航天服和小龍蝦,你能想到這兩個看似相差十萬八千里的東西也存在聯(lián)系嗎?
眾所周知,航天員能順利出艙完成各項任務(wù),全靠航天服的保護(hù)。航天服相當(dāng)于一臺小型載人航天器,能為航天員提供一種類似地球的環(huán)境,防止真空、高低溫、太陽輻射和微流星等環(huán)境因素的危害。
航天服除了要求安全系數(shù)高,還需要擁有很好的靈活度。關(guān)節(jié)部位是航天服設(shè)計中的一大難點,如果太硬,航天員難以活動;如果太軟,又無法達(dá)到防護(hù)效果。為了讓航天員有一件既牢固又靈活自如的航天服,科學(xué)家費(fèi)盡了心思。
在設(shè)計新一代“飛天”航天服時,我國航天工程師在吃小龍蝦時,從蝦尾既堅硬又靈活的鱗片結(jié)構(gòu)中,獲得了意想不到的靈感。
小龍蝦全身大部分都是堅硬的外殼,卻不影響它任意彎曲,而且在水中也十分靈活。原來它身上有一種鱗片層疊的結(jié)構(gòu),將堅硬的軀殼和柔軟的身體組織完美結(jié)合在一起,才讓它如此靈活。
工程師從中汲取靈感,經(jīng)過反復(fù)設(shè)計和實驗,在“飛天”艙外服關(guān)節(jié)處,設(shè)計了類似蝦尾鱗片的層疊結(jié)構(gòu),同時使用氣密軸承,讓航天服在嚴(yán)格保證氣密性的同時,使關(guān)節(jié)處活動自如。
此外,航天器升空時,速度非???,會產(chǎn)生人體根本無法承受的壓力。而科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),長頸鹿血液通過長長的頸部輸送到頭部時,卻不會發(fā)生腦出血。通過對長頸鹿的研究,科學(xué)家研制出適合航天飛行的“抗荷服”。當(dāng)飛船飛行速度增加時,抗荷服可以充入一定量的氣體,從而對航天員的血管產(chǎn)生一定壓力,這樣可以讓航天員的血壓保持正常。同時航天員腹部以下的部位,要套入抽去空氣的密封裝置中,這樣可以減小腿部的血壓,有利于身體上部血液向下輸送。
(餅干糖摘自《齊魯晚報》2022年9月10日,本刊節(jié)選)