三千萬元“飛天”服永留太空

按計劃，神舟七號飛船將於明天下午執行航天員出艙行走任務。神七最重要的任務是出艙行走，航天員出艙行走，艙外航天服是關鍵。

2名進入軌道艙的航天員，分別著中國研製的“飛天”艙外航天服和從俄羅斯引進的“海鷹”艙外航天服進行出艙活動準備，其中1名航天員出艙進行艙外活動。

名字叫“飛天”的艙外航天服，重量120公斤，造價約三千萬元人民幣，可靠係數0.997，可以支援4個小時的艙外活動……中國艙外航天服還有一個特點：在關節設計上，採用了“蝦”結構。

不過這套航天服將留在太空，不帶回地球。

47個月完成在國外需要七八年

2004年7月，中國決定研製艙外航天服。自此，責任總設計師李潭秋帶著一群年輕人上路了。

在研製初期，面對生疏的艙外航天服，設計師們不知道從哪下手。當時，能查到的資料十分有限。引進國外技術需要鉅額資金，不僅如此，一些關鍵技術用金錢也無法買到。

2006年6月，第一套總裝產品完成了。緊接著，9月30日，完成了初樣設計評審。最終，2008年6月，艙外航天服經歷47個月的艱難孕育，終於完成通過了。

艙外航天服在國外一般需要七八年的時間研製。我們遵循嚴格的研製規律，也採取了一些方法，用47個月就完成了研製任務。權威部門對艙外航天服的安全進行了嚴格的驗證。通過地面驗證，艙外航天服沒有任何問題，是安全可靠的。

服裝軀幹材料為壁厚1.5毫米鋁合金

艙外航天服研製軀幹結構的難度非常大。壁厚僅1.5毫米的鋁合金要焊接成適合人體形狀的不規則殼體，其難度不可想象。

據介紹，焊接的介面就有6個，非常容易變形，科研人員前後花費了兩年多的時間才完成攻關。

航天醫學工程總體研究室主任劉偉波說，艙外航天服是中國第三次載人航天飛行中最難的一項技術。飛船的大多數功能，都要在艙外航天服裡實現。可以說，艙外航天服就是一個穿在身上的小型飛船。

關節難題一隻大蝦帶來啟發

艙外服與艙內服的最大區別是，艙外服上下肢都是可以活動的，甚至包括手套。關節間必須要靈活，但如果關節靈活，就很可能不夠密封，而密封性保證了，又可能沒有靈活性。

這給設計帶來了極大的困難。因為，為了滿足使用需求，艙外航天服既要求關節靈活，也要求好的密封性。

設計者李志參看了國外無數例項後發現，他們的航天服所用的波紋結構，是靠擠壓變形，所需力量大，活動起來並不輕鬆。

山窮水盡，柳暗花明。一隻大蝦突然啟發了李志。他發現，蝦的身體關節非常特殊，可以保證身體的靈活性，活動起來非常輕盈。

李志和他的同事買來各種蝦進行觀察，最後經過試驗，終於成功了。航天服的肩肘部都採用了這個“蝦”結構，比外國同類產品好了很多。

中國艙外航天服數字一覽

神七航天員將穿著中國研製的艙外航天服出艙行走。這種命名為“飛天”的艙外航天服有這樣一些數字指標:

重量——120公斤。

大小——最高可達兩米,揹包高度130釐米。

尺寸——通過調節大小,身高160釐米到180釐米的人都可以穿。

服內壓力——40千帕。這是人體能夠承受而又保證靈活性與氣密性的壓力值。

外層耐溫——正負110攝氏度。

抗壓能力——120千帕(一個標準大氣壓為101千帕)。

保障能力——可保證4個小時的出艙活動。

可靠係數——0.997。

穿脫時間——地面上可自行在2至3分鐘內穿脫。在太空中,從準備工作到完全穿好服裝,大約15個小時。

研製週期——從立項到投入使用,耗時4年。

設計理念——保證2倍到3倍的安全餘量。

[安全保障]

安全帶“臍帶”一應俱全

航天員太空行走，意味著要從飛船內近似於地面的大氣環境進入太空的高真空、強輻射環境，也意味著航天員要離開飛船，獨自在失重的太空中“行走”。如何保證出艙航天員的安全？

中國的艙外航天服是沒有動力裝置的。那麼，航天員一旦脫離飛船，豈不很容易消失在茫茫太空中、成為“太空飛人”？不用擔心，航天員身上繫著“安全帶”。

記者在神七發射前參觀艙外航天服時看到，艙外航天服胸甲右下側伸出了兩根一長一短的橘黃色安全繫繩。這不是普通的繩子，它們內部有彈簧，最長可拉至３米，能夠承受一噸的拉力。繩的另一端是兩個掛鉤，太空行走的每一步之前，航天員都要先在軌道艙壁的扶手上固定好安全繫繩的掛鉤，一根固定好了，另一根才能改變位置。

除此之外，航天員腰部左側還有一根與飛船相連的８米長的“電臍帶”。名如其形，這根帶子就像母親子宮裡的臍帶，連著孩子和媽媽。“電臍帶用於傳輸航天員生理引數。這個功能用無線方式完全可以實現，我們之所以採用有線，是把它作為安全繫繩的備份。”航天員系統總指揮、總設計師陳善廣說，這些安全措施，也是國際上太空活動的通行做法。

[專家視點]

楊利偉：心理衝擊考驗出艙航天員

楊利偉說，在航天器自動化程度很高的情況下，制約任務成敗的因素更多的來自心理而不是操作上。尤其是在出艙活動這樣對航天員自主性要求更高的任務中，航天員的心理狀態會在很大程度上影響執行任務的能力。

“比方說，一旦飛船自動控制失效時需要航天員手動操作，有的航天員幾分鐘就可以駕駛航天器找到地球，有的人則會越跑越遠。”楊利偉說。

“當你開啟艙門時是什麼感覺？在艙外工作幾個小時累不累？”在與國外航天員幾年來的交流中，這是楊利偉問得最多的問題。

他得到的答案是，艙裡艙外活動完全不一樣，出艙對心理的刺激是很大的，往往第一感覺是“有點蒙”。一位俄羅斯女航天員在艙外待了幾個小時回艙後，累得甚至沒有力氣脫下航天服。

針對出艙活動，神七航天員的選拔和訓練特意加了心理素質的權重。在長期觀察基礎上建立的心理素質檔案記錄和一系列標準測試，被用來考察航天員的心理素質是否可以滿足任務要求。

[國際反應]

美專家：中國邁出建空間站重要一步

建設太空實驗室或者空間站，有關國家必須具備宇航員艙外活動和飛行器在太空對接的能力。美國海軍軍事學院國家安全決策部主席瓊·約翰遜－弗雷澤說：“中國航天員的首次艙外活動，將使中國朝著建設太空實驗室或空間站的目標更近一步。”弗雷澤說，中國重視太空探索技術非常明智。“儘管研發太空技術肯定耗資巨大，但同時它也有非常高的回報率。美、俄、歐洲的實踐證明，太空探索不僅能增強國民的自信心，而且太空技術會轉用到日常生活中，將對社會、經濟產生深遠影響”。

俄宇航員：太空行走是航天強國標誌

俄羅斯宇航員瓦列裡·託卡列夫出生於1952年,1997年正式加入加加林宇航員培訓中心的宇航員隊伍。他分別於2005年11月和2006年2月進行過兩次太空行走,行走時間共計10小時。

託卡列夫認為,實現載人航天是航天史上的里程碑,它集中體現了國家整體科技發展水平,標誌著一個國家在世界航天領域的領先地位。中國目前已經掌握了先進的載人航天技術,而且中國有能力保持航天技術的飛速發展,向世界展示一個迅速崛起的中國。