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随着科学技术的持续不断的发展,人类已不再满足在地面上进行宇宙观测了,乘坐载人飞船进入到地球亚轨道、近地轨道或者空间站执行任务的频次已经起来越高。而外太空环境与地球表面的截然不同,最为突出的就是微重力环境、高强度的宇宙辐射、近乎真空的空间环境,假如没有航天服的保护,人类一旦非间接接触这样的环境,势必会在极短的时间内引发严重的后果。因此,伴随着人类航空航天技术的发展,对航天员执行任务安全性的保障需求也随之增加,于是对航天服的性能提升和随之而来的更新换代,也成为科学家们必须要攻克的重点课题。 航天服依据使用的场景及结构不同,可以划分为舱内航天服和舱外航天服两大类。航天员在空间站内部或者航天飞机上做轨道飞行时,一般不穿着航天服,因为航天器内部拥有类似地球空气的环境,航天器的壳体也可以抵挡外界宇宙辐射的冲击,热量也能够有效地保持住。而一旦航天器内部发生突发事件,比如有裂缝出现气体泄露,舱内气压迅速下降的情况,此时就需要穿着应急舱内航天服,从而接通舱内的供氧等生命支撑系统,使航天服内立即充压,从而确保压力和温度平稳,确保航天员的生命安全。在航天员乘坐返回舱从外太空返回地面、以及乘坐载人飞船进入太空的旅程中,穿着的也是应急舱内航天服。 相较于舱内航天服来说,舱外航天服的应用场景主要是执行太空行走以及舱外任务,航天员所经受的外界恶劣环境考验更明显和强烈,因此防护性能必须更加有效和出色。除了拥有舱内航天服所具备的基本结构以外,舱外航天服一般还拥有这么几层防护: 比如真空隔热层,用以隔绝服内和服外的热量传递,保证航天服内的温度始终处于比较温和的水平;再比如液冷层,是为保障航天员在几个小时的出舱作业过程中,通过相关冷却液的特性,能有效地将航天服内积聚的热量散失掉,使宇航员在作业时不至于感到闷热,便于高质量和高效率地执行好相关操作;还有就是最外面的隔绝层,起到隔离宇宙高能粒子冲击、防止高强度的太阳辐射、防止出舱作业时航天器外壁等对航天服的磨损,同时还有可供连接其他装备的接口,比如“太空背包”,以便在执行极端任务或者发生突发事件时,能够为宇航员提供对应的应对措施。 从航天服的研发和制造来看,舱外航天服的工序要明显复杂得多,精密性和安全性也要更为有保障,总成本也随之“水涨船高”,将舱外航天服形容成一个小型的航天器也不为过。所以,为了确认和保证航天员生命受到最大限度的保障,航天服是绝对不容出现任意的毛病的,特别是当前世界主要的航天大国都在全力发展航天技术、着力开展深空探测和载人航天控制的大背景下,可以说谁在航天服的研发上面走在前列,那么无疑在整个航天计划上都会节约时机成本,继而占据先机,目前世界上能够成熟掌握和制作舱外航天服的国家只有我国和美国、俄罗斯3个国家。 我国从2008年开始,就能够研制第一代“飞天”舱外航天服,虽然与美国和俄罗斯相比,起步时间较晚,但是在我国航天技术突发猛进和相关科研工作者夜以继日、时不我待的辛勤工作下,我国的舱外航天服技术升级和更新换代周期明显缩短,到今年神舟十二号和十三号相继发射升空后,航天员穿着的航天服已经升级到“飞天”第二代,甚至最美十三号航天员王亚平还穿上了专门为女性航天员量身定制的“黄金圣衣”舱外航天服,成功完成了出舱行走任务,在我国自主建造的天宫空间站上书写了中国传奇,彰显了新时代中国女性的力量。 相比之下,美国虽然在舱外航天服的研制上起步很早,但是更新换代频率明显跟不上时代发展的需要,很久以来在国际空间站上的宇航员们,执行出舱任务时穿着的还是上世纪70年代中期的“古老”产品类型,甚至根据有关的消息,美国多次推迟重返月球的“阿尔忒弥斯”计划的原因,其中就有一项就因为新型航天服研发资金超出预算,没有按照原定计划“交样”。虽然没有确切的数字来衡量一套舱外宇航服具体要消耗多少钱,但从很多机构的估算能够准确的看出,美国一套新型舱外航天服连研发和制造成本加在一起,平均下来高达1.5亿美元。我国研发和制造的新型“飞天”航天服虽然性价比要比美国高出很多,但平均下来也要好几千万元一套。 有人估计纳闷了,为什么这么贵的航天服,在航天员执行完任务时没有带回地球呢?这样的一个问题是带有时代色彩的,因为在美国主导的国际空间站、我国自主建造的天宫空间站还没有升上天空之前,那些穿着舱外航天服执行出舱行走任务的航天员在返回地球时,肯定会将“价值连城”的航天服带回地球的,毕竟不能将这些高价值物品随手丢弃在宇宙空间中。 而在空间站建成以后,航天员们执行太空任务的主要场所,基本就在空间站内部或者外部进行了,也就等于在太空中“安了个家”,舱外航天服1套就有上百公斤,如果每次都带回地球,不但会增加返回飞船的额外载荷,增加相应成本,而且还会增加航天服的受损几率,肯定得不偿失。 因此,将这些舱外航天服留在空间站中,待下一批次航天员上来再使用,还能减少下一次火箭发射的综合成本,可谓一举多得,您说是不是这个理?返回搜狐,查看更加多 |