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  • 1 # 一木森林

    在天宮空間站建設完成之前,中國的“飛天”航天服基本就是一次性產品,即便它的造價高達3000萬元,卻無法將它帶回地球,否則後果不堪設想。

    艙外航天服是載人航天中的重要裝備,無論是在太空行走,還是登陸月球,艙外航天服可以在一定的時間內維持宇航員的各項生理特徵,保證宇航員完成各項任務。

    艙外航天服被認為是人類科技含量最高的服裝,本身的造價十分高昂。例如美國一套艙外航天服,成本達到了1.5億元。相對來說,中國自主研發的“飛天”航天服成本要小很多,但其一套的價值也達到了3000萬元

    然而讓人意外的是,航天服的價格這麼貴,使用完之後卻無法將它帶回地球,這究竟是為什麼呢?

    今天,讓我們一同探討下這個問題。

    宇航員艙外行走,為什麼要穿航天服

    艙外宇航天服,是在飛行員密閉服的基礎上發展起來的多功能服裝,可供宇航員出艙活動或登月考察。大家可以將它理解為,是一套地外空間中的生命系統保障

    如果宇航員不穿航天服出艙活動,首先感受的就是缺氧,因為太空是一個真空狀態,沒有氧氣的話,人走出艙外在極短的時間內就會陷入昏迷。

    其次就是太空中氣壓非常小,幾乎為0,走出艙外的一瞬間,宇航員的血液和體液會開始“沸騰”,然後凍結,失去生命就在一瞬間發生。

    例如1971年,前蘇聯的三名宇航員從“禮炮一號”空間站返回地球時,返回艙的減壓閥被震開,導致宇航員暴露在真空中,短短15秒的時間,三名宇航員肺部炸裂,全身血管破裂致死

    除此之外,太空的惡劣環境中還包含各種輻射,比如宇宙射線,太陽輻射等等,而且還有可能受到高速移動的微小塵埃、衛星碎片,以及微流星體的撞擊。

    艙外航天服的造價為什麼這麼高

    面對太空中惡劣的環境,艙外航天服不僅要保障宇航員的人身安全,還要讓宇航員在出艙活動時保證身體的靈活性,所以對艙外航天服的技術性要求極為嚴格。

    一套艙外航天服的面料極為複雜,由十幾層材料組成,同時使用了模組化設計,透過各種調節適合不同體型的宇航員穿戴。但某些部分還需要量身定製,比如手套,因為手套這個部位無法做成通用版。

    艙外行走的航天員必須用他們的手部活動,進行精準的艙外作業,如果手套太大或者太小,就會影響到艙外活動。

    其次,在航天服的內部有一套非常良好的冷卻迴圈系統。因為宇航員在艙外活動時,朝向Sunny的時候,溫度能夠達到200—300℃;背朝Sunny的方向,溫度會達到零下100℃。

    如此巨大的溫差,必須要求艙外航天服有一套精密的冷卻迴圈系統,在熱的時候,能夠把宇航員身體產生的熱量散發出去;冷的時候,透過熱迴圈系統給整個航天服維持一個正常的溫度。

    至於壓力的供應,艙外航天服也是頗為講究的。航天服內部的壓力不可以太大,如果太大艙外航天服就會膨脹成一個球體,影響宇航員在艙外的正常活動;如果壓力太小,又會影響到宇航員各項生理機能。

    可以這麼說,艙外宇航服就是一個小型的航天器,保證宇航員在艙外活動時所需要的氧氣、壓力、溫度等等。其特殊的材質和多重的構造,使得艙外宇航服的造價如此昂貴。

    艙外宇航服這麼貴,宇航員用完後為什麼不把它帶回地球?

    第一、宇航員乘坐的返回艙,根本裝不下艙外宇航服。

    艙外航天服內包含壓力系統、呼吸系統、熱迴圈系統等等,其自身的體積和重量是非常大的。以中國“飛天”宇航服為例,自重就達到了120公斤

    要知道,宇航員乘坐返回艙內部的空間十分有限,幾名宇航員在返回艙內都會覺得擁擠,根本沒有多餘的空間容納艙外宇航服。

    其次,返回艙對荷載的要求十分嚴格,承重多少都是經過嚴格計算的,如果將100多公斤重的宇航服強行塞進返回艙內,返回艙在進入大氣層時,就會因為過重出現意外事故,危及宇航員的生命安全。

    第二、將航天服留在空間站裡,比帶回地球更實際

    2008年,宇航員翟志剛開啟艙門,實現了中國宇航員的首次太空行走。但那一年我們還沒有自己的空間站,返回艙與軌道艙分離後,返回艙載著三名航天員返回地球,而軌道艙裝著各種生活垃圾在大氣層燃燒殆盡,其中就包括太空行走所使用的第一代“飛天”宇航服。

    從某種意義上來說,那一年的艙外宇航服就是個“一次性產品”

    自從“天宮”號空間站正式使用後,這種情況完全改變。我們的宇航員在太空行走後,可以把宇航服放在空間站內,等待下一批宇航員再次使用。所以說,有空間站的存在,宇航員根本沒必要將航天服帶回地球。

    說在最後

    艙外航天服之所以造價高昂,是因為它要保證宇航員在外太空的正常活動和生命保障,使用的各種技術和材料都是最先進的。

    造價高昂的艙外航天服,之所以不會被帶回地球,一是因為返回艙沒有多餘的空間容納,二是可以將航天服放在空間站裡,完全沒必要帶回來。

    需要值得一提的是,艙外航天服不能帶回地球,但宇航員所使用的手套是完全可以帶回來的。畢竟手套的尺寸要小,返回艙有足夠的空間容納;其次前文提到過,宇航員的手套都是定製的,專人專用。

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