硬核科普

【导语】

在科普文章中，科学家们把原本高深莫测、颇难理解的科学知识，用风趣幽默、通俗易懂的方式呈现出来，让“高大上”的科学知识变得十分“接地气”，极大地拉近了大众与科学的距离。科普文章是高考实用类文本阅读中的一种，也是高考考查的重点之一。

分析综合

“飞天”舱外航天服是怎么做成的

◎李国利  占 康  黎 云

2021年11月8日，神舟十三号航天员翟志刚、王亚平安全返回天和核心舱，出舱活动取得圆满成功。他们身上穿着的我国自主研制的“飞天”舱外航天服在太空中格外醒目。

120公斤重的舱外航天服，是航天员执行出舱活动的铠甲。它像一个人形飞船，充上一定的压力后，可保护航天员的生命安全，抵御外层空间的高低温、强辐射等。那么，这件比黄金还贵重的“飞天战袍”，是由什么做成的？又是怎么做出来的？

舱外航天服是航天员生命安全的保障。生命安全无小事，体现在工艺上就是复杂且精密。

舱外航天服的软结构，包括上下肢和手套，从里到外是舒适层、备气密层、主气密层、限制层和热防护层等，既能抵抗太空风险，又能穿着舒适、行动灵活，重而不笨。一般情况下，受试人员包括航天员在3分钟左右，就可以穿上或脱下舱外航天服。

据了解，仅做一副舱外航天服下肢限制层需要260多个小时，而装配一套舱外服需要近4个月。这已经是最快速度了。

舱外服上的头盔面窗，是航天员进行出舱活动时观察外界的窗口。头盔面窗有多层，最里层为双层压力面窗，是整个头盔的承压密封结构，呈曲面形，直接关系到航天员的生命安全，必须做到绝对安全可靠。头盔面窗的承压材料要经过多少轮的选择、测试，光密封加缝合就耗时两个月，一共完成47道工序。就拿面窗除尘来说，先吹洗，再不间断擦拭两小时左右，直到肉眼看不到一丝灰尘。

在太空，航天员穿着航天服后活动的操作主要靠上肢实现，所以制作时既要考虑活动的灵活性，还得考虑充压后的承力性。

航天员在舱外活动时会产生热量，需要穿上给身体降温的液冷服。液冷服是由弹性材料制成的，全身上下全是细密的小孔，供42根液冷管路线均匀穿过，每两孔间穿1厘米的线，全身上下铺设100米左右，就得穿20000个孔，尤其是头部的蛇形分布线路，铺线更是细密。

在真空中，人体血液中的氮气会变成气体，造成减压病，必须给航天服加压充气，否则就会因体内外的压差悬殊而造成生命危险。因此，航天服的气密性要求极为严苛。比如，为舱外航天服气密层刷胶，也不是简单地刷，要观察温湿度、刷胶时间，薄厚度要适量均匀。

再如，舱外服气密层的TPU材料表面非常光滑，粘胶前必须涂上一层表面处理剂对表面进行活化，稍微处理不当，表面就有可能造成损伤。而透明色的材料导致肉眼几乎看不见特别小的损伤，等到后期加工完再充压测试就为时已晚。

舱外服的背包门被称为航天员的“生命之门”。在太空环境下，背包门如果密封不严，将直接威胁航天员的生命。背包门的插销座有4组、插销门有4组，插销座和插销门合上时要天衣无缝。

航天员出舱时要戴手套，同样要求精准，尺寸公差不超过1毫米。更重要的是，由于航天服的特殊性，不能反复拆缝，走针的时候务必小心，力争一次到位。也正因为此，师傅们在缝制的时候，必须做到手到哪眼到哪。时间久了，练就出一双双火眼金睛。

（选自《风流一代·经典文摘》2022年第1期，有删改）

●一读一练

1.下列对文章相关内容的理解和分析，不正确的一项是（  ）

A.舱外航天服是航天员生命安全的保障，制作工艺复杂，装配一套需要近4个月时间。

B.制作头盔面窗需要47道工序，面窗要反复擦拭，直到肉眼看不到一丝灰尘为止。

C.航天员出舱活动时必须穿液冷服，液冷服全身上下全是细密的小孔，铺线100米。

D.背包门是航天员的“生命之门”，如果密封不严密，将直接威胁到航天员的生命。

2.文章开头从神舟十三号航天员翟志刚、王亚平成功出舱写起，有什么作用？

答：

鉴赏探究

飞机如何不迷航

◎张皓岚  刘任丰  李 姗

有人会问：一个多世纪前，没有现代化导航系统，飞机如何飞抵目的地？

这个问题曾困扰着当时的飞行员。飞行员从高空向下望，连绵的山脉、蜿蜒的河流，很难辨别方位，不免心生疑惑：“这是飞到哪里了？”

当时，飞行员凭经验总结出最原始的导航方法——地标导航。这种方式基本靠“瞅”，飞行员需要根据地图和记忆寻找特征地形，从而确定飞行路线。

1911年，在一次比赛中，美国飞行员基恩从容地驾驶飞机，屡屡超越飞在前面的选手，他的飞行秘诀是一张防风地图。这张防风地图，能让他驾驶飞机飞直线，而其他选手只能参照公路地标。

然而，参照自然地貌的地标导航只适用于晴天飞行，一旦遇到复杂天气该怎么办呢？20世纪20年代，科研人员在地面铺设了几百座箭头状导航信标。每座信标长21米，被刷成明亮的黄色，上方有一座15米高塔，塔顶安装一盏燃气灯，塔底有小屋供应燃料。

20世纪30年代，随着无线电技术日益成熟，人们发现，这项技术除了用于通信交流，还可以进行航空导航。于是，科研人员将无线电技术与罗盘结合，计算出飞机的飞行位置。

与目视导航相比，无线电导航不易受到气象条件影响，即使在夜间或复杂气象条件下，也能确保飞机飞行安全。

最初，无线电导航是利用布设在地面的中/长波无方向信标台和测距仪定位的。它们就像茫茫大海中的灯塔，向周边空间不断发射信号。飞机上的无线电接收系统如同顺风耳，能从各种信号中“听”出不同信息。当时，中/长波无线电信标台存在传播特性不稳定、作用距离短等缺点，为克服这些问题，科研人员又研制出甚高频全向信标——伏尔导航系统。

伏尔导航系统通信距离达400公里，统一规范了无线电导航台的频率，简化了机载无线电设备的设计。20世纪50年代，伏尔导航系统被列为专用国际标准民用导航系统，并沿用至今。

无线电导航技术要求飞机必须与地面设备保持联通，一旦地面设备损坏或受到电磁干扰，飞机会成为“睁眼瞎”。因此，科研人员研制出一种完全不利用地面设备的惯性导航系统。

这套系统更像是一种小型计算机，安装的陀螺仪和加速度计能够测出飞机的飞行加速度，再对加速度进行计算，得出飞机的飞行速度和位移。这种导航方式不易受无线电干扰，为飞机装上“指南针”。

皓月当空，星光璀璨。如果飞行员驾驶飞机在夜间迷航，他们会利用六分仪观星，这就是天文导航。

天文导航需要飞行员拥有丰富的天文知识储备。当遇到气流颠簸时，飞行员很容易选错参考星体，从而迷失航向。

为了解决这一问题，早期的麦道和波音客机将天文导航融入驾驶舱设计理念中，在驾驶舱风挡玻璃顶端装上“观星窗”。

传统天文导航，飞行员需要通过复杂计算才能得出位置信息，如何让星星把位置信息直白地“告诉”飞行员呢？

随着各国航天技术发展，科学家决定亲自动手，在天上镶上“星星”——人造卫星。这些人造卫星所构成的全球卫星导航系统，相当于把原本在地面的导航台搬到天上，被形象地称为“天上灯塔”。

卫星导航的原理不难理解：利用飞机接收机接收卫星信号，计算出飞机相对卫星的距离，卫星相对于地面基站的位置已知，解算一组方程就能得出飞机位置。卫星位置高、覆盖范围广，可以轻松实现全球导航，这是任何导航系统都无法媲美的。

相信随着科技快速发展，在不久的将来，会出现更多精度高、范围广、不受外界干扰的航空导航系统。它们将引领飞机安全、高效地穿越云层，跨越山海。

（选自《科学中国人》2021年第11期，有删改）

●一读一练

1.请简要分析文中画线句的含意。

答：

2.阅读本文，你从中能得到什么启示？

答：