美國航天服單套造價約5億美元,合人民幣34.6億,設計使用壽命為15年,理論上可重復使用100次,但每使用25次就要進行維修。
美國現(xiàn)役航天服已超30年,如今僅剩下4套可用,并且由于多次老化導致發(fā)生事故,如2013年頭盔就出現(xiàn)漏水險些致宇航員窒息。
而中國的航天服單套造價僅3000萬人民幣,航天服設計理念以安全性和靈活性優(yōu)先,這里面凝聚著無數(shù)科研人員的心血與智慧。
那么中國的航天服能使用多久?
美國高投入的航天服
早在20世紀60年代,美蘇之間正開展激烈的太空競賽,美國全力投入阿波羅登月計劃,而航天服則是宇航員上太空必備的防護裝備。
為了滿足阿波羅登月計劃對航天服的高要求,美國宇航局召集了頂尖的科學家、工程師以及材料專家,傾盡全力打造這款具有跨時代意義的航天服。
美國為此投入了大量的人力、物力和財力進行技術研發(fā),從最基礎的氧氣供應系統(tǒng)開始,研發(fā)團隊既要確保氧氣的持續(xù)穩(wěn)定供應,讓宇航員在月球表面活動期間不會出現(xiàn)缺氧狀況。
又要設計出精巧且可靠的氣體循環(huán)裝置,以保證呼出的二氧化碳能被及時過濾清除,維持航天服內適宜的氣體環(huán)境。
這款航天服的空氣流通系統(tǒng)更是經(jīng)過了無數(shù)次模擬實驗,保障了宇航員體感舒適。
為了滿足100次航天飛機任務以及15年使用壽命的要求,美國耗費了將近5億美元,全方位保障航天服的性能。
后來,美國設計出“獵戶座”航天服,相比以往航天服,它在輕量化方面取得了重大突破。通過采用新型高強度復合材料,在保證強度的前提下,大幅減輕了航天服的重量。
這不僅方便宇航員在飛船狹小空間內活動,減少體力消耗,而且降低了飛船發(fā)射時的負載,提高了任務的安全性。
中國航天服的技術特點
2018年9月27日,航天員翟志剛身著我國自主研制的“飛天”艙外航天服,踏出神舟七號飛船,邁向浩瀚宇宙,開啟了中國人首次太空行走的新紀元。
那一刻,全世界都見證了中國航天的重大突破,“飛天”艙外航天服陪伴翟志剛沖破太空的重重險阻,向世界宣告中國成為全球第三個獨立掌握出艙活動技術的國家。
“飛天”航天服凝聚著無數(shù)科研人員日夜鉆研的心血,是中國邁向航天強國的堅實一步。
2021年7月4日,新一代“飛天”艙外航天服驚艷亮相,登月服主體散發(fā)出科技感十足的金屬光澤,上肢裝飾帶設計成優(yōu)雅飄逸的“飛天”飄帶造型,下肢裝飾帶設計成火箭升空尾焰造型,上下呼應,形成一飛沖天的勢態(tài)。
劉伯明、湯洪波從天和核心艙中走出來,續(xù)寫中國太空探索的壯麗篇章,相較于初代,新一代航天服技術實現(xiàn)了質的飛躍,性能全方位優(yōu)化提升。
我國自主研制的“飛天”航天服其設計遵循嚴格的標準,要求能夠在軌貯存長達3年之久,這期間,不僅要耐受太空惡劣環(huán)境的長期侵蝕,還要為航天員提供可靠的出艙支持,出艙使用次數(shù)不少于15次。
令人驚訝的是,在實際的空間站任務進程中,我國的航天服以卓越的性能表現(xiàn),已經(jīng)成功保障了自空間站建設以來的19次出艙活動,其中單件航天服更是創(chuàng)造了最高使用達17次的佳績,遠遠超出最初設定的設計壽命指標。
這款航天服的生命保障系統(tǒng)堪稱精妙絕倫。它精心構建起一個加壓環(huán)境,如同在太空的真空深淵中為航天員撐起一個微型的 “生命堡壘”,確保人體內外壓力平衡,防止身體組織因減壓而受損。
氧氣供應系統(tǒng)則如同航天員的專屬 “生命氣息制造機”,源源不斷地輸送純凈、適宜濃度的氧氣,滿足航天員高強度體力勞動下的呼吸需求。
與此同時,二氧化碳去除裝置高效運轉,迅速捕捉并清除航天員呼出的二氧化碳,避免其在航天服狹小空間內積聚,危害航天員健康。
相較于第一代,這款航天服在結構設計的每一個細節(jié)上都精雕細琢。關節(jié)部位采用了先進的柔性材料與仿生學設計理念相結合的方式,模擬人體關節(jié)的自然運動模式,使得航天員無論是抬手、彎腰、屈膝,還是扭轉身體,都能感受到近乎于日常穿著衣物般的順暢。
當航天服出現(xiàn)故障時,地面控制中心能夠通過遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)迅速定位問題所在的區(qū)域,航天員在太空中也能依據(jù)簡單明了的操作指南,快速將故障區(qū)域的模塊拆除并換上備用模塊,如同給汽車更換輪胎一樣便捷。
這種設計不僅大幅提高了航天服的維護效率,還顯著降低了使用成本,為長期的太空探索任務提供了堅實的保障。
2025年2月,經(jīng)公開征集評選,中國載人月球探測任務登月服被命名為“望宇”,這款登月服與“飛天”相呼應,將助力航天員在月球表明完成行走、攀爬、駕車、科考等月面出艙活動作業(yè)。
未來,中國的航天服將繼續(xù)追求輕量化與小型化,具備更智能的感知能力,還將集成更多功能,書寫中國航天事業(yè)的輝煌篇章。
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參考資料:
央視新聞:2025-01-30:不到4年時間創(chuàng)造“飛天”奇跡!中國航天員首套“太空戶外裝”背后
環(huán)球網(wǎng):2025-03-26:中國空間站艙外航天服圓滿保障19次出艙任務
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