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宇航服

中国宇航员航天服为什么设计成白色的,工作服为什么是蓝色的?太空服的主要作用是什么,为什么会起到相应作用

admin admin 发表于2022-09-09 06:20:47 浏览329 评论0

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比如美国航天飞机宇航员穿的宇航服,要等下一代天舟货运飞船才行宇航服分为舱外宇航服、舱内宇航服、舱内工作服三种,难以携带舱外宇航服而俄罗斯和美国的宇航服实现反复使用,舱外宇航服在使用几次后,舱内航天服/宇航服要用醒目的颜色,目前只有中美俄三国能够设计和制造舱外航天服/宇航服,在太空中使用的是舱外宇航服,给返回舱装一套宇航服。

中国宇航员航天服为什么设计成白色的,工作服为什么是蓝色的

舱内航天服设计成白色是为了醒目,降落时突发意外可以快速搜救。舱内工作服设计成蓝色是因为航天员都是空军飞行员,统一穿着蓝色连体服。

“中国宇航员航天服”这个称呼不对。

一般将我国进入太空的人员称为航天员,专属英文名Taikonaut,源自中文,他们所穿的服装称为航天服。将国外进入太空的人员称为宇航员,其中俄罗斯的宇航员专属英文名Cosmonauts,源自俄语;美国和其他国家的宇航员称为Astronauts,他们所穿的服装称为宇航服。-宇航服

也就是说,我国的是“航天员”,外国的是“宇航员”。中美俄是仅有的三个能够独立完成载人航天的国家,所以对三国航天人员都有特定的英文称呼。

▲这是我国的舱内航天服,在发射和返回地球时穿着,保护功能很强,一旦飞船座舱发生气体泄漏和气压突然变低时,舱内航天服会迅速充气,起到保护航天员的作用。

我国的舱内航天服整体是白色的,而国外的舱内宇航服有白色的、橙色的和黄色的,主要作用相同,那就是醒目。发射和返回是航天活动中最危险的部分,舱内的航天员/宇航员随时要做好逃生准备,为了能够在降落后快速被找到,舱内航天服/宇航服要用醒目的颜色,国外有些是降落到海里,所以用橙色,既醒目又能防鲨。我国航天员降落地点是内蒙高原,用白色更醒目。-宇航服

还有一种舱外航天服/宇航服,是进行舱外活动时穿戴的,科技含量更高,具有防辐射、防高温低温、防微陨石、压力调节、生命保障等强大功能,目前只有中美俄三国能够设计和制造舱外航天服/宇航服,三国所用的颜色都是白色或米白色。在舱外活动的航天员/宇航员会暴露在大量宇宙射线和太阳辐射中,白色能有效反射多数射线,还能减少自身的热量丧失,而且白色在太空的黑色背景里也非常显眼。-宇航服

▲SL/俄罗斯的各种宇航服。

▲美国的各种宇航服。

▲我国的改进版“飞天”舱外航天服,下个月刘伯明就将穿着它执行我国首次空间站出舱任务。

▲这是我国航天员在舱内工作生活时穿的服装,由于我国航天员都是空军飞行员,所以统一穿着蓝色连体服。

▲汤洪波穿的是另一种舱内工作服。

▲国际空间站的宇航员如果是军人,也会穿着连体作训服,通常也是蓝色的。如果只是科学家和工程师,那穿T恤也可以。

▲穿这种地球上常见的服装也行。

▲过节日的时候,还会穿着一些庆祝套装,这是宇航员在庆祝圣诞节。

太空服的主要作用是什么,为什么会起到相应作用

每件羽绒服都是宇航员的一个保护层,假如进入太空时不穿羽绒服,人类几乎没法生存。这里本人杨利伟在中央电视台作第一太空人,做的一个实验来说,实验模拟人的肺部、血液、大脑在两万米高空,用抽真空方法模式,在空气稀薄,人体肺部会爆炸,血液会沸腾,脑袋会膨胀。简单地说,宇航员在太空人体都是全副武装的
宇航服是世界上结构最复杂,技术最先进,价格最昂贵的服装,截至目前全球仅三家能自主制造,中国就在其中。舱内宇航服的价格还算正常,但一套舱外宇航服的造价需要耗费2亿多的人民币。也许从价格上我们就可以感受到它的贵重了。比如美国航天飞机宇航员穿的宇航服,每套价值150万美元。在宇航服的后背上有一个维持生命的系统,这里能提供氧气排除二氧化碳,还有提供便利的电池,水冷却循环装置和通讯设备。-宇航服

另外宇航服还配备了舱外活动,转变救援装置,带有喷气推进器的装置。这个装置能在宇航员安全绳断裂时为宇航员提供动能。这个宇航服有14层,可以给宇航员供水排汗,抵御气压差,带来的撕扯,保持温度等。
太空中不穿宇航服,人类到底能坚持多久?-宇航服

太空中有着各种辐射,尤其是太阳光中的紫外线最为强烈。人类在地球上夏天出门还有可能被紫外线烧伤到,而在太空中没有了大气层的保护,紫外线更加可怕,一旦照射到人体上,会让皮肤严重灼伤,身体细胞也会被杀死,最后人会慢慢死去,这个过程是非常痛苦的。-宇航服

太空中没有氧气,脱掉宇航服很快就会被缺氧而死,相信未来我们人类的科技越来越发达,到时候发明出像我们身上穿的衣服一样轻便,人类就可以翱翔探索太空了。

为什么价值3000万宇航服只能在太空使用一次就不能带回来了

是因为我们带不回来修,现在只能用五次,要等下一代天舟货运飞船才行

宇航服分为舱外宇航服、舱内宇航服、舱内工作服三种,在太空中使用的是舱外宇航服,但不管那种宇航服从来都没有只能使用一次的说法。美国NASA现在使用的EMU舱外宇航服,是在1974年至1981年期间生产的,当时一共生产了18套,每套生产成本约1500万美元,折合现在将近1.2亿美元。这种宇航服主要用在航天飞机和国际空间站,美国航天飞机每次发射时携带2套EMU宇航服,国际空间站部署着4套EMU宇航服。如果这种宇航服只能使用一次的话,那么美国宇航员早在二十多年前就要光屁股上太空了。-宇航服

目前三种舱外宇航服,从左到右分别是我国的飞天、俄罗斯的Orlan和美国的EMU

同样道理,俄罗斯现在使用的舱外宇航服Orlan-M是在1997年-2004生产的,一共生产24套,其中4套出口中国(我国称为“海鹰”宇航服),现在我国使用的飞天宇航服就是基于Orlan-M改进而来。国际空间站上一直保存8套舱外宇航服待用,4套美国的EMU,4套俄罗斯的Orlan-M,在2017年国际空间站就迎来了第200次太空行走。美国和俄罗斯手中总共也就38套舱外宇航服,如果这是一次性的话,那么国际空间站第39次开始的太空行走,宇航员也是光屁股的吗?-宇航服

国际空间站中的Orlan(左)和EMU(右)宇航服

所以宇航服从来没有只能使用一次的说法,只不过舱外宇航服由于使用环境恶劣,正对太阳面和背对太阳面温差超过240℃,一面是超过120℃的炙烤,另一面是零下150℃的极寒。还要防宇宙射线辐射、微流星体撞击、确保绝对的密封性等。为了确保绝对可靠性和安全性,舱外宇航服在使用几次后,必须经过检修和维护,特别是密封环、手套等一些容易出现问题的部件必须要及时更换。另一方面就是舱外宇航服的生命维持系统有工作时间限制,这套系统不仅为宇航员提供呼吸所需的氧气,还要回收废气、水气,更换生命维持系统的气体所需环境和工具在空间站中难以实现,也需要返回地面进行加工处理后才能再次使用。比如俄罗斯改进升级后的Orlan-MK宇航服,可以提供最多15次(需在空间站更换易耗部件)和7个小时的舱外活动时间。-宇航服

我国之前使用的飞天宇航服都是留在太空,未带回地面。神舟七号飞船上宇航员翟志刚实现我国第一次太空行走之后,其所穿的宇航服是带回手套作为纪念,其余部分留在轨道舱最终坠入大气层。而天宫空间站所搭载的宇航服也是留在太空,随空间站一同坠毁。原因是在于神舟飞船返回舱空间和重量限制,舱外宇航服结构复杂重量高,飞天宇航服重120公斤,内部还是中空结构非常占空间,给返回舱装一套宇航服,意味着至少少带一名宇航员,一套舱外宇航服价值3000万是很高,但跟少带一名宇航员相比算得了什么?-宇航服

神舟飞船返回舱,宇航员身穿10公斤的舱内宇航服,难以携带舱外宇航服

而俄罗斯和美国的宇航服实现反复使用,依靠的是货运飞船的下行能力。前苏联在为和平号空间站设计配套的进步-M货运飞船时,专门设计了最高携带150公斤的下行返回舱。美国之前是使用航天飞机,其下行携带能力更是可以说极致,在航天飞机退役之后,使用的天鹅座货运飞船和龙飞船也都具备下行携带物资返回能力。美俄正是通过货运飞船的载物返回能力,将宇航服带回地面,进行检修之后,再重新送回空间站,从而实现重复使用。在国际空间站运营历史上,有5套舱外宇航服(美国2套、俄罗斯3套)在天地往返运输过程中随着货运飞船发射失败而损毁,最近的一次是2015年SpaceX的CRS-7任务猎鹰9火箭发射后解体,龙飞船上的第17号EMU宇航服(1981年生产)随之损毁。-宇航服

飞天宇航服和俄罗斯进口的Orlan宇航服(右),俄罗斯的Orlan可以反复使用,显然我们的也没多少问题

我国目前使用的天舟货运飞船,在运载能力上达到世界顶尖水平,目前已实现的6.8吨加压运送能力,仅低于欧空局已退役更类似实验性质的ATV自动货运飞船。但天舟货运飞船还并不具备下行返回能力,无法携带宇航服返回地面进行维修。飞天宇航服目前还只能是最高5次,最多8小时舱外行走,在这个范围内飞天宇航服可以保证97.7%的可靠性。-宇航服

天舟货运飞船,我们这方面虽然进步神速,但实际上还处于刚起步阶段啊,给点时间好不好?

不过天舟货运飞船现在还只是第二艘,属于边试验边升级阶段,其本身采用的模块化设计,可以很方面的替换运输舱段。本身在规划中天舟货运飞船就有半封闭运送非加压货物、全开放货仓由机械臂抓取货物等不同型号,也可以很方便的设计个返回舱模块来运送货物返回地球。美国的天鹅座飞船原本也是没有返回舱的,在航天飞机退役后用一个返回货物模块(RCM)替换无加压货仓模块(PCM),用来代替航天飞机运送必要货物返回地球。天舟飞船只要发展顺利的话,携带宇航服返回地球,重新检修后再次使用也是水到渠成的事情。-宇航服