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神舟十二號飛船攜帶三名航天員飛天后三名航天員將進(jìn)入天和核心艙。這次載人航天的看點(diǎn)特別多,不僅有自主研發(fā)的太空用機(jī)械臂,有用于太空育種的南靖蘭花種子,而且有中國建造的外太空空間站。而中國改良的二代飛天宇航服也成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。位于酒泉衛(wèi)星
神舟十二號飛船攜帶三名航天員飛天后三名航天員將進(jìn)入天和核心艙。這次載人航天的看點(diǎn)特別多,不僅有自主研發(fā)的太空用機(jī)械臂,有用于太空育種的南靖蘭花種子,而且有中國建造的外太空空間站。而中國改良的二代飛天宇航服也成為國內(nèi)外關(guān)注的焦點(diǎn)。
位于酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心神舟十二號飛船
一、宇航服對宇航員究竟有多重要?
宇航服是保護(hù)宇航員在飛船艙外安全作業(yè)的“第二條命”。由于宇宙無氧、無重力、高輻射的環(huán)境,宇航員在艙外工作十分危險(xiǎn)。為了做好防護(hù)工作,無論哪國的航天服都做得非常厚重。
1、宇航服首先能保持宇航員正常的體溫
宇航服主要通過內(nèi)部的貼身“內(nèi)衣”維持體內(nèi)的常溫,讓人體維持37攝氏度的正常體溫。“內(nèi)衣”內(nèi)部布滿水管,有蒸餾水在水管內(nèi)部流動(dòng),可以吸收掉身體發(fā)出的熱量,然后又會(huì)有一個(gè)專門的裝置來處理發(fā)熱的蒸餾水。
2、宇航服能維持正常的氣壓值,讓宇航員處于與地球一致的氣壓
由于外太空是低氣壓環(huán)境,沒穿低氣壓防護(hù)服的人會(huì)因?yàn)闅鈮哼^低導(dǎo)致血液沸騰而死亡。
3、宇航服能阻擋極強(qiáng)的宇宙射線
由于大氣層的保護(hù)作用,地球上的人類承受的宇宙輻射相比在太空中是非常低的。而太空的宇航員在強(qiáng)宇宙輻射環(huán)境下工作以及生活,如果沒有防輻射設(shè)備保護(hù),宇航員必定會(huì)死于輻射病。
4、宇航服能為宇航員提供氧氣,處理排出的二氧化碳
宇宙是無氧氣的真空環(huán)境,人類不帶呼吸裝置呆在宇宙中一兩分鐘內(nèi)就會(huì)死亡。
因此,宇航服對宇航員來說十分重要。
由此能想象,制造能同時(shí)達(dá)到這幾點(diǎn)要求的宇航服有多困難。不僅需要完整的工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈以及強(qiáng)大的工業(yè)能力,而且需要發(fā)達(dá)的科技實(shí)力。也正因?yàn)槿绱耍?strong>目前世界上能自主生產(chǎn)宇航服的國家除了美國、俄羅斯就只有中國了。
二、我國第二代飛天宇航服有什么特點(diǎn)?
飛天宇航服是中國學(xué)習(xí)了俄羅斯海鷹航天服的先進(jìn)技術(shù)后自主生產(chǎn)的。目前飛天宇航服已發(fā)展出了兩代。
第一代飛天航天服于2008年成功使用。當(dāng)時(shí)宇航員翟志剛穿著宇航服完成了太空漫步。第一代飛天航天服重量為120千克,高2米,配備有1.3米高的生命保障系統(tǒng)背包。可支持宇航員進(jìn)行至少4小時(shí)的艙外活動(dòng),能重復(fù)使用5次以上。當(dāng)時(shí)航天員的宇航服造價(jià)為3000多萬人民幣。
第二代飛天宇航服于2021年7月4日被劉伯明、湯洪波用于出倉作業(yè)穿著,用于在機(jī)械臂上作業(yè)。后續(xù)在機(jī)械臂的幫助下完成了在空間站外殼組裝設(shè)備的工作。值得注意的是,第二代宇航服的制造成本仍然是3000多萬元人民幣。
第二代飛天宇航服相對第一代更靈活。雖然重量達(dá)130公斤,但是使用非常方便。二代飛天航天服的穿脫特別靈活,只需要五分鐘就可以完成。使用輕量化設(shè)計(jì),鏤空了一些多余的部件。
此外,二代飛天航天服可以根據(jù)使用者身高的不同調(diào)節(jié)高度。高度范圍為1.6米到1.8米。比起以往的航天服只能是根據(jù)航天員的情況量身定制,一人一套顯得更為便捷和具有普適性。更為重要的是二代飛天航天服在重要關(guān)節(jié)部位采用氣密軸承,活動(dòng)更輕便。
宇航員除了宇航服,手套也至關(guān)重要的。
在進(jìn)行艙外作業(yè)的宇航員必須配備一雙防護(hù)性好又靈活的太空手套,以往的太空手套為了保證宇航員的安全,制造得都特別厚重,宇航員進(jìn)行艙外作業(yè)手指活動(dòng)十分笨拙。我國科學(xué)家為了克服這個(gè)問題,費(fèi)盡九牛二虎之力,終于在神舟十二號升天之前解決了手套防護(hù)笨重與靈活性相沖突的問題。
在艙外作業(yè)手套是為每位航天員量身定做的,看上去特別厚實(shí)。除了大拇指單獨(dú)一個(gè)指套外,其他四指都共用一個(gè)指套。手套的外層為纖維織物。有兩層氣密層,氣密性特別好。使用特殊隔熱橡膠材料,能耐受100℃的高溫。
但是這只是看起來笨重,實(shí)則另有洞天。指尖部分為了保持觸覺只制造了一層氣密層,手背內(nèi)有兩層真空隔熱層。手心握物部位設(shè)置有橡膠材質(zhì)的防滑粒,可握住25毫米粗細(xì)的物品。手背上裝有可翻折的熱防護(hù)蓋片,覆蓋在手指上。可翻轉(zhuǎn)的熱防護(hù)蓋片提高此部位的熱防護(hù)能力又保證手指的關(guān)節(jié)活動(dòng)性。
三、動(dòng)力裝甲宇航服是什么,真的可能被制造出嗎?
(此節(jié)內(nèi)容中動(dòng)力裝甲太空服為科幻產(chǎn)品,目前尚未研制出來)
在未能踏上宇宙之前,人類就曾幻想未來太空服是什么樣子?1959年美國知名科幻小說作家羅伯特·海因萊因在代表作《星船傘兵》就提出了——?jiǎng)恿ρb甲太空服。
小說中動(dòng)力裝甲太空服把軍用外骨骼以及宇航服的技術(shù)巧妙結(jié)合在一起,為穿戴者提供了一個(gè)舒適且安全的穿戴環(huán)境。動(dòng)力裝甲長度為兩米,重量為一噸,可以在任何環(huán)境(包括外太空)使用。擁有極強(qiáng)的火力以及機(jī)動(dòng)性,行動(dòng)輕快敏捷,甚至可以短程飛行。
動(dòng)力裝甲太空服已經(jīng)很牛了,但又有人在此概念上衍生出更加厲害的未來太空服——核動(dòng)力裝甲太空服。
核動(dòng)力裝甲太空服內(nèi)部自帶空調(diào),可以排出核熔爐產(chǎn)生的熱量,保持動(dòng)力甲穿戴的舒適性,肩部用于儲備彈藥以及醫(yī)療器材,使用者可以不用背負(fù)彈藥包以及醫(yī)療包。
此外,它擁有自動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng),在使用者的手臂或者腿部受到嚴(yán)重?fù)p傷時(shí),會(huì)自動(dòng)用止血帶扎住傷口并注射鎮(zhèn)靜劑。頭盔面罩擁有強(qiáng)大的輔助瞄準(zhǔn)系統(tǒng),可以和制式步槍搭配使用。更為關(guān)鍵的是它能免疫大部分武器的射擊,且可以在各種惡劣環(huán)境下使用。就算是7天不對其進(jìn)行整修,依然能正常保持內(nèi)循環(huán)。
雖然目前軍用外骨骼的技術(shù)還不是十分成熟,太空服的設(shè)計(jì)也僅有三國掌握核心技術(shù)。但隨著科技的進(jìn)步以及軍事發(fā)展的客觀需求。核動(dòng)力裝甲太空服的高機(jī)動(dòng)性、高防護(hù)性以及強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性是太空服未來重要的發(fā)展方向。中國在二代飛天航天服上革命性地采用氣密軸承技術(shù)為動(dòng)力甲技術(shù)的逐漸成熟做出了鋪墊。
你認(rèn)為我國有沒有必要投入大量資本來研究這種擁有核動(dòng)力裝甲技術(shù)的太空服,以及這種太空服實(shí)用性強(qiáng)不強(qiáng)?評論區(qū)留言討論吧
高熙
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