為什麼太空行走前, 劉伯明要進行肺部測試、還要吸入幾小時純氧?

7月4日，中國

航天員

劉伯明

、湯洪波成功完成了長達7小時的出艙任務，實現了我國航天史上又一次壯舉。其中，劉伯明在出艙前參加肺部能力測試的影片，引起了人們的熱議。很多人好奇，為什麼航天員在

太空

出艙行走前，一定要參加肺功能測試，而不是其他測試呢？更多人不知道的是，

航天員出艙行走前，除了測試肺功能外，還必須要吸入很長一段時間的氧氣。

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這一切都要從艙外宇航服說起。我們知道，太空是一個極端的環境，為了保護航天員，航天員在太空行走時必須要穿艙外宇航服。宇航服的一個重要功能就是給航天員提供氧氣。這個時候問題就來了，我們平時在地球上正常呼吸時，空氣的壓強約為1個大氣壓。如果要讓航天員在宇航服中正常生存，也只能充一個大氣壓的空氣。可是宇航服外的太空是高真空環境，

如果宇航服內的氣壓有1個大氣壓，那麼整個宇航服就會像一個大氣球一樣鼓起來

，航天員在鼓起的大氣球中活動，必然是不方便的。

為了解決這個問題，航天科學家和航天工程師做過很多不同的嘗試。比如說把宇航服做得很厚、很硬，這樣宇航服內部的氣體就不會把宇航服鼓起來。這種方法也是有缺陷的，宇航服做得太硬後，航天員的活動還是很不方便。

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於是人們就想到了另一個方法，既然宇航服中1個大氣壓太大了，那我們把壓力降低一點，宇航服不就不容易鼓起來了嗎？這是一個好辦法，不過問題是，宇航服中的氣壓降低後，空氣就變得很稀薄，航天員在宇航服內，就彷彿在高原上，

容易產生類似高原反應一樣的缺氧現象，所以航天員的肺功能才如此重要。

不過單靠航天員自身的肺功能，要在宇航服中生活還是很難的。因為宇航服內的壓力實在太低了，

美國的航天服氣壓只有0.3個大氣壓，俄羅斯的宇航服氣壓只有0.4個大氣壓，而青藏高原的氣壓大約有0.7個大氣壓。可見宇航服內的氣壓仍然遠低於青藏高原的氣壓。

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為了解決航天員缺氧的問題，宇航服內就不能充空氣，而只能充純的氧氣。這樣雖然宇航服內氣壓雖然低，但是航天員仍然有足夠多的氧氣生存。不過這個方案還有一個問題，那就是航天員平時在空間站內呼吸的是空氣，空氣中含有氮氣。

這些氮氣會溶解在航天員的血液中，當週圍壓強降低時，這些氮氣就會跑出來，在血管中形成氣泡。而這些氣泡嚴重的話會形成血栓，危及航天員的生命。

這種由於壓力減小造成的氮氣逸出在潛水中也有可能發生，所以潛水員潛水時帶的氣體是氧氣和氦氣的混合氣，不含有氮氣。

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為了解決氮氣跑出來的問題，航天員在進入宇航服前，就必須要提前把血液中的氮氣排出來，而

最安全的排氮氣方法就是不斷吸入純氧。

在國際空間站中，有專門的氧氣艙，太空行走前，航天員必須在氧氣艙內睡一晚。而沒有氧氣艙的航天器，則一般要求航天員戴著氧氣面罩呼吸幾個小時才能出艙行走。

所以中國航天員完成航天壯舉實在不易，為他們的勇敢付出點個贊！

我是

博士

科研小糖糖，定期分享科技相關的時事解讀、科普知識、科學趣事，

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