在中国国家博物馆“逐梦寰宇问苍穹——中国载人航天工程30年成就展”展厅中,有两套中国自主研发的“飞天”舱外航天服,吸引了众多目光。它们通体纯白,躯干像盔甲、四肢像面包,块头大、人气高,成为游客们争相合影的打卡热门。
(资料图片仅供参考)
舱外航天服是衣服吗,为什么喜欢“撞衫”?看似普通的舱外航天服又蕴藏着怎样的“飞天”奇迹呢?今天丹丹来到中国国家博物馆,探索“飞天”的奥秘。
文物展示
中国自主研制的舱外航天服“飞天”
2008年9月27日,神舟七号航天员翟志刚进行中国人的首次太空行走,中国成为第三个掌握太空出舱技术的国家,中国自主研制的第一套舱外航天服“飞天”也亮相太空。
舱外航天服实际上是一部小型载人飞行器,要在太空环境中独立对航天员进行生命保障,具备防护辐射、超高低温等空间恶劣环境的能力,同时还要保证航天员在着服状态下能够高效地工作。
舱外航天服不是一件简单的衣服,而是一部小型载人飞行器。那么这个飞行器上有哪些精巧的“小机关”呢?
暗藏的“小机关”
1、手套上的反光镜
舱外航天服有一个特别的设计——服装胸前一些设备上的文字标识是反的。航天员通过面窗观察胸前的一些设备,有视野盲区。这时,航天员可以通过手套上的反光镜来观察,镜像之后航天员看到的字就是正的,方便航天员识别和操作。
服装胸前一些设备上的文字标识
2、舱外安全绳
舱外安全绳是航天员在舱外攀爬过程中,需要时刻与舱外扶手连接的安全装置。一根是弹簧绳,一根是略短一点的固定安全绳,通过反复勾挂这两个安全绳,实现航天员的移动和攀爬,安全绳牵引的重量可达到吨级。
3、可调节的舱外航天服
舱外航天服头盔和躯干一体化,四肢可以调节。利用仿生结构,上下肢关节处使用了气密轴承,使关节活动更加自如。通过调节,舱外航天服可以适应不同身高和体重的人体参数,从1.6米到1.8米的航天员都能穿着使用。
飞天舱外航天服的头盔
目前,我国空间站里的三套舱外航天服采用了“一对多”的适体性原则,即一套服装多人穿用。神舟十四号航天员乘组首次出舱过程中,刘洋的舱外航天服上面还写着王亚平、叶光富的名字。航天服上的航天员签名被赞为“又暖又燃”的传承。
舱外航天服喜欢“撞衫”?
航天服有不同的分类,按功能可以分为舱内航天服和舱外航天服。无论是我国航天员还是美国、俄罗斯等国家的航天员,舱外航天服是以白色为主体的。舱外航天服的主体为什么要选用白色,不怕撞衫吗?
我国两代“飞天”航天服
无论哪个国家,舱外航天服的主体颜色都是白色,主要出于高反射率、低吸收率的考虑。当航天员完全暴露在外太空环境时,航天服需要高度的反光,而反光效果最好的颜色就是白色。同时,白色反射阳光热度的能力最好,可以避免航天服内部过热。其次,由于舱外背景是黑色的,白色在太空中是最好辨别的颜色。所以,目前所有的舱外航天服都是偏白色的,基于同样的原因,一般的航天器大多也都选择浅色涂装或使用高反射率的贴膜覆盖。
美国宇航局现役EMU舱外航天服
航天服造价昂贵为什么不带回地球?
1、返回舱载荷问题
通常在上升或者下降的阶段,返回舱内会有一段真空的环境,为了保护航天员的人身安全,必须穿上舱内航天服。而航天员在返回地球的时候,要尽可能降低返回舱的载荷,因此,重量超过100公斤的舱外航天服无法被一同带回。
2、舱外航天服寿命问题
考虑到太空中的辐射、高能粒子、高温、低温以及其他宇宙射线等等问题,舱外航天服的设计要非常精密,同样,也因为外界复杂的环境,舱外航天服的使用寿命严重受限。
第一代“飞天”舱外航天服,其造价虽然高达3000多万元,但只能重复5次舱外活动,每次只能支持4个小时。换句话说,差不多20个小时之后,第一代“飞天”舱外航天服就无法使用了。
而第二代“飞天”舱外航天服经过了进一步的改进和优化,造价是3000万元,重复使用次数提高到15次,每次工作时间提高到8小时左右,但总的来说,它的使用寿命仍然非常有限。
舱外航天服从无到有、从有到优,是中国载人航天发展的生动缩影,记录了中国载人航天追求卓越的足迹。星辰大海,“飞天”逐梦,中国航天一直在探索的路上。
来源:京华丹心编辑探馆、中国国家博物馆