôi ủng trên bộ trang phục không gian ISS của bạn được thiết kế để khóa vào một bộ cố định chân di động, được gọi là PFR. PFR có thể được đặt ở nhiều nơi khác nhau xung quanh bên ngoài ISS; sau khi bạn bị khóa, cả hai tay của bạn đều có thể tự do làm việc. Nếu không có nó, bạn sẽ luôn bận rộn một tay.

Lớp học thạc sĩ

Được đề xuất cho bạn

Các lớp học trực tuyến được giảng dạy bởi những bộ óc vĩ đại nhất thế giới. Mở rộng kiến ​​thức của bạn trong các danh mục này.

Dạy khám phá không gian

Dạy bảo tồn

Dạy tư duy khoa học và giao tiếp

Dạy khoa học về giấc ngủ ngon hơn

Làm thế nào để các phi hành gia luyện tập để đi bộ ngoài không gian?

Trước khi bạn thực hiện một chuyến đi bộ ngoài không gian, bạn phải trải qua nhiều năm đào tạo về hệ thống quần áo, trong bộ mô phỏng thực tế ảo, trong buồng chân không và mô phỏng không trọng lượng dưới nước. Chris đã dành hơn 400 giờ để tập luyện trong hồ bơi trước chuyến đi bộ ngoài không gian đầu tiên của mình. Ngoài ra, bạn cần đủ điều kiện tham gia SAFER, Hỗ trợ Đơn giản cho Giải cứu EVA. Nó là một gói phản lực, được sử dụng như một hệ thống tự cứu hộ khẩn cấp trong trường hợp bạn phải tách khỏi ISS và lao vào vũ trụ. SAFER được vận hành bởi một cần điều khiển có thể triển khai bắn ra các luồng khí nitơ thông qua 24 vòi phun nhỏ để ngăn bạn ngã nhào và giúp bạn quay trở lại để bám vào Trạm vũ trụ quốc tế.

Có bất kỳ nguy cơ nào liên quan đến việc đi bộ ngoài không?

Nghĩ như một người chuyên nghiệp

Cựu chỉ huy của Trạm Vũ trụ Quốc tế dạy bạn khoa học về khám phá không gian và những gì tương lai nắm giữ.

Các bộ quần áo EVA phải được kiểm tra chất gây ô nhiễm khi chúng trở lại Trạm vũ trụ quốc tế để đảm bảo rằng không có vật lạ nào xuất hiện trên tàu gây nguy hiểm cho sức khỏe của phi hành đoàn. Các phi hành gia Apollo phải kiểm tra các mảnh nhỏ của bụi Mặt trăng không bị phong hóa, giống như thủy tinh, và các phi hành gia hiện tại của NASA kiểm tra amoniac từ hệ thống làm mát của ISS. Những bộ quần áo tương lai sẽ cần phải cân nhắc về vấn đề ô nhiễm: có thể bộ quần áo không cần phải quay trở lại căn cứ hành tinh và thay vào đó có thể chỉ gắn vào bức tường bên ngoài của môi trường sống của phi hành gia.

Làm thế nào mà các bộ đồ vũ trụ đã phát triển để phục vụ cho các hoạt động theo đuổi khoa học của chúng ta?

Biên tập viên chọn

Người Nga đã phát triển một phiên bản ban đầu của bộ quần áo bay, bộ đồ không gian Sokol, bộ đồ mà Chris đã mặc trong các chuyến bay tên lửa Soyuz; bộ đồ vũ trụ Sokol vẫn còn hoạt động cho đến ngày nay. Thập kỷ qua đã chứng kiến ​​nhiều tiến bộ công nghệ trong khám phá không gian. Giám đốc điều hành SpaceX Elon Musk có kế hoạch đưa dân thường lên vũ trụ vào một ngày nào đó; hiện tại, tàu SpaceX tự hành Crew Dragon sẽ chở các phi hành gia NASA lên ISS. Chương trình phi hành đoàn thương mại của NASA và chương trình sao Hỏa cũng đang thúc đẩy ranh giới của việc khám phá không gian. Vì vậy, các nhà khoa học đang nỗ lực nghiên cứu để phát triển các bộ vũ trụ mới có thể hoạt động như một lớp da thứ hai cho các phi hành gia và dân thường.

Để du hành đến sao Hỏa, các phi hành gia có thể mong đợi ở trong không gian trong chín tháng, tối thiểu. Chúng tôi đã học được từ ISS rằng không trọng lượng kéo dài gây ảnh hưởng đến cơ thể con người; có những tác động đáng kể đến sự cân bằng, điều hòa huyết áp, mật độ xương và đôi khi là thị lực Sau chín tháng du hành, khi các phi hành gia tương lai lên sao Hỏa, sẽ không có đội hỗ trợ mặt đất nào hỗ trợ sau khi hạ cánh. Tùy thuộc vào thời gian thủy thủ đoàn cần thích nghi với lực hấp dẫn của sao Hỏa (38 phần trăm của Trái đất), tàu đổ bộ có thể cần hoạt động như một cơ sở phục hồi chức năng. Trọng lượng và cấu hình của bộ vũ trụ sao Hỏa cũng sẽ phải cho phép trong giai đoạn thích ứng này. Ngoài ra, môi trường tự nhiên trên bề mặt sao Hỏa gây nguy hiểm cho sự sống của con người; áp suất không khí rất thấp, không có oxy, 96% carbon dioxide và bức xạ cao. Môi trường sống và bộ đồ vũ trụ sẽ cần phải bảo vệ các phi hành đoàn khỏi điều này.

Như Chris nói: Nó không thực sự là một bộ đồ. Nó giống như một con tàu vũ trụ dành cho một người — hoàn toàn khép kín và khác với con tàu mà bạn bò ra.