3次火災4名航天員被燒死,教訓慘痛,空間站失火怎麼辦…


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3次火災4名航天員被燒死,教訓慘痛,空間站失火怎麼辦?

“天和號”核心艙升空,“天舟二號”貨運飛船整裝待發,中國正式開啟了天宮空間站的建設步伐。許多人很期待看看咱們新空間站裡邊究竟是啥樣兒,於是網上流行起一張圖片,眼尖的朋友一眼就看到了兩支紅色的滅火器,還有一個大大的中國結!

顯眼的滅火器和中國結

這張圖片顯然是P出來的效果圖,或者是地面用於演示的模型,空間站裡不會這樣掛滅火器,在失重狀態下,中國結飄來飄去也會很礙事。真正的“天和號”核心艙內部其實是下面這樣:

這個滅火器也是P上去的

還是有滅火器?

哈!這一對滅火器是老周P上去的,因為我沒看到照片裡有滅火器,著急,於是給貼了兩個上去。

那麼,空間站裡到底有沒有滅火器?如果有,它會放在哪兒?什麼樣的滅火器適合在太空使用?空間站到底是怎麼做消防的?我們今天就來聊聊這些生死攸關的大問題。

無論飛船還是空間站,航天器都是電路密集的地方。又因為要載人,人需要呼吸,因此航天器裡需要有空氣,有氧氣,於是就有了引發火災的可能。當電路過熱、短路或者因為靜電引起火花,在氧氣環境下某些絕緣物體就會燃燒起來,進而引發火災。

1960年代,美國宇航局開啟了雄心勃勃的阿波羅計劃,一批宇航員在新研製的阿波羅飛船裡密集訓練,準備飛去月球。 1967年1月27日下午1點,三名宇航員進入AS-204指令艙,他們將進行一次地面模擬發射演練任務。就在一切準備就緒,艙內註入純氧,加壓,宇航員格雷索姆報告空氣裡有一股“酸奶酪”的氣味,實驗人員沒查出原因,演練繼續進行。

阿波羅1號三名宇航員被燒死

到下午6點31分04秒,格雷索姆發出尖叫:“火!”,緊接著指令艙裡一片嘈雜,三名宇航員不斷哀求“讓我們出去!”但由於飛船裡的壓強比外邊大,沒有人能及時打開三層艙門,阿波羅計劃的第一批宇航員在痛哭中被活活燒死。

NASA科學家經過分析認為,導致火災的原因是一根鍍銀的電線因為磨損導致表面絕緣層脫落,電火花引燃周圍大量可燃物品和冷卻液;那些管線在空氣裡不易燃燒,但阿波羅指令艙裡充的是高壓純氧,於是那些大家本以為不易燃燒的管線瞬間變成了可燃物。

阿波羅1號並非第一起純氧引發的火災事故,在此之前NASA雙子座飛船測試以及美國海軍的其它測試中也發生過多起類似事故,參與實驗的宇航員和測試者僥倖逃脫。而在1961年3月23日,24歲蘇聯宇航員邦達連科在為期15天的低壓純氧耐力實驗中,由於意外火災被燒死。

純氧環境是火災猛烈的重要因素,有了之前大量傷亡的教訓,之後的飛船和空間站不再使用純氧;採用阻燃性能更好的β布來製作宇航服,這是一種由玻璃纖維編織的布料,外面塗有特氟龍;同時航天器內所有電線的絕緣層使用阻燃材料。

即便如此,前蘇聯的和平號空間站還是起了火。

和平號空間站發生火災

1997年2月23日,和平號空間站上一個備用氧氣發生器出現故障,用於產生氧氣的高氯酸鋰罐子破裂後噴出大量氧氣引發火災,90秒內烈焰噴出1米多遠並產生大量有毒煙霧。宇航員不得不戴上防毒面具,並找滅火器滅火。 45分鐘後危機才得以解除。

氧氣發生器起火後的畫面

當時正在和平號空間站上的美國宇航員傑里·林恩格吐槽蘇聯空間站上許多氧氣面罩是壞的,並且有幾個滅火器取不下來,耽誤了消防時間,差點害死大家。那麼後來的國際空間站和中國天宮空間站是怎麼防火滅火的呢?

國際空間站裡的空氣與氣壓跟地球海平麵類似,宇航員會很舒服;氧氣濃度不高,也不會像富氧環境下那麼容易引發火災。同樣,空間站裡絕大多數的東西都是高度阻燃的,你看到咱們天宮空間站裡的塗料和包裝貨物的織物也都不會燃燒,因此發生火災的概率大大降低了。

即便如此,滅火器依然是空間站的標配,無論核心艙、實驗艙還是載人飛船,角落裡都配備了移動滅火器;在它的旁邊也一定會有氧氣面罩和便攜式氧氣瓶。國際空間站歐洲“哥倫布艙”的角落裡就有這麼一套裝置。

哥倫布艙角落的滅火器

國際空間站裡有兩種規格的滅火器,俄羅斯艙段大多采用水性泡沫滅火器,而其它艙段則多用二氧化碳滅火器來滅火。

高壓二氧化碳滅火器是一個西瓜大的不銹鋼瓶,看起來胖胖的,很沉。實際上在太空零重力環境下,重量並不是問題。

ISS地面消防訓練

我們在地面上使用滅火器的方法很簡單:拔掉保險銷,將噴嘴對準火源,壓下手柄噴就是了。但在太空裡,你噴出氣體的同時,滅火器會對你施加反作用力,把你推著向後飛。所以你先得找一個支點,將自己的身體固定起來再滅火。當然了,由於火災產生的煙霧可能有毒,你需要先戴上呼吸器。

俄羅斯宇航員在空間站測試泡沫滅火器

天宮空間站的空氣循環管道中安裝了非常靈敏的煙霧傳感器,當檢測到空氣中有燃燒產生的煙霧時,系統發出警報,報告火災位置;宇航員接到報警後會第一時間關掉相應艙室的風機,切斷空氣循環系統;就近戴好呼吸器,取下滅火器,找到起火點,固定身體後噴射滅火劑撲滅火災。

與地面不同,太空中沒有重力,因此沒有空氣對流,空間站裡的空氣循環主要通過循環系統的抽氣和送風來進行。通常只要關掉風機,起火位置會因為消耗完附近的氧氣很快熄滅,這是太空中滅火的最有效辦法。俄羅斯聯盟飛船裡沒有滅火器,萬一遭遇火災,宇航員都是先拉下面罩,接通宇航服供氧系統,然後抽掉飛船裡的氧氣,把火“餓死”。

聯盟飛船消防演習

今天空間站已經非常安全,這有賴於前人用生命總結出一系列的經驗和教訓,即便如此,人們還是不敢掉以輕心。國際空間站裡每個月都會組織一次消防演習,中國未來的天宮空間站不僅會配備適合的消防器材,也會經常性組織演習,做到警鐘長鳴。

“天和”核心艙的應急滅火裝置應該位於大小柱段之間的宇航員生活區;二氧化碳滅火器和水性泡沫滅火器都有可能,它沒有污染,清理方便,是個不錯的選擇。最不可能的是乾粉滅火器,污染太大了,清理起來太麻煩。