问:早期的舱外航天服为什么使用脐带式软管?航天员太空行走时为什么背上都要背着一个大背包?
答:苏联航天员列昂诺夫和美国双子星座航天员在出舱时穿的航天服都没有背包,而是带着一根很长的脐带式软管。这种脐带式软管的作用主要是向航天员提供氧气,此外还提供电、通信联络和生物遥测信息。这种软管还有一个重要作用就是作为安全带,保证航天员不会飘离飞船、航天飞机或空间站。
美国双子星座航天员出舱时,带着一根长7.62米的脐带式软管,软管里面有一根长8.22米的氧气管,此外还有一根长7.22米的安全绳索。为什么在同一根管子里面氧气管要比安全绳索长1.0米?因为安全绳索有两个作用:其一是对航天员起安全防护作用,防止航天员飘离飞船;其二是保护氧气软管,防止软管由于航天员用力过度被拉断。这条安全绳索最大能承受45千克的拉力。
另外,阿波罗航天员在飞船指令舱和登月舱内也是用脐带式软管,不用背包生命保障系统。这是因为指令舱没有气闸舱,当其他两名航天员打开舱门出舱和转移到登月舱时,留在指令舱内的一名航天员也是处在宇宙真空之中,他必需靠脐带式软管提供氧气,而航天员在登月舱内时,两名航天员也是靠脐带式软管提供氧气。脐带式软管中有3条是氧气管,其中2条每一根长1.8米,直径0.03米,重2.4千克,用于将服装与指令舱相连接;还有一条长3.0米,直径0.03米,重3.7千克,这一条是用来将服装与登月舱连接。通讯管线中有2条,每一根长1.85米,直径0.01米,重1.13千克;还有2条每一根长3.0米,直径0.01米,重1.58千克。
苏联是在列昂诺夫出舱以后,美国是从阿波罗飞行开始,航天员在太空行走时不再使用脐带式软管,而是使用便携式生命保证系统。这种便携式生命保证系统的外形就像一个大背包,航天员在太空行走时除了身穿舱外航天服以外,还要背上这种生保系统大背包。便携式生命保证系统的主要作用是向航天员提供氧气、控制服装内的压力、温度、湿度和防止太阳辐射和太空极度环境温度对人体的伤害。