宇航员为什么要穿着笨重的航天服?

宇航员为什么要穿着笨重的航天服?,第1张

  在《生活大爆炸》第六季中,主演之一霍华德成为太空员,身穿太空服进入太空。

  宇航服是宇航员的专用服装,为宇航员进入太空保驾护航。宇航服头盔壳是头盔的主体,其材料应具有强度大、抗冲击和足够的耐热性等优点。在其面窗部位上有良好的光学性能。头盔内腔壁有硬衬垫和软衬垫,衬垫上镶有细管道,它兼有减震、隔热、消声、通风和供氧等功能。其内腔要适于戴通讯头盔,允许头在里面左右转动,尺寸要与穿戴者的头形相适应。还要留有安装生理测试部件、有利于排出人体呼出的二氧化碳和水汽的空间。

  中国神舟系列飞船的宇航服是什么样呢?

  中国航天员科研训练中心副总设计师李潭秋介绍,舱内航天服是航天员在航天器内使用的航天服,当航天器座舱失压,整个座舱的环境不适应人的生存的时候,舱内航天服可以提供一个最小的近体生存环境,能够维持其生命。它的核心是通过航天服和舱载供氧来提供航天员需要的呼吸所需要的氧气和维持必要的生存压力。

  舱内航天服的生命保障时间,主要取决于设备供氧的能力。而舱内航天服的供氧时间,主要是取决于载人飞行任务应急需要的时间。目前,我国的载人飞行任务至少要保证6个小时的应急时间,就是说,在飞船应急返回的时候,舱内航天服保证航天员6个小时的氧气和压力应急时间。

  在神舟九号任务中,女航天员刘洋穿着的舱内航天服有所改进。此次任务的难点是要解决女航天员的适体性的问题。首先是航天服的上肢,不能出现加压以后脱离肢体的现象,脱离肢体以后她就不能操作。还有就是手套,因为女性航天员的手很纤细,原来的手套就显得很笨重。针对女航天员的手型,专门制模,研制了女航天员专用的手套,来适应女航天员的使用。

价值2亿

我们一般所说的太空服,分为舱内太空服和舱外太空服。舱内太空服其实严格来说还算不上是太空服,它的制作比起真正的太空服来说,简直是天壤之别。我们这里只说舱外太空服。宇宙太空是非常恶劣的环境。那里没有可供人类呼吸的空气,也就没有大气压力,那里的温度也非常奇怪,炎热的太阳直接照射一侧,温度上升很高,而没有太阳照射时,寒冷的太空温度极低。另外,强烈的宇宙辐射和飞来的天空陨石,也是威胁宇航员的巨大危险。一旦宇航员离开了飞船以后,太空服外面是真空的情况下,宇航服里头是一个大气压强;从强度来说可以想象,必须是非常结实,否则外面是真空,里面一个大气压强,就爆了,所以宇航服装的强度要非常高。太空服从基本设计上有这么几层:

第一道为内衣层,要求又轻、又软、又有弹性,能传热、又能透气。这里有一条奇妙的腰带,藏有一套复杂的微型监测系统,负责生理上(心率、体温、呼吸)各种数据的记录,以及太空服内部的温度,辐射剂量的数据,作为对宇航员的动态监控。

第二道为调温层,用的是新技术“热管液体调温”,在这一层排列有大量聚氯乙烯细管,管中流有一种液体,通过液体的流动可以调节太空服的温度,效率很高。温度有三个档次可供选择,由宇航员自己控制。

第三道为加压层,是用特种橡胶制成的密封充气层,充满一个大气压强的空气,因为在宇宙真空中必须防止低气压。

第四道为约束层,有两个作用,把第三层约束成衣服外形,同时协助最外层抵御微小陨石的袭击。它还有极好的隔热效能,阻止内外热量交流。

第五道为保护层,利用特殊合成纤维制成的高强度“防弹衣”,要抵御像枪弹一样飞来的微小陨石的袭击,又要能吸收宇宙射线的能量。

事实上真正的太空服还不止这几层,像美国的太空服多达15层。这还不算宇航员背负的背包。这个背包连接着太空服,构成了一个完整的生命维持系统。包括诸如温度、湿度、气压、通风、循环、监测、过滤、供电、供氧等等自动和手动设备。除此以外,美国的太空服还装有飞行系统,24个喷气嘴可以由宇航员随时调控自己的飞行路线。还要有电子通讯系统等。

太空服不仅要用高强度的涤纶等材料,还要辅以多种金属和胶粘剂等,这样一件“衣服”实在是既贵且重。美国的一套太空服价值超过1亿元人民币。由于太空服都被各自的生产国当成机密,所以普通人不可能知道其生产的细节和具体材料。一个国家的太空服技术水平,往往也代表着这个国家的综合科技水平。

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