


2021年6月17日,神舟十二號載人飛船在酒泉衛星發射中心成功發射。在發射起飛前,聶海勝、劉伯明、湯洪波三位航天員出現在大家面前,每人都提著一個灰色的手提箱。其實,這個神秘的手提箱里就是一套航天服的外接換氣系統。
艙內航天服
很多人都很奇怪,航天員在起飛和著陸期間都待在航天器里面,為什么還要穿厚重且價格不菲的艙內航天服呢?其實這是人類從一個悲慘的航天事故中獲得的教訓。1971年,蘇聯的聯盟11號載人飛船返回地面的過程中,震動導致返回艙的壓力閥門意外打開,氣壓瞬間降低到致命程度,三名航天員殞命太空……從那之后,作為航天員生命安全的最后一道防線,艙內航天服成為各國航天員的標準配置。
艙內航天服由壓力服裝、頭盔與手套、應急供氧和通風管路、通信系統等組成。正常起降時,艙內航天服和航天器配套的供氧、供氣系統是連通的,通風系統還可以給航天服通風,以帶走航天員身體散發的熱量。一旦艙內壓力出現異常,通風系統會立即關閉,這就使航天服內部形成一個密閉的供氧狀態。隨后,供氧系統會向航天服內充壓供氧,并提供一定的溫度保障和通信功能。
由于艙內航天服相對笨拙,不利于艙內活動,因此,平常在空間站里,航天員并不會穿它。不過,一些特殊情況,是必須穿著艙內航天服的。比如,當遇到航天器發生泄漏、艙內壓力突然發生變化的時候,航天員們就會迅速穿上艙內航天服。這時候,艙內航天服可以給航天員提供一個最小的近體生存環境。簡單地說,就是我們可以通過航天服和艙載供氧系統來供給航天員所需要的氧氣和壓力。目前,我國所使用的艙內航天服可以為航天員提供6個小時的氧氣、壓力應急時間。
如今,我國已有兩位女航天員順利進入太空。女航天員相對來說身體纖細,為了保證她們在艙內能夠完成必要的操作,艙內航天服又特別做出了適體性改進。比如說手套,就需要針對女航天員的手形專門制模再生產。
艙外航天服
猶如一件純白的特大碼、加厚羽絨服,身體部位有些像盔甲,四肢部位則臃腫得像面包,背后還有個一米多高的大背包。這就是我國“飛天”艙外航天服給人的第一印象。這種艙外航天服已經具備了航天器里面的大部分功能,能夠支持航天員在艙外工作8個小時,簡單地說,就是一個“迷你”版的航天器。
艙外航天服主要由外套、氣密限制層、液冷通氣服、頭盔、手套和靴子組成。它具備空間防護、環境控制以及生命保障等多種功能,結構特別復雜,上面的設備也比較多,重量高達130公斤。
從航天服的材質來說,它從外到內一共有6層:最外面的一層是外防護層,由一種特殊的紡織面料制作而成,能耐受正負100攝氏度以上的溫差變化,還能起到防輻射、反射太陽光、防微隕石的作用;中間幾層主要是液冷層、氣密層、限制層和屏蔽層;最里面的一層,也是舒適性最強的一層,由經過防靜電等特殊處理過的棉布制作而成。最里層的面料為什么要進行防靜電的處理呢?這是因為,航天員在艙外航天服里面呼吸的是純氧,純氧環境下一旦遇到靜電聚集就會發生爆炸……
服裝的材質相當于人體的皮膚,那么,艙外航天服的“大腦”又在哪里呢?你可能認為是背后的那個大背包吧?錯了!艙外航天服的“大腦”是位于前胸部位、一本漢語詞典大小的電控臺和氣液控制臺。
咱們再來說說艙外航天服背后的那個大背包是干啥用的。我國第二代“飛天”艙外航天服的背包高1.3米,主要為航天員提供氧氣,控制服裝內的溫度和壓力,清除服裝內的二氧化碳、污染、臭氣、濕氣等。
另外,艙外航天服的腰部還有一根非常重要的“電臍帶”。它與航天器的內部設備相連接,主要用于航天員與航天器的信號傳輸、電源供應,同時也能作為安全繩的備份使用。