2022年9月1日18:26,距离地表400多公里的天宫空间站舱门打开,神舟14号两名航天员出舱执行任务。

在接下来的6小时里,他们在真空微重力极温交替以及存在辐射和碎片的宇宙环境中,成功完成了各项出舱任务,并于9月2日00:33安全返回空间站,这是航天员身着的新一代飞天舱外航天服。

高空作业工作服

这套舱外服总造价约3千万人民币,可以在北京二环买两套大三居的房子了。可见舱外航天服价值不菲,那么舱外航天服为什么这么贵?

舱外航天服为什么这么贵?

舱外服之所以这么贵,首先是因为它不仅是件衣服,更是一种人形的宇宙飞船,人体保护,太空行走执行任务,维持生命,这些都是飞船的基本功能,都集成在了这块衣服大小的空间里。

保护,执行任务,生命维持

首先是人体保护,舱外服的面料并不坚韧,但复杂度绝不亚于一艘真正飞船的舰体,

坚硬程度两颗星,复杂程度逼近拉满

航天服的头盔最外层的滤光面窗表面镀金,拉下可过滤阳光中的有害射线,并阻挡绝大部分的红外波段,以达到隔热的效果。

滤光面

内侧则是双层充氮的压力面窗,避免结雾,与国外的舱外服相比,飞天独创天窗结构是目前世界上视野较为开阔的舱外服。

飞天独创的天窗结构

舱外服的主要部分是压力服,有四个功能层。

航天服的四个功能层

最外层是外防护层。由复合纤维制成,既能抵御微流尘的物理攻击也能反射宇宙射线的魔法攻击,

外防护层

紧挨着的是隔热层,涂了铝的聚酯薄膜利用热反射起隔绝作用无论宇航员处于向阳面还是背阴面,都不会感受到宇宙中极端的温差

隔热层

接下来是气密-限制层,由于宇宙中气压趋近于零,舱外服会因内外巨大的气压差而膨胀,为了避免过度膨胀,一般向舱外服内充入0.38个标准大气压的氧气,并用两层橡胶材质的气密层加固,以免漏气,但膨胀并不能完全消除,因此,还需要在气密层外,再加一层涤纶制成的限制层,从而把舱外服的形状限制在一定范围内

气密-限制层

0.38个大气压氧气

最内层是舒适层,由抗静电处理过的棉布织成,不仅吸收汗液还有类似纸尿裤的设计,保证航天员的长时间作业

高空作业防护只是基本要求,更大的挑战还在于如何依靠它完成太空任务,这些复杂的上手操作,对手套灵活度的要求非常高,与压力服一样,手套也有两层气密层,不过,指尖处只采用一层气密层,以保持触觉灵敏,确保航天员能握住铅笔粗细的物品

手指气密层

手套并非如压力服般采用均码,有型号区分,而且因人定制,不仅将最常用的M型,再细分为两个亚型,还为女航天员设计了更小的XS号

手套有型号区分

舱外服要说最贵的部件要数还得是身后的背包

背包最贵

这是一套轻便、完整的生命维持装置,整套装置采用封闭式的循环模式,氧气瓶大小接近暖壶,里面装有纯氧,能让航天员在低压的环境下,维持8个小时的呼吸。

氧气瓶大小

呼吸代谢产生的二氧化碳,则经由清除装置与里面的氢氧化锂反应,转化为固态防止航天员在密闭空间内因二氧化碳浓度过高而中毒,

呼出的二氧化碳转化为固态

水升华器是航天员散热的利器,利用水的三相转化,降温除湿,将热量从背包表面的散热孔

直接向空间外排散,

保证了舱外服内25摄氏度左右的舒适温度

由于背包的铰链位于背包左侧,能实现三分钟穿脱

三分钟穿脱

穿着它航天员就可以放心地漫步星辰大海。时至今日人类航天已有60年的历史,但是具备独立出仓能力的国家只有三个,中国,美国,俄罗斯,舱外航天服是我们航天科技的结晶,是祖国科技前沿的利器。