最近,美国NASA决定取消所有计划中的太空行走,原因还是那个老问题,航天服的头盔漏水。
这里说的航天服,准确说是舱外航天服,是为了宇航员们出舱活动准备的。
我们知道,无论是国际空间站,还是中国空间站,都运行在距离地面400多公里的太空,那里的空气十分稀薄,没有氧气,没有大气压,有各种对人体有害的宇宙射线、粒子流,在这样的环境,宇航员根本无法生存。

宇航员的生命盔甲——舱外航天服
如果宇航员想走出空间站,到舱外去活动,就必须要穿上特制的航天服。

美国宇航员依靠带有动力装置的航天服,尝试自由的太空行走
舱外航天服也可以看作是一个小型的航天器,它具有完善的生命维持系统,能为航天员提供适宜生存的氧气、温度、气压等等,还能保护宇航员免受各种宇宙辐射的伤害。
需要说明的是,舱外航天服不是普通的空间站内使用的宇航服,而是专门为了宇航员出舱准备的,对功能以及各项技术指标的要求更高。

宇航员穿上它,除了进行常规的太空行走之外,一旦空间站出现异常,也可以有一定的时间进行抢救操作。
可见,舱外航天服是航天员出舱的关键所在。但是,由于舱外航天技术非常复杂,目前世界上只有中国、美国、俄罗斯能独立设计制造。
现在让美国尴尬的是,国际空间站里的舱外航天服过于老旧,以至于屡屡出现安全问题,危及宇航员的生命。航天服漏水就是其中之一。
航天服漏水有多危险?
2013年,在一次国际空间站的任务中,美国宇航员克里斯托弗·卡西迪和意大利宇航员卢卡·帕尔米塔诺,正在进行出舱活动,这次活动原计划要持续6小时。

遭遇航天服漏水事故的意大利宇航员
没想到的事发生了,出舱没多久,意大利宇航员的航天服头盔就开始漏水,在太空行走的1个多小时内,头盔里积了将近两升的水,这些水让他难以呼吸,也看不清外界的环境,更可怕的是,他也没办法与同事进行交流。
宇航员帕米塔诺事后回忆说:“ 水漫过我的鼻子,我试图摇头以赶走水,结果更糟。这时头盔上全是水,我甚至不确定下次呼吸吸到肺里的是空气还是液体。 ”
那个时候,帕米塔诺已经失去了方向,不知道往哪边走才能回到空间站舱门。他尝试联系同伴和控制中心,但都没有回应。危急中,他忽然想到了安全绳,最终他拉着安全绳,回到了空间站舱门。
由此可见,舱外航天服漏水是非常严重的问题。
舱外航天服为什么会漏水?
美国的舱外航天服之所以会漏水,按照NASA的说法,原因可能是装有生命维持系统的航天服背包出现问题。
但也不一定,因为在曾经出现的漏水事故中,他们也发现了其他原因。
总之就是一句话,这些舱外航天服过于老旧了,漏洞太多。
目前国际空间站所使用的舱外航天服,是航天飞机时代的产物,1984年由柯林斯公司生产,当时为了航天飞机项目,一次性造了18套,设计的使用寿命是15年。

航天时代的产物
如今,十五年的使用期限早已超过,近四十年过去了,这种舱外航天服仍在使用,但能正常用的大概只有4套。由于制造的年代很久远,一些舱外航天服零配件供货商已经不存在了,这样也增加了维护的难度。
今年3月23日,美国宇航员蒂亚斯-毛雷尔执行出舱任务,给空间站外的一个散热器梁阀模块上安装软管。7小时的任务结束后,他发现自己的头盔里有一些水,这意味着航天服又漏水了。
目前漏水原因仍在调查中,考虑到老旧舱外航天服存在的潜在危险,NASA决定叫停所有出舱活动。
为什么不去买件新航天服?
前面说了,舱外航天服的设计制造过程很复杂,需要设计订制,没办法现买。
国际空间站现用的舱外航天服,是NASA在1984年跟美国柯林斯公司订制的,当时造价1200万美元/件。
一方面考虑成本太高,所以NASA一直没有换新,修修补补延长使用寿命。

NASA展示的新型Z-2.5舱外航天服(左)
另外一个比较重要的原因是,新一代舱外航天服迟迟没能跟上。
当然,也不是NASA不想做,而是有了新的盘算。年初的时候,NASA宣布,到2030年,国际空间站将人为摧毁,这说明他们的重心已不在这里。
事实上,近几年,随着战略任务调整,NASA重点研发的是Z系列舱外航天服,主要目的是为了阿尔忒弥斯载人登月计划。由于要考虑在外星球使用,所以航天服要考虑的细节也更多了,研发时间也就更久。

美国新型舱外航天服水下试验
目前新型舱外航天服仍在各项试验中。按照NASA的计划,最快可能会在2023在国际空间站上开展在轨试验,进行技术验证,但具体时间目前没有。
中国的舱外航天服安全吗?
可能有人要说了,美国的舱外航天服问题这么多,那么中国的舱外航天服安全吗?

从2008年中国自研的第一套舱外航天服“飞天”第一次在太空亮相,到现在为止,中国的舱外航天服已经过多次更新换代,表现非常好,辅助中国航天员完成很多次出舱任务。

中国舱外航天服,软结构包括上肢、下肢和手套,从里到外是舒适层、备气密层、主气密层、限制层和热防护层,从内到外总共6层,每一层都考虑到保护宇航员的安全。

大家可能不知道,装配一套航天服需要近4个月的时间,其中很多环节完全靠手工作业。

在中国航天员中心,专门有一群手法老练的“制衣匠”,航天服的很多组件,都是由师傅们一针一针缝出来的。比如舱外航天服的下肢限制层,需要260多个小时,之所以要多这么长时间,也是考虑到航天员的安全,慢工出精品。
总之,一套航天服从设计到最终投入使用,需要考虑很多细节,中间要经过很多次的试验,研发制造、维护检修的时间也往往超过预期。
航天员是人类探索太空的先行者,而航天服则是背后的关键保障。一件舒适好用、安全的航天服,代表着一个国家的综合科技实力。