中国如今是举世第三个能自主制造舱外航天服的国度,另一个是俄罗斯,美国还想造,但很难。更贫苦的是,美国仅剩的4套舱外航天服全在空间站,此中一套还出了妨碍——他们很快就要没航天服用了。
航天员出舱活动必必要穿航天服,与SpaceX简便潮水的航天服比拟,中美俄三国的舱外航天服全都痴肥、粗笨,并且奇贵无比。有小伙伴问了,为什么我们不克不及用SpaceX苗条简便的航天服出舱事情?航天服为什么贵?一套航天服用5次就必需丢弃,这是真的吗?
神舟十二号航天员调试舱外航天服
这些都是好成绩,我们今天就来讲一讲。
不同于我们寻常生存的地表,太空中的情况极度恶劣,它不合适人类大概任何一种动植物活着。太空中没有氛围,因此也没有大气压,没有氛围我们无法呼吸,没有压力人体内的水和血液会沸腾,细胞爆裂,刹时殒命;太空中的温度也十分极度,能晒到太阳的一面温度高达121℃,而晒不到太阳的一面温度又低至零下157℃,正负近300度的温差也没有人能受得了;太空中另有十分剧烈的辐射和宇宙射线,X射线、强紫外线和高能粒子都是致病乃至要命的东西;不仅云云,太空中另有很多微流星体,这些小东西约莫还没芝麻大,但它们以几十倍音速穿行,击中就是洞穿。
神舟七号乘组与飞天舱外航天服
正由于云云,航天员们平常呆在空间站大概飞船里相对宁静些,只需一出舱就要面临殒命。
但是空间站的维护、维修,以及一些暴露的封建实行又必要航天员们出舱做,这时分就必要为他们专门计划制造一套小型的保护安装,这就是舱外航天服。
舱外航天服要为航天员提供充足的大气压力;需求氧气和水;吸收分散二氧化碳、水蒸气和别的不利气体;阻遏外部温度并且维持航天员的体温;阻遏伤害的宇宙射线;还要能防弹——抵御微流星的撞击。它就相当于一艘穿在身上的飞船,在保证宁静的同时又能机动利用,因此贵也就在真理之中了。
中国自主制造“飞天”舱外航天服
舱外航天服有多贵?有消息说中国一套飞天舱外航天服的本钱约莫是3000万人民币。
美国现有的4套舱外航天服满是1980年代计划、90年代初为航天飞机制造的“舱外挪动单位(EMU)”,事先每套的本钱约1500万美元,折算到今天约莫是1.5亿美元,约10亿人民币!要晓得,这个价格并不包含航天服的生命支持体系——也就是舱外航天服眼前的谁人大背包。
航天服生命支持体系
生命支持体系是舱外航天服的最紧张局部,也是区别于舱内航天服的一个主要特性。这个大背包里的装备卖力调治内里压力、需求氧气、过滤废气和水蒸气、循环透风、语音和数据通讯,还必要监测航天员肢体的各项目标。它是云云紧张,价格上也绝不便利宜,因此很多东方察看家以为加上这套体系之后,事先美国每套舱外航天服的实践价格高达2200万美元,相当于今天约莫14亿多人民币,跟一艘大型摈除舰的价格相当。
美国只剩4套航天服了
人类活着的切合气压为1个大气压,约莫相当于每平方厘米承受1千克的压力。要想在太空中维持三分之一大气压力,航天服外表会像一只打足了气的排球,对航天服织物的强度敦睦密性提出了困难挑唆,它也同时意味着航天员要承受宏大的痛楚。航天服由很多层构成,最里边一层被称为“液冷透风服”,它像是贴身穿着的空调,茂密分布着纤维管道,卖力皮肤蒸发水分的吸取和搜集,以及对肢体外表透风降温。
男宇航员贴身穿着液冷透风服
在透风服外边包裹着航天员浑身的是密封气囊层和束缚层,它卖力在真空中向人体施加压力;再向外是涂覆了氯丁橡胶的尼龙布,是反抗微流星撞击的最初一道屏蔽;这层屏蔽的外边是7层镀铝PET薄膜与6层无纺布,它是航天服的热防护层;航天服最外层是由防水、耐热、阻燃、耐磨的高强度织物(芳纶)编织,它通常是白色,以最大水平地反射阳光和热能。
舱外航天服布局极繁复
舱外航天服有这么多层,并且在充气加压之后还必要能机动活动,这很不容易做到,因此在大局部枢纽地点还加上了可以活动的支持机构。
航天服透视图可见内里布局
但是这还不是最繁复的局部,舱外航天服武艺最难的是手套。
航天员出舱举行太空行走并不是跑到太空看景色,他们必要一连举行几个小时沉重繁复的事情。航天员的双手不克不及暴露在太空中,他得戴着厚厚的手套举行长时间精密利用。手套内里有滑轮和弦体系以增长机动性;它必要能坚持手的温度、湿度敦睦压、可以承受反复弯折和硬物穿刺,这统统都将磨练制造武艺和科技含量。
手套容易毁坏,是定制斲丧品
由于每一局部散的轻重外形不同,航天服的手套应该是定制的;在长时间事情之后,手套容易显现磨损,因此舱外航天服的手套属于斲丧品。
舱外航天服是云云繁复,它就相当于一台人形机器、一艘微型载人飞船,为了保护航天员的生命宁静,航天服贵一些也有真理。比拟之下,SpaceX那样的舱内航天服就简便且便宜很多,它不必要长时间加压,生命保证体系与飞船毗连,主要在腾飞和着陆阶段保护航天员免受失压和舱内失火等不测要挟。穿舱内航天服无法在太空中长时间活着,科幻影戏里苗条帅酷的火星服也不实际。
影戏里的航天服无法起保护作用
2008年9月27日,神舟七号飞行职责中,航天员翟志刚穿着中国“飞天”舱外航天服完成出舱职责,刘伯明穿俄罗斯“海鹰”航天服帮助,太空行走总时长不到20分钟。职责完成后,这两套航天服都留在轨道舱里,随着轨道舱坠入大气层焚毁。究其缘故,是由于神舟七号飞船前往舱没有充足的空间,无法携带巨大极重的航天服宁静前往地表,只管很可惜,但神舟七号以前告竣了检测国产航天服的目标。
翟志刚太空行走
除了斲丧品和定制局部,舱外航天服是可以多次使用的,寻常情况下它可以反复使用3年15次以上。国际空间站上的几套美国航天服参军期以前凌驾15年,只管存在宁静隐患,但在没有新航天服交换的情况下,宇航员们仍然依托仅有的4套航天服举行舱外维护事情。由此可见,昂贵的航天服只用5次就丢弃,那是曲解。
#直播:中国空间站航天员初次出舱#
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