看未来航天服这个样

来源:汉于 作者: 2025-07-04 05:52:04

  作者 :钱航(我国青少年科技教育作业者协会理事)。航天

  近来,航天经揭露搜集评选 ,航天我国载人月球勘探使命登月服命名为“望宇”。航天现在,航天“望宇”登月服已全面进入初样研发阶段,航天各项作业进展顺畅 。航天

  航天服是航天保证航天员生命活动和作业才能的个人密闭配备  。在太空中,航天航天服可以保护航天员不受高低温 、航天真空 、航天太阳辐射 、航天射线和微流星等环境要素的航天损害,并为航天员供给人类生计所需的航天氧气。

  在人类探究世界的航天征途中,未来的航天服将成为航天员在极点环境中生计和作业的要害配备。无论是载人登陆火星 、探究太阳,仍是登陆小行星 ,乃至飞出太阳系,航天服都需求具有超乎幻想的功用和功用 ,以应对各种杂乱和严格的应战 。

  1.航天服躲藏的高科技。

  我国的“飞天”航天服和“望宇”登月服是航天科技领域的重要效果 ,它们交融了很多高科技效果,为航天员在世界太空和月球外表的活动供给了生命保证和作业支撑 。这些航天服不只表现了我国航天科技的先进水平,还展现了我国在资料科学、结构规划 、智能化技能等方面的立异才能和归纳实力。

  从资料科技的视点看 ,“飞天”航天服和“望宇”登月服选用了多种高科技资料 ,以应对世界太空和月球外表极点的真空、高低温、月尘及世界射线等杂乱环境。服装主体由多层结构组成 ,从内到外依次为内衣舒适层 、保暖层、通风服和水冷服 、气密约束层、隔热层和外保护层。内衣舒适层选用质地柔软、吸湿性和透气性杰出的棉针织品,以保证航天员在长期飞翔过程中坚持干爽舒适 。保暖层运用保暖性好 、热阻大、柔软且分量轻的合成纤维絮片、羊毛和丝绵等资料,为航天员供给安稳的温度环境。通风服和水冷服在航天员体热过高时,经过气流循环和液冷管线有用散热 ,保证生命体征安稳。气密约束层选用氯丁橡胶等具有杰出气密性的资料制成 ,保证在真空环境下,航天员周围有必定的压力,以保护生命安全 。隔热层由多层镀铝聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜制成 ,有用阻隔月球外表的极点温差改变 。外保护层选用镀铝织物等高强度、高耐磨资料 ,防火、防热辐射,并抵挡世界射线和细小陨石的碰击。

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  无穹航天展上展出的航天服 新华社发 。

  在结构规划方面  ,“飞天”航天服和“望宇”登月服重视轻量化与小型化 ,以进步航天员的活动才能和削减能量消耗。“望宇”登月服全体分量较前代减轻20%左右 ,中心功用模块的集成度进步了30%以上。这种规划不只进步了登月航天员的活动才能 ,还削减了能量消耗   。航天服的关节部位经过特别规划  ,选用低重力环境关节配备 ,增强了人服活动才能。登月航天员可以轻松完结蹲、折腰 、攀爬等动作,大大进步了月面作业功率 。此外 ,“望宇”登月服的外观规划也融入了许多我国元素 ,如飘带、传统甲胄等。上肢的飞天飘带宽厚稳健 ,下肢则学习火箭升空尾焰造型 ,构成“一飞冲天”的视觉效果。这种规划不只表现了我国文化的共同魅力 ,还寄托了我国航天科技团队对载人登月的夸姣希冀。

  智能化与信息化是“飞天”航天服和“望宇”登月服的另一大亮点。胸前的多功用集成控制台集成了多种操作功用,航天员可以经过简略的操作完结杂乱使命。这种规划进步了操作的快捷性和高效性 。航天服的面罩选用全景式防眩光规划 ,提升了视觉工效 。一起 ,头部两边配备了长短焦距摄像机,可完结远近景视频摄录,为航天员供给了全方位的视觉支撑 。此外,航天服还集成了先进的通讯体系,可以完结航天员与地上控制中心 、其他航天员之间的实时通讯,保证信息传递的及时性和准确性。

  在生命保证体系方面 ,“飞天”航天服和“望宇”登月服配备了全套生命支撑体系 ,保证航天员在世界太空和月球外表的生计 。通风与水冷体系经过气流循环和液冷管线有用散热 ,保证航天员在高温环境下的生命体征安稳 。归纳防护面料可以有用防护月面热环境及月尘影响,保证航天员在杂乱环境中的安全 。此外,航天服还具有牢靠的通讯才能,保证航天员与地上之间的联络四通八达 。

  未来,“飞天”航天服和“望宇”登月服将朝着愈加智能化、多功用集成和模块化的方向开展 。智能化开展将使航天服具有更强的自主决议方案和环境感知才能 ,可以更好地习惯杂乱多变的世界太空和月球环境。多功用集成将进一步集成更多功用 ,如医疗监测、科学研究等 ,为航天员供给更多支撑 。模块化规划将使航天服的各个部件可以快速拆开和替换,便利保护和修补,进步航天服的牢靠性和运用寿命 。

  2.航天服的宿世此生。

  一般情况下 ,航天服有必要具有五个功用 :坚持航天员体温;坚持压力平衡;阻挠强而有害的辐射;处理航天员的排泄物;供给氧及抽去二氧化碳 。从功用上看  ,航天服有舱内航天服和舱外航天服两种 。明显 ,“飞天”航天服归于舱外航天服。

  航天服是从飞翔员密闭服的基础上开展起来的多功用配备 ,从1965年美国人初次成功完结太空舱外活动至今,航天服的外观和细节历经种种改变  ,但其根本需求却一直没变 。

  1961年,苏联SK-1宇航服诞生 。苏联航天员尤里·加加林作为地球初次载人航天飞翔的乘客,在“东方一号”世界飞船中穿的便是SK-1。SK-1不只抗压并且有生命坚持配备。

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  我国登月服外观 新华社发。

  1961年 ,美国推出了水星方案套装。该宇航服原型是飞翔员的MK-4型抗说服 ,内层是有橡胶涂层的尼龙原料 ,外层由镀铝尼龙制成 。这套宇航服能反抗太空紫外线和热辐射。它的缺点是当内压进步时,宇航员很难活动身体。1966年,美国研发出双子座宇航服 。它的关节处选用充气的压力气囊和内部网状衬里来坚持必定的压力 ,使宇航服全体胀大的一起也能坚持简单曲折 。它没有自己的生命坚持体系,而是经过一根软管连接到飞船上来给宇航员供给氧气。1968年,美国研发出阿波罗宇航服。它有独立的生命坚持体系,能供给氧气  ,空气流通 ,坚持气压,过滤二氧化碳和冷却功用 ,可以让宇航员进行7小时左右的月球散步 ,分量约80公斤 。

  1973年,苏联研发出索科尔宇航服 。它是一种救援服,规划的意图是让宇航员躺在飞船座椅上时感到舒畅 ,不适合太空行走等船外活动 。

  1973年 ,美国研发出A7LB宇航服 。它是阿波罗宇航服的改善款,在液体冷却服形式下最长可以运用115小时,在非加压形式下可以运用14天。

  1977年 ,苏联研发出“海鹰”宇航服。它是半硬式规划的舱外宇航服 ,有着巩固的躯干和柔软的手臂。尔后,苏联开端沿袭“海鹰”航天服。

  1984年,美国研发出舱外移动套装。它用于航天飞机和国际空间站,能供给本身的环保,机动性和生命支撑 。2011年 ,美国研发出高档逃生服。它被戏称为南瓜套装 。它依据人体造型把宇航服分红几个部分 ,分尺度分批出产,加工成现成的服装 。航天员只需从中挑选合身的各部分 ,就可以组合成一套满足的宇航服。

  2019年,美国国家航空航天局发布出未来宇航服(XEMU)的概念图。XEMU是美国正在规划的一种新款宇航服 。它可以适配一切宇航员的体型  ,不分男女 。它的手臂移动性会比以往的宇航服愈加灵敏,可以使宇航员接触到头顶和身体两边 。美国国家航空航天局不只方案在月球运用它 ,也会在加以修正调整后用于未来的火星使命。近几年,SpaceX公司也不断推出和改善未来宇航服的规划 ,包含3D打印的头盔 、通讯设备、冷却体系和阻燃外层。

  3.人类步入太空的“保护罩”。

  斗胆幻想一下,未来,当人类走向太空,踏上火星、登陆小行星……这些航天使命需求更多样的航天服 。

  火星外表的环境极为恶劣,昼夜温差极大,辐射水平高  ,且存在细小陨石的要挟。因而,火星航天服将选用多层复合资料。外层为高强度 、轻质的防热资料 ,可以抵挡火星外表的极点温度改变和细小陨石的碰击 。中间层为气密层,保证航天员在低压环境中可以正常呼吸和坚持生命体征  。内层则为舒适层 ,选用透气 、吸湿的资料 ,坚持航天员的体温文舒适度。此外,火星航天服将配备先进的生命保证体系 ,包含高效的氧气供给体系 、二氧化碳去除体系  、温度调理体系和辐射防护体系。氧气供给体系将经过电解水或化学反应生成氧气 ,保证航天员在火星外表的长期活动。二氧化碳去除体系将选用先进的吸附资料,有用去除航天员呼出的二氧化碳,避免其在航天服内积累。温度调理体系将经过液冷和通风技能,坚持航天服内部的适合温度。辐射防护体系将选用多层屏蔽资料,有用阻挠太阳和世界射线的辐射 。

  登陆小行星需求的航天服 ,要具有极高的防护功用和习惯性。小行星的外表一般布满岩石和碎石 ,重力极低 ,且缺少大气层 ,对人体和设备形成严重要挟 。因而,小行星航天服将选用极强的吸附设备,避免航天员意外飘走。

  飞出太阳系所需的航天服 ,要具有极高的功用和功用,以应对世界中的极点环境  。太阳系外的世界环境充满了不知道和应战 ,包含极点的温度 、激烈的辐射、细小陨石的碰击等 。因而,太阳系外航天服需求具有长期作业才能 ,一起因为间隔地球过分悠远 ,只能智能自主完结相应使命  。

  总归 ,未来的航天服将成为人类探究世界的重要配备 ,具有极高的功用和功用 ,可以应对各种杂乱和严格的应战。跟着科技的不断进步 ,未来的航天服将为人类探究世界供给愈加牢靠的保证  。

  《光明日报》(2025年02月20日 16版)。