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爲紀念阿波羅11號登月50週年,阿姆斯特朗執行登月任務時穿着的航天服重新在美國國家航空航天博物館進行展覽。

這套“戰袍”可以保障他順暢呼吸,保護他免受極端溫度、太陽輻射以及高速微型隕石的傷害,還能讓他與其他人進行通訊。

對於航天員來說,在惡劣的條件下, 想要維持正常的生命活動、進行艙外作業、打贏這場與宇宙的戰鬥,都離不開宇航服,說航天服是微型宇宙飛船一點也不爲過。

01這些年,航天服都經歷了什麼?

1961年,人類太空第一人——加加林駕駛“東方一號”飛船到達太空,在最大高度爲301公里的軌道上繞地球一週,完成了人類史上首次載人宇宙飛行。當時他穿的這套宇航服能夠爲他提供完整的壓力維持系統和輔助生命維持系統。

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那麼問題來了:常見航天服都是白色的,爲什麼還有橙色的航天服呢?

橙色航天服和白色航天服的功能不同。

航天服的橙色有個特殊的名字,叫做“國際橘”(International Orange)。

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其實,國際橘並不是爲宇航服設計的。最初,美國政府在1956年制定了國際橘的標準,在工業中應用這種顏色。

因爲國際橘和自然環境的景色的對比十分強烈,所以許多情況下我們都用國際橘來做醒目的標誌。使用這種顏色可以讓搜救變得更加容易,想象一下,在一片藍色的海洋中,一個橙色的救生圈是多麼醒目。這也是爲什麼選擇國際橘作爲高級逃生服——宇航服的顏色的原因。

同一時期,美國太空第一人(世界上是第二位)——水星計劃宇航員Alan Shepard穿着表面銀光閃閃(有人說像“錫箔紙”)的航天服進入太空。

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這種航天服是美國海軍高空噴氣式飛機壓力服的改進版,擁有氯丁橡膠塗層尼龍構成的一個內層以及由鍍鋁尼龍構成的一個外層。

所以想一下家裏鋁盆的樣子,是不是就能理解它的外觀了?不過,這種航天服最大的弊端在於極大限制了航天員的身體活動。

1965年,太空行走第一人(注意是“行走”,知識點,要考)——蘇聯航天員阿列克謝·列昂諾夫,穿着這件白色橙條的航天服,通過一根5米長的繩子與飛船相連,以驚人的勇氣完成了宇航史上第一次離開宇宙飛船進入太空的動作,在太空中“自由漂浮”12分鐘。

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那麼問題又來了:爲什麼說這件航天服差點要了列昂諾夫的命?

當列昂諾夫結束太空行走,返回到飛船艙口的時候,由於宇宙中的壓力過大,航天服變得異常龐大,已經無法穿過相對狹窄的艙門,就是說,他無法回到飛船中了!

時間緊迫,經過飛快地計算,他果斷調低了航天服內的壓力。好不容易擠進艙門,但是情急之下,他“進反了”!按理說應該先進腳再進頭才能順利關上艙門,現在他先進了頭,手臂無法夠到艙門,所以他需要把自己“調過來”。但是膨脹的航天服幾乎將艙口填滿,最後,他只能再次冒險調低航天服內的壓力,用盡全身力氣,纔將艙門復位。

不難想象,在短短的12分鐘內,列昂諾夫經歷了多大的心理和生理壓力。事後他說:“我平時很少出汗,但是那天我的體重減了5.4公斤,每隻靴子灌進了3升汗水。”

接下來就是文首提到的執行阿波羅登月任務的航天員所穿着的航天服。

由於航天員的身體會產生熱量,尤其是在進行劇烈活動的時候。如果產生的熱量沒有及時消除,汗水就會使頭盔蒙上一層水霧,同時航天員會嚴重脫水。

所以從“阿波羅”計劃開始,航天服採用液冷降溫的方式,它的特點是必須穿着特殊的“內衣”。這種幾乎蓋住全身的網狀內衣縫入了長達100米猶如意大利空心麪條那麼粗的盤成網狀的管子,管內流過冷水,吸走航天員身上散發的熱量,並排到宇宙空間,所以航天員穿上後感到十分舒適。

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現階段NASA航天員穿着的是科技感十足的艙外機動套裝——EMU,EMU的設計要求是保證滿足100次航天飛機任務、15年的使用壽命。每次飛行任務結束後,航天員將EMU帶回地面,進行全面的檢查、維護和修理,供下次使用。

目前,最大型號的EMU總重約180公斤,包括了液體冷卻通風外衣、尿液採集裝置、頭盔、通信設施、飲水袋和生理指數監測系統,可讓航天員在太空中停留大約8小時。

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02中國航天服長啥樣?

話又說回來,我們中國的航天服是什麼樣子的呢?

我國的載人航天任務已經順利開展多年。神舟5號航天員楊利偉穿着下圖的神舟航天服,成爲了第一個進入太空的中國人。

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我國設計的出艙航天服叫做“飛天艙外航天服”,航天員翟志剛在“飛天艙外航天服”的保護下,在神舟7號任務中完成中國人的第一次艙外活動。

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03如何穿脫航天服?

航天服看上去如此厚重,該怎麼穿脫呢?

目前艙外航天服的穿脫形式有兩類。一類是從後背進入,俄羅斯海鷹艙外服和我國飛天艙外服都採用該結構。艙外服的開關門操作是通過鎖閉機構實現的,航天員可以獨立完成,且航天員經過訓練後穿脫時間不大於5min。

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另一類是從腰部進入,美國EMU採用的是這種方式。進入艙外服需要四個步驟,首先穿上下肢組件;然後藉助於固定設備或其他航天員的輔助,套上胸甲及衣袖;第三步是調整連接腰部密封斷接器;最後將可拆卸的頭盔連好。

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綜合比較,背入式具有較好的自主穿脫性能,也是未來星際艙外服斜背入式穿脫結構設計的基礎。

所以,與其說是“穿”航天服,不如說是“鑽進”航天服。

04火星旅行穿什麼?

人類馬上要登陸火星,但是普及火星旅行的大難題之一就是:一人一套昂貴的航天服。

水星計劃、阿波羅計劃和航天飛機的航天服都是爲特定任務而設計,因爲每個目的地具有不同的溫度、輻射水平、壓力和移動性要求。

如果我們要直奔火星,那航天服的所有功能都需要重新設計。

美國國家航空航天局(NASA)目前正在開發下一代航天服,用於火星、小行星或重返月球的旅程,期待人類早日穿着帥氣的航天服成功登陸火星。

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上面介紹了這麼多航天服

你pick哪款呢?

你對航天服還有哪些想了解的?

歡迎留言告訴我們~

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來源 | 火星1號基地

編輯 | 李 鑫

郵箱 | ourspace0424@163.com

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