
为纪念阿波罗11号登月50周年,阿姆斯特朗执行登月任务时穿着的航天服重新在美国国家航空航天博物馆进行展览。
这套“战袍”可以保障他顺畅呼吸,保护他免受极端温度、太阳辐射以及高速微型陨石的伤害,还能让他与其他人进行通讯。
对于航天员来说,在恶劣的条件下, 想要维持正常的生命活动、进行舱外作业、打赢这场与宇宙的战斗,都离不开宇航服,说航天服是微型宇宙飞船一点也不为过。
01 这些年,航天服都经历了什么?
1961年,人类太空第一人——加加林驾驶“东方一号”飞船到达太空,在最大高度为301公里的轨道上绕地球一周,完成了人类史上首次载人宇宙飞行。当时他穿的这套宇航服能够为他提供完整的压力维持系统和辅助生命维持系统。

那么问题来了:常见航天服都是白色的,为什么还有橙色的航天服呢?
橙色航天服和白色航天服的功能不同。
航天服的橙色有个特殊的名字,叫做“国际橘”(International Orange)。

其实,国际橘并不是为宇航服设计的。最初,美国政府在1956年制定了国际橘的标准,在工业中应用这种颜色。
因为国际橘和自然环境的景色的对比十分强烈,所以许多情况下我们都用国际橘来做醒目的标志。使用这种颜色可以让搜救变得更加容易,想象一下,在一片蓝色的海洋中,一个橙色的救生圈是多么醒目。这也是为什么选择国际橘作为高级逃生服——宇航服的颜色的原因。
同一时期,美国太空第一人(世界上是第二位)——水星计划宇航员Alan Shepard穿着表面银光闪闪(有人说像“锡箔纸”)的航天服进入太空。

这种航天服是美国海军高空喷气式飞机压力服的改进版,拥有氯丁橡胶涂层尼龙构成的一个内层以及由镀铝尼龙构成的一个外层。
所以想一下家里铝盆的样子,是不是就能理解它的外观了?不过,这种航天服最大的弊端在于极大限制了航天员的身体活动。
1965年,太空行走第一人(注意是“行走”,知识点,要考)——苏联航天员阿列克谢·列昂诺夫,穿着这件白色橙条的航天服,通过一根5米长的绳子与飞船相连,以惊人的勇气完成了宇航史上第一次离开宇宙飞船进入太空的动作,在太空中“自由漂浮”12分钟。

那么问题又来了:为什么说这件航天服差点要了列昂诺夫的命?
当列昂诺夫结束太空行走,返回到飞船舱口的时候,由于宇宙中的压力过大,航天服变得异常庞大,已经无法穿过相对狭窄的舱门,就是说,他无法回到飞船中了!
时间紧迫,经过飞快地计算,他果断调低了航天服内的压力。好不容易挤进舱门,但是情急之下,他“进反了”!按理说应该先进脚再进头才能顺利关上舱门,现在他先进了头,手臂无法够到舱门,所以他需要把自己“调过来”。但是膨胀的航天服几乎将舱口填满,最后,他只能再次冒险调低航天服内的压力,用尽全身力气,才将舱门复位。
不难想象,在短短的12分钟内,列昂诺夫经历了多大的心理和生理压力。事后他说:“我平时很少出汗,但是那天我的体重减了5.4公斤,每只靴子灌进了3升汗水。”
接下来就是文首提到的执行阿波罗登月任务的航天员所穿着的航天服。
由于航天员的身体会产生热量,尤其是在进行剧烈活动的时候。如果产生的热量没有及时消除,汗水就会使头盔蒙上一层水雾,同时航天员会严重脱水。
所以从“阿波罗”计划开始,航天服采用液冷降温的方式,它的特点是必须穿着特殊的“内衣”。这种几乎盖住全身的网状内衣缝入了长达100米犹如意大利空心面条那么粗的盘成网状的管子,管内流过冷水,吸走航天员身上散发的热量,并排到宇宙空间,所以航天员穿上后感到十分舒适。

现阶段NASA航天员穿着的是科技感十足的舱外机动套装——EMU,EMU的设计要求是保证满足100次航天飞机任务、15年的使用寿命。每次飞行任务结束后,航天员将EMU带回地面,进行全面的检查、维护和修理,供下次使用。
目前,最大型号的EMU总重约180公斤,包括了液体冷却通风外衣、尿液采集装置、头盔、通信设施、饮水袋和生理指数监测系统,可让航天员在太空中停留大约8小时。

02 中国航天服长啥样?
话又说回来,我们中国的航天服是什么样子的呢?
我国的载人航天任务已经顺利开展多年。神舟5号航天员杨利伟穿着下图的神舟航天服,成为了第一个进入太空的中国人。

我国设计的出舱航天服叫做“飞天舱外航天服”,航天员翟志刚在“飞天舱外航天服”的保护下,在神舟7号任务中完成中国人的第一次舱外活动。

03 如何穿脱航天服?
航天服看上去如此厚重,该怎么穿脱呢?
目前舱外航天服的穿脱形式有两类。一类是从后背进入,俄罗斯海鹰舱外服和我国飞天舱外服都采用该结构。舱外服的开关门操作是通过锁闭机构实现的,航天员可以独立完成,且航天员经过训练后穿脱时间不大于5min。

另一类是从腰部进入,美国EMU采用的是这种方式。进入舱外服需要四个步骤,首先穿上下肢组件;然后借助于固定设备或其他航天员的辅助,套上胸甲及衣袖;第三步是调整连接腰部密封断接器;最后将可拆卸的头盔连好。

综合比较,背入式具有较好的自主穿脱性能,也是未来星际舱外服斜背入式穿脱结构设计的基础。
所以,与其说是“穿”航天服,不如说是“钻进”航天服。
04 火星旅行穿什么?
人类马上要登陆火星,但是普及火星旅行的大难题之一就是:一人一套昂贵的航天服。
水星计划、阿波罗计划和航天飞机的航天服都是为特定任务而设计,因为每个目的地具有不同的温度、辐射水平、压力和移动性要求。
如果我们要直奔火星,那航天服的所有功能都需要重新设计。
美国国家航空航天局(NASA)目前正在开发下一代航天服,用于火星、小行星或重返月球的旅程,期待人类早日穿着帅气的航天服成功登陆火星。

上面介绍了这么多航天服
你pick哪款呢?
你对航天服还有哪些想了解的?
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来源 | 火星1号基地
编辑 | 李 鑫
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