如何保證航天員在“天宮”內(nèi)呼吸到新鮮空氣,防止他們吸入有害氣體?昨天,京華時報(bào)記者從中國空間技術(shù)研究院北京空間機(jī)電研究所獲悉,他們專門在空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安裝了一個迷你“太空環(huán)保衛(wèi)士”,即“天宮二號在軌有害氣體檢測裝置”,專門對實(shí)驗(yàn)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行檢測,守護(hù)航天員的安全。
據(jù)了解,天宮二號在軌有害氣體檢測裝置身型輕小、結(jié)構(gòu)精悍,頂著內(nèi)存超豐富的正方體腦袋,長著蛋糕坯一樣的矮圓柱體身子,整個體型比標(biāo)準(zhǔn)A4紙還小一些,一只手掌便可以輕松托起。
24小時檢測艙內(nèi)空氣質(zhì)量
在天宮二號空間實(shí)驗(yàn)室里,既有各種儀器材料緩慢釋放的有害物質(zhì),也有人體呼吸產(chǎn)生的有害氣體。航天員進(jìn)駐前,天宮二號在軌有害氣體檢測裝置會先對實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查,一旦這些氣體濃度超標(biāo),就會發(fā)出警報(bào),艙內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)便會開啟。
航天員在實(shí)驗(yàn)室里工作的時候,檢測裝置會24小時保持高度敏感,定期檢查實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)空氣質(zhì)量,守護(hù)航天員安全。
可檢測10種有害氣體濃度
迷你“環(huán)保衛(wèi)士”如何給實(shí)驗(yàn)室做體檢?北京空間機(jī)電研究所科研人員幫它打造了一套特殊的“消化系統(tǒng)”,可以同時“品嘗”出二氧化碳、一氧化碳、甲烷、氨氣、苯、甲苯、硫化氫、甲醇、乙醇、二氯甲烷這10種有害氣體的身份和濃度。開始工
作時,首先伸出“大鼻子”(氣泵)使勁兒地吸入實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中的采樣氣體,然后將其送入氣管(空芯光纖)。
同時,在軌有害氣體檢測裝置氣管有十幾米長,能增加氣體走的路程。為了讓這些氣體能在通過氣管的過程中就亮出自己的身份特征,動用了裝置的“消化酶”(鹵鎢燈),有了消化酶的促進(jìn)作用,氣體身份亮出的靈敏度就更強(qiáng)。
亮出身份特征的氣體從氣管出來就進(jìn)入到“胃”(小型光譜儀)中,“環(huán)保衛(wèi)士”的胃具有高精度的辨識能力,能辨識出不同成分的氣體種類。其實(shí),進(jìn)入裝置“胃”中的氣體分子都有和它化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的吸收光譜,這些光譜俗稱“指紋譜”,就像人的指紋一樣,代表著氣體獨(dú)有的“身份”。有害氣體成分從檢測裝置獲取數(shù)據(jù),如果濃度超標(biāo),便立即發(fā)出警報(bào)。
未來或當(dāng)?shù)厍颉碍h(huán)保警察”
據(jù)介紹,該檢測裝置還有一個“孿生哥哥”叫“天宮一號在軌有害氣體檢測裝置”,雖有2年的設(shè)計(jì)壽命,但是隨著天宮一號目標(biāo)飛行器在軌工作了將近4年半,超額完成了預(yù)定任務(wù)。相比天宮一號,此次航天員在太空生活的時間更長,因此任務(wù)也更加艱巨。
未來,天宮二號在軌有害氣體檢測裝置不但可以擔(dān)任太空的“環(huán)保衛(wèi)士”,還有望實(shí)現(xiàn)做地球的“環(huán)保警察”,能盡快親近地球人類的活動場所,比如學(xué)校、醫(yī)院、禮堂、博物館等,為人類提供舒適健康的生活環(huán)境服務(wù)。