下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
如果你看过科幻电影《地心引力》，应该还记得其中的画面：航天员穿上航天服后马上就出舱行走，回来后也可以马上脱下。
穿脱航天服真的这么简单吗？事实并非如此。目前，任何一个国家设计的航天服都不可能做到出舱后马上行走，原因就在于航天服内外有压力差的存在。
我们知道，外太空是个真空环境，而航天服内显然不能做到真空，里面必须有空气才行。这样航天服内外就产生了极大的压力差，使得航天服变得鼓鼓囊囊的，就像个大气球，航天员穿着时活动会受到限制，有时甚至无法动弹。
解决这个问题有两种思路：一种是把航天服做得硬一些，靠材料本身的强度来抵抗压力差；另一种是减少压力差来源，也就是减小航天服内部的气压。这两种解决思路各有亮点，但也都有缺点，我们分别来看看。
首先看第一种思路，就是把航天服做得足够厚实，像潜水艇的耐压壳一样，但这样无疑会增加航天服的重量，限制航天员的活动。这不仅对航天员不够友好，对火箭本身的运力也不太友好。
不过，随着火箭运力的提升，增加点儿重量火箭也可以承受，于是科学家就集中力量攻克航天服的灵活性问题。为此，20世纪80年代，NASA还进行过一次专门的尝试，开发了一款由很多硬质球形关节组成的，看起来就像米其林形象一样的航天服—AX-5。航天员待在里面，不仅能享受与舱内完全一致的气压，坚硬的盔甲也不会让他们在出舱后膨胀起来，所以航天员真的实现了穿上航天服就能马上出舱行走。但可惜的是，这套航天服太昂贵了！最终因为经费问题，不得不终止使用。
那就只能采取第二种思路——减压了。如果将航天服内的气压减小，膨胀问题应该也能得到一定程度的缓解吧？但是，减压也带来了两个新问题：一个是会令航天员产生类似高原反应的症状，这就只能靠给航天员吸纯氧才能解决；另一个是会导致航天员患上“减压病”。
你听说过“减压病”吗？它是一种因氮气过多溶解于血液、得不到及时排放而导致的严重疾病。我们的血液中不仅溶有氧气、二氧化碳，还溶有氮气，而溶入量就取决于我们所处的外部环境的气压。外部气压越大，我们肺内的气压也越大，从而也能使越多的空气溶入血液当中。其中，溶入的氧气和二氧化碳很快就被吸收分解了，但氮气却会留在血液中。如果环境气压缓慢降低，这些氮气也会缓慢释放，不会伤及身体；但一旦外界气压突然降低，氮气无法缓慢释放，就会在人体血管内形成大量气泡，严重危害身体健康。
航天员穿上低压航天服，就是从一个相对高压的环境进入一个相对低压的环境，如果不能缓慢减压，就会患上“减压病”。要解决这个问题，就得让穿航天服的动作持续很长时间才行，但这又不太现实。你能想象一个人用慢动作穿衣服是什么样子吗？
为解决这个难题，科学家们进行了大量的探索，最后决定把这两种思路结合起来，折中一下：在航天服能做硬的地方尽量做硬一点，同时也不将内部的气压降低太多，大约维持在标准大气压的三分之一到二分之一之间，这样就减少了排氮所需的时间。而且，航天员也不用傻傻地用慢动作来穿航天服了，只要在穿它前先吸一段时间的纯氧就可以啦！
在以前的航天飞机上，航天员都是戴着面罩吸氧的，有点提前受罪的感觉，而到了国际空间站后，他们只要在独立的气闸舱里睡一觉，就能完成吸氧排氮的过程了。不管怎么说，航天员都不可能一换上航天服就立马出舱，我们在电影中看到的情景与真实情况不一样。