Post by vietnam on Jun 22, 2009 4:35:43 GMT -5
BỘ ĐỒ KHÔNG GIAN
(SPACESUIT)
Kỹ sư Nguyễn Thanh Bình
1. Tai sao cần tại sao mặc spacesuit?
Để thám hiểm và làm việc ngoài không gian tức là ngoài bầu khí quyển, con người cần phải có những điều kiện thích nghi như ở trên mặt dất đất. Khi ra ngoài bầu khí quyển, họ cũng cần phải có những điều kiện đó vì không có áp suất không khí, không có dưỡng khi (oxygen) để thở nên cần có bộ đồ đặc biệt để bảo vệ họ.
Bầu khí quyển chúng ta có khoảng 20% oxygen, 80% nitrogen từ mặt biển lên đến cao độ 75 miles. Ở cao độ 18,000 feet, không khí 50% loảng hơn ở mặt dat, va o cao do 45,000 feet, không khí không khí la loảng,độ oxygen quá ít nên chúng ta không thể sử dụng bình oxygen được. Trên 63,00 feet, con người cần spacesuit có hệ thông cung cấp oxygen để thở và giữ áp suất được điều hòa dể chất lõng trong cơ thể luôn luôn ở trạng thái lỏng.
Spacesuit dùng trong Phi thuyền Con Thoi (Space Shuttle) được giữ áp suất ở 4.3 psi (pounds per square inch), trong spacesuit được cung cấp 100% oxygen thay vì 20% như ở mặt đất. Vì vậy, phi hành gia trước khi đi, họ phải làm quen tập thở 100% oxygen trong nhiều giờ trong phòng thực tập ở mặt đất trước. Phương pháp nầy với mục đích loại bỏ hết chất nitrogen đã chứa dựng trong có thể.
Spacesuits chế tạo cho những phi hành gia làm việc tại Trạm Không Gian (Space Station) có độ áp suất 8.3 PSI.
Spacesuit cũng dùng để ngăn cản những phóng xạ nguy hiểm từ không gian hay những điều vẫn thạch (micrometeoroids), đồng thời có những lớp đặc biệt bảo vệ độ cực nóng và cực lạnh ngoài không gian. Vì không có bầu khí quyển, spacesuit hướng mặt trời nóng đến 250 do F, phía không có mặt trời lạnh đến 250 do F.
2. Bộ dồ Không gian là gì?
Phi hành gia trên Phi Thuyền không những chỉ mặc một bộ đồ thôi mà tùy theo nhiệm vụ mà họ cần phải mặc đồ khác nhau.
Trong lực phóng lên và lúc trở về quả đất, họ mặc một loại đồ đặc biệt gồm có bộ đồ áp suất, hệ thống dù dùng để thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp lúc ở gần mặt đất. Bộ đồ nầy còn có nón helmet, hệ thống liên lạc, bao tay, giầy boot, phần che thân mình, hễ thống cung cấp dưỡng khí và áp xuất riêng trong trường hợp phi hành gia phải thoát ra ở cao độ ngoài bầu khí quyển. Trong bộ đồ nầy, oxygen được bơm bào tự động và phần hạ bộ của phi hành gia phải có độ áp suất cao để máu trong cơ thể không bị dồn xuống dưới chân làm cho phi hành gia bị bất tỉnh trong lúc phi thuyền trở lại bầu khí quyển. Bộ đồ nầy cũng có những dụng cụ cần thiết và cả phao tự động để phi hành gia có thể chịu đựng trong vòng 24 giờ nếu rớt xuống biển.
3. Làm việc bên trong phi thuyền:
Trong lúc phi thuyền bay vòng quanh quả đất theo một quỹ đạo đã định, phi hành gia bên trong phi thuyền có thể mặc đồ nhẹ ngắn tay để làm việc rất thoải mái. Trước khi đi, họ đã được chuẩn bị các loại đồ để mặc trên phi thuyền như bộ đồ bay, quần đai, áo jacket, áo sơ mi, quần áo ngủ, quần áo lót, ... Những quần áo phi hành gia sử dụng đều làm bằng những loại không cháy được hay cháy chậm. Họ cũng mang theo những thứ cần dùng như viết, bút chì, sách vở tài liệu để ghi chú, kiếng mắt, dao Swiss (loại dao nầy có thể dùng được nhiều việc), dao xếp và kéo.
4. Làm việc bên ngoài không gian:
Phần phía sau của phi thuyền là một phòng trống lớn (open cargo bay) mà trên mui có thể mở ra được, nơi họ dùng để chứa các dụng cụ thí nghiệm, các bộ phận đem lên ráp vào Trạm Không Gian Quốc Tế, hoặc các vệ tinh nhân tạo. Để làm việc ở khu nầy bên ngoài phi thuyền, phi hành gia mặc một bộ đồ đặc biệt khác gọi là Extravehicular Mobility Unit (EMU), chắc chắn hơn và đi đứng dễ dàng hơn. Bộ đồ nầy được chế tạo từng phần một và mỗi phần có thể thay đổi với nhau được. Phần dưới bụng riêng, phần trên ngực riêng, hai cánh tay riêng, hai bộ găng tay riêng. Mỗi phần cũng được làm nhiều cở khác nhau vì các phi hành gia có nhiều cở lớn, bé, đàn ông, đàn bà. Trước khi các phi hành gia thi hành công tác, họ được thử trước và ráp thử những phần nầy lại với nhau cho vừa vặn. Đây là cách giảm bớt chi phí vì có thể dùng đi dùng lại nhiều lần và có thể thay những phần nào bị hư. Lúc xưa, mỗi phi hành gia mặc một bộ đồ riêng.
5. EMU là gì ?:
EMU (Extravehicular Mobility Unit) là spacsuit để làm việc bên ngoài gồm có nhiều lớp áo khác nhau vá các bộ phận dùng để điều khiển. Phần áo lưới bằng fiberglass có những ống nhựa để chuyền nước lạnh hoặc ấm cho phi hành gia khi làm việc được thoải mái, hệ thống chuyền nước uống, hai hệ thống dẫn oxygen để thở để trường hợp một hệ thống bị trục trặc, hệ thống dẫn nước tiểu, hệ thống liên lạc. Bên ngoài của áo là một lớp vỏ làm bằng fiberglass cứng, trước ngực có gắn một hệ thống điều khiển. Phần cánh tay và bàn tay được ráp sau cùng. Trên đầu đội một loại helmet đặc biệt có kiếng mặt che trước mặt có thể kéo lên xuống và có thể liên lạc với bên ngoài. Tất cả các bộ phận này đều được gắn liền với nhau bằng một loại khóa đặc biệt mà có thể tháo ráp dễ dàng. Vật liệu vải dể làm bộ dồ nầy là polyurethane-coated nylon, polyester, Kevlar, Teflon, Dacron, Một máy hình 35 mm cũng được gắn trên bộ đồ này.
Trên nón helmet có gắn đèn vì họ làm việc bên ngoài không gian cứ một vòng quả đất mặt 90 phút có nghĩa là 45 phút có ánh nắng mặt trời và 45 phút tối.
Tuy phi hành gia phải trang bị một hệ thống rất phức tạp trong bộ đồ HMU này, nhưng họ có thể đi lại và làm việc một cách dễ dàng. Bộ đồ này được chế tạo để phi hành gia có thể sử dụng như lúc bình thường. Trong lượng cả bộ đồ HMU nặng khoảng 107 pounds trị giá tren $1 triệu mỹ kim và trung bình dùng được tối thiếu là 8 năm.
6. Di chuyển bên ngoài:
Trước khi phi hành gia ra bên ngoài phi thuyền, họ phải mang thêm một bộ phận dùng để dạy họ đi lại trên không gọi là thể Manned Maneuvering Unitọ (MMU). Hệ thống nầy dùng hơi nitrogen để dẩy họ bay chung quanh phi thuyền để làm việc. Nên nhớ là ở trên nầy, không có sức hút của quả đất nên mọi vật ở đây không bị rơi mà nổi lênh bềnh trên không. Như trong lúc ăn uống trên phi thuyền, món xúp họ múc lên trong muổng, xúp có thể bay qua lại trên không mà không bị rơi. Bộ phận MMU nầy nặng khoảng 310 pounds. Vì không có trọng lực (zero gravity) nên phi hành gia mang những bộ phận khac nặng nhưng không thấy nặng. Và vì không có gravity, không có không khí nên trên đây, phi thuyền bay vòng quanh quả đất mà không tốn nhiên liệu. Những vệ tinh nhân tạo đang bay trên các quỹ đạo cũng không cần nhiên liệu và nặng lượng mặt trời được dùng để chạy các máy điện tử để phát nhũng tín hiệu về quả đất.
Lúc xưa, khi phi hành gia được phi thuyền Apollo đưa lên không gian, trong khi bay vòng quanh quỷ đạo, khi phi hành gia bước ra ngoài không gian phải có một sợi giây cáp buộc theo vì sợ không trở lại phi thuyền được. Lúc đó, các khoa học gia chưa bảo đảm trong việc thám hiểm ngoài không gian. Những sau nầy, những phi hành gia ở phi thuyền bay giờ họ không còn có sợi giây an toàn này nữa. Khi phi thuyền bay vòng quanh quả đất, các phi hành gia bên ngoài phi thuyền cũng đang bay theo cùng một vận tốc như vậy. Vận tốc đầu (initial velocity) của họ là vận tốc của phi thuyền khi họ mới bước ra từ phi thuyền. Vì không có trọng lực, họ không bị rơi và vì không có không khí tức là không có độ ma sát hay sức cần, nên vận tốc đầu và vận tốc cuối đều như nhau.
May bay cần phải có nhiên liệu để có thể bay xa được (vì sức cản của không khí) và giữ ở cao độ được (vì sức hút của quả đất). Ở mặt đất, chúng ta có 2 yếu tố nầy (sức cản và sức hút) mà máy bay có thể bay được. Nếu thiếu một trong 2 yếu tố trên thì cũng không được vì không có không khí, may bay không cất cánh được và ở trên không được dễ dàng, không có sức hút của quả đất, máy bay cũng không đáp được dễ dàng.
Trong tương lai, NASA (Cơ Quan Hàng Không và Không Gian Hoa Kỳ) dự tính có thể chở du khách đi du lịch lên trên Trạm Không Gian Quốc Tế hay du lịch vòng quanh thế giới mà không cần tốn nhiều thì giờ. Gần đây, có một nhà tỷ phú trả cho Nga Sô cả hàng chục triệu mỹ kim để được đi phi thuyền lên Trạm Không Gian nầy. Sắp sữa có một người nữa sẽ được đi lên nhưng cũng phải trả một số tiền rất lớn. Hy vọng trong tương lai, giá vé đi du lịch sẽ giảm bớt để chúng ta có cơ hội đi thử một chuyến cho biết.
Nguyễn Thanh Bình
(SPACESUIT)
Kỹ sư Nguyễn Thanh Bình
1. Tai sao cần tại sao mặc spacesuit?
Để thám hiểm và làm việc ngoài không gian tức là ngoài bầu khí quyển, con người cần phải có những điều kiện thích nghi như ở trên mặt dất đất. Khi ra ngoài bầu khí quyển, họ cũng cần phải có những điều kiện đó vì không có áp suất không khí, không có dưỡng khi (oxygen) để thở nên cần có bộ đồ đặc biệt để bảo vệ họ.
Bầu khí quyển chúng ta có khoảng 20% oxygen, 80% nitrogen từ mặt biển lên đến cao độ 75 miles. Ở cao độ 18,000 feet, không khí 50% loảng hơn ở mặt dat, va o cao do 45,000 feet, không khí không khí la loảng,độ oxygen quá ít nên chúng ta không thể sử dụng bình oxygen được. Trên 63,00 feet, con người cần spacesuit có hệ thông cung cấp oxygen để thở và giữ áp suất được điều hòa dể chất lõng trong cơ thể luôn luôn ở trạng thái lỏng.
Spacesuit dùng trong Phi thuyền Con Thoi (Space Shuttle) được giữ áp suất ở 4.3 psi (pounds per square inch), trong spacesuit được cung cấp 100% oxygen thay vì 20% như ở mặt đất. Vì vậy, phi hành gia trước khi đi, họ phải làm quen tập thở 100% oxygen trong nhiều giờ trong phòng thực tập ở mặt đất trước. Phương pháp nầy với mục đích loại bỏ hết chất nitrogen đã chứa dựng trong có thể.
Spacesuits chế tạo cho những phi hành gia làm việc tại Trạm Không Gian (Space Station) có độ áp suất 8.3 PSI.
Spacesuit cũng dùng để ngăn cản những phóng xạ nguy hiểm từ không gian hay những điều vẫn thạch (micrometeoroids), đồng thời có những lớp đặc biệt bảo vệ độ cực nóng và cực lạnh ngoài không gian. Vì không có bầu khí quyển, spacesuit hướng mặt trời nóng đến 250 do F, phía không có mặt trời lạnh đến 250 do F.
2. Bộ dồ Không gian là gì?
Phi hành gia trên Phi Thuyền không những chỉ mặc một bộ đồ thôi mà tùy theo nhiệm vụ mà họ cần phải mặc đồ khác nhau.
Trong lực phóng lên và lúc trở về quả đất, họ mặc một loại đồ đặc biệt gồm có bộ đồ áp suất, hệ thống dù dùng để thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp lúc ở gần mặt đất. Bộ đồ nầy còn có nón helmet, hệ thống liên lạc, bao tay, giầy boot, phần che thân mình, hễ thống cung cấp dưỡng khí và áp xuất riêng trong trường hợp phi hành gia phải thoát ra ở cao độ ngoài bầu khí quyển. Trong bộ đồ nầy, oxygen được bơm bào tự động và phần hạ bộ của phi hành gia phải có độ áp suất cao để máu trong cơ thể không bị dồn xuống dưới chân làm cho phi hành gia bị bất tỉnh trong lúc phi thuyền trở lại bầu khí quyển. Bộ đồ nầy cũng có những dụng cụ cần thiết và cả phao tự động để phi hành gia có thể chịu đựng trong vòng 24 giờ nếu rớt xuống biển.
3. Làm việc bên trong phi thuyền:
Trong lúc phi thuyền bay vòng quanh quả đất theo một quỹ đạo đã định, phi hành gia bên trong phi thuyền có thể mặc đồ nhẹ ngắn tay để làm việc rất thoải mái. Trước khi đi, họ đã được chuẩn bị các loại đồ để mặc trên phi thuyền như bộ đồ bay, quần đai, áo jacket, áo sơ mi, quần áo ngủ, quần áo lót, ... Những quần áo phi hành gia sử dụng đều làm bằng những loại không cháy được hay cháy chậm. Họ cũng mang theo những thứ cần dùng như viết, bút chì, sách vở tài liệu để ghi chú, kiếng mắt, dao Swiss (loại dao nầy có thể dùng được nhiều việc), dao xếp và kéo.
4. Làm việc bên ngoài không gian:
Phần phía sau của phi thuyền là một phòng trống lớn (open cargo bay) mà trên mui có thể mở ra được, nơi họ dùng để chứa các dụng cụ thí nghiệm, các bộ phận đem lên ráp vào Trạm Không Gian Quốc Tế, hoặc các vệ tinh nhân tạo. Để làm việc ở khu nầy bên ngoài phi thuyền, phi hành gia mặc một bộ đồ đặc biệt khác gọi là Extravehicular Mobility Unit (EMU), chắc chắn hơn và đi đứng dễ dàng hơn. Bộ đồ nầy được chế tạo từng phần một và mỗi phần có thể thay đổi với nhau được. Phần dưới bụng riêng, phần trên ngực riêng, hai cánh tay riêng, hai bộ găng tay riêng. Mỗi phần cũng được làm nhiều cở khác nhau vì các phi hành gia có nhiều cở lớn, bé, đàn ông, đàn bà. Trước khi các phi hành gia thi hành công tác, họ được thử trước và ráp thử những phần nầy lại với nhau cho vừa vặn. Đây là cách giảm bớt chi phí vì có thể dùng đi dùng lại nhiều lần và có thể thay những phần nào bị hư. Lúc xưa, mỗi phi hành gia mặc một bộ đồ riêng.
5. EMU là gì ?:
EMU (Extravehicular Mobility Unit) là spacsuit để làm việc bên ngoài gồm có nhiều lớp áo khác nhau vá các bộ phận dùng để điều khiển. Phần áo lưới bằng fiberglass có những ống nhựa để chuyền nước lạnh hoặc ấm cho phi hành gia khi làm việc được thoải mái, hệ thống chuyền nước uống, hai hệ thống dẫn oxygen để thở để trường hợp một hệ thống bị trục trặc, hệ thống dẫn nước tiểu, hệ thống liên lạc. Bên ngoài của áo là một lớp vỏ làm bằng fiberglass cứng, trước ngực có gắn một hệ thống điều khiển. Phần cánh tay và bàn tay được ráp sau cùng. Trên đầu đội một loại helmet đặc biệt có kiếng mặt che trước mặt có thể kéo lên xuống và có thể liên lạc với bên ngoài. Tất cả các bộ phận này đều được gắn liền với nhau bằng một loại khóa đặc biệt mà có thể tháo ráp dễ dàng. Vật liệu vải dể làm bộ dồ nầy là polyurethane-coated nylon, polyester, Kevlar, Teflon, Dacron, Một máy hình 35 mm cũng được gắn trên bộ đồ này.
Trên nón helmet có gắn đèn vì họ làm việc bên ngoài không gian cứ một vòng quả đất mặt 90 phút có nghĩa là 45 phút có ánh nắng mặt trời và 45 phút tối.
Tuy phi hành gia phải trang bị một hệ thống rất phức tạp trong bộ đồ HMU này, nhưng họ có thể đi lại và làm việc một cách dễ dàng. Bộ đồ này được chế tạo để phi hành gia có thể sử dụng như lúc bình thường. Trong lượng cả bộ đồ HMU nặng khoảng 107 pounds trị giá tren $1 triệu mỹ kim và trung bình dùng được tối thiếu là 8 năm.
6. Di chuyển bên ngoài:
Trước khi phi hành gia ra bên ngoài phi thuyền, họ phải mang thêm một bộ phận dùng để dạy họ đi lại trên không gọi là thể Manned Maneuvering Unitọ (MMU). Hệ thống nầy dùng hơi nitrogen để dẩy họ bay chung quanh phi thuyền để làm việc. Nên nhớ là ở trên nầy, không có sức hút của quả đất nên mọi vật ở đây không bị rơi mà nổi lênh bềnh trên không. Như trong lúc ăn uống trên phi thuyền, món xúp họ múc lên trong muổng, xúp có thể bay qua lại trên không mà không bị rơi. Bộ phận MMU nầy nặng khoảng 310 pounds. Vì không có trọng lực (zero gravity) nên phi hành gia mang những bộ phận khac nặng nhưng không thấy nặng. Và vì không có gravity, không có không khí nên trên đây, phi thuyền bay vòng quanh quả đất mà không tốn nhiên liệu. Những vệ tinh nhân tạo đang bay trên các quỹ đạo cũng không cần nhiên liệu và nặng lượng mặt trời được dùng để chạy các máy điện tử để phát nhũng tín hiệu về quả đất.
Lúc xưa, khi phi hành gia được phi thuyền Apollo đưa lên không gian, trong khi bay vòng quanh quỷ đạo, khi phi hành gia bước ra ngoài không gian phải có một sợi giây cáp buộc theo vì sợ không trở lại phi thuyền được. Lúc đó, các khoa học gia chưa bảo đảm trong việc thám hiểm ngoài không gian. Những sau nầy, những phi hành gia ở phi thuyền bay giờ họ không còn có sợi giây an toàn này nữa. Khi phi thuyền bay vòng quanh quả đất, các phi hành gia bên ngoài phi thuyền cũng đang bay theo cùng một vận tốc như vậy. Vận tốc đầu (initial velocity) của họ là vận tốc của phi thuyền khi họ mới bước ra từ phi thuyền. Vì không có trọng lực, họ không bị rơi và vì không có không khí tức là không có độ ma sát hay sức cần, nên vận tốc đầu và vận tốc cuối đều như nhau.
May bay cần phải có nhiên liệu để có thể bay xa được (vì sức cản của không khí) và giữ ở cao độ được (vì sức hút của quả đất). Ở mặt đất, chúng ta có 2 yếu tố nầy (sức cản và sức hút) mà máy bay có thể bay được. Nếu thiếu một trong 2 yếu tố trên thì cũng không được vì không có không khí, may bay không cất cánh được và ở trên không được dễ dàng, không có sức hút của quả đất, máy bay cũng không đáp được dễ dàng.
Trong tương lai, NASA (Cơ Quan Hàng Không và Không Gian Hoa Kỳ) dự tính có thể chở du khách đi du lịch lên trên Trạm Không Gian Quốc Tế hay du lịch vòng quanh thế giới mà không cần tốn nhiều thì giờ. Gần đây, có một nhà tỷ phú trả cho Nga Sô cả hàng chục triệu mỹ kim để được đi phi thuyền lên Trạm Không Gian nầy. Sắp sữa có một người nữa sẽ được đi lên nhưng cũng phải trả một số tiền rất lớn. Hy vọng trong tương lai, giá vé đi du lịch sẽ giảm bớt để chúng ta có cơ hội đi thử một chuyến cho biết.
Nguyễn Thanh Bình