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2022 年 06 月 28 日 星期 放大 缩小 默认  
科普中国

解读航天服

  如果说每个人都有个航天梦,那么萦绕在梦中的,一定是一套帅气的白色航天服。航天服是出舱活动中保障航天员工作能力和生命安全的防护装备。目前国际上已完全独立掌握舱外航天服设计和研制技术的国家只有中国、美国、俄罗斯。

  航天员为什么要穿航天服

  太空环境非常恶劣,真空、缺氧、极端温度变化和宇宙辐射,以及陨星、微流星体和空间碎片,都可能危及航天员的身体健康和生命安全。

  地球大气层为身处地面的人提供保护,当航天员乘坐载人飞船进入太空,或身处于空间站一类的大型航天器时,航天器内的环境控制与生命保障系统也会为航天员提供保护。航天器内不但有正常的大气压力和充足的氧气,适宜的温度和湿度,其结构本身也能有效防止宇宙辐射、陨星、微流星体和空间碎片的危害。

  但是航天员一旦离开航天器进入毫无遮拦的太空,就只能依靠舱外航天服,否则1分钟也无法存活下去。同时,假如航天器被外来物体击穿,或者发生某些故障,造成舱内压力下降,也会威胁航天员的生命安全。因此即使身处航天器内,特定情况下也需要穿着航天服。也就是说,航天员不但要穿航天服,还必须同时备齐舱内航天服和舱外航天服。

  舱内航天服与舱外航天服不同

  舱内航天服,顾名思义是在载人航天器内穿着的航天服。它可以使航天员全身处于均匀大气压力环境中。在舱内压力快速下降时,它还有充气加压和应急供氧的重要功能,一般用于保障航天员在天地往返时的生命安全。从新闻照片中可以看到,神舟飞船航天员在起飞和落地时穿着的白色蓝条航天服,就是舱内航天服。舱内航天服一般只有2层。造价相对便宜,大约10万元。

  舱外航天服则是航天员在执行出舱任务时穿着的航天服。主要功能是防止真空、热辐射等空间环境因素对人体的危害,具有气密、承压、隔热和一定的抗微流星体、空间碎片冲击等性能。同时具有良好的关节结构活动性能和面窗视觉防护能力,可保证航天员在飞行器表面进行正常操作活动,开展太空作业。舱外航天服远不止2层,造价也昂贵得多,我国第一代舱外航天服价值约为3000万元人民币。从神舟十三号航天员执行出舱任务开始,使用的是我国最新研制的第二代飞天舱外航天服。

  舱外航天服“飞天”

  我国的舱外航天服名为“飞天”,其单套重量大概在120千克,身高1.60~1.80米的航天员都可以穿着,共有6层。

  其中最内一层是由特殊防静电处理的棉布制成的舒适层。第二层、第三层是由橡胶制成的全身型气密层和备份气密层。第四层结构是由特殊涤纶面料制成的限制层,是航天服的主要承力结构层。第五层就是喷涂铝膜的聚酯薄膜制成的真空屏蔽隔热层了。最后一层是由特殊纺织面料制成的外防护层,具有高耐磨、强反射性、抗撞击的功能,既可以使航天员免受太空碎片撞击的伤害,也可以主动反射掉大部分宇宙射线和红外辐射。

  舱外航天服头盔上的玻璃面罩也有4层结构,最外层是可以开合的滤光层。在背部安装有便携式生命保障系统,提供氧气、饮水等维持生命所需的各种条件。手套则采用了国际上先进的“三维数字扫描”技术,可握住25毫米铅笔粗细的东西。

  从功能上讲,舱外航天服基本相当于一个微型的航天飞船。(本报综合)

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