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为何美国40多年前的航天服还在用,而我们却用一次就丢?

“哇,这外边太漂亮了!”

这是宇航员刘伯明在4日出舱时,情不自禁地发出一声感叹。

中国宇航员上一次出舱还要追溯到2008年的神舟七号,但是那次出舱时间不到20分钟,由宇航员翟志刚穿着中国自己独立制造的第一代飞天航天服完成任务。

当时出舱的一个重要目的就是检测中国的飞天航天服,也正因为如此,当时作为辅助的刘伯明穿的是俄罗斯的海鹰航天服。

图注:神七出舱

事实证明咱们自己制造的航天服是可以完成舱外任务的,至此我们也真正成为第三个能够独立制造航天服的国家,当然另外两个是俄罗斯和美国

其实,出舱活动最大的亮点就是航天服,这个可能是人类史上最贵的“衣服”了,不过舱外和舱内的航天服是不一样的。

首先最明显的一点,舱内的航天服可以是各种颜色,但是舱外航天服只有一种颜色,那就是白色。

图注:各种舱内宇航服

?为什么舱外航天服都是白色的?

其实,最早的时候并没有这么统一,NASA的第一次载人航天飞行――水星计划,当时设计的航天服颜色是银色的,只是这些航天服并没有被投入使用过。

之后,无论哪个国家就都变成统一的白色了,原因很简单,因为在外太空白色是最有效反射辐射的颜色。

在地球上,我们的大气层保护我们免受77%的太阳辐射。但宇航员在太空中没有这种天然屏障,因此他们很容易受到辐射影响,而白色可以减轻这种影响。

?这就有点像把墙壁刷成白色会比把房间刷成深色更凉快,因为相较于深色油漆,白色的至少能够少吸收35%的热量。

你可能还发现了,舱外航天服那个“头盔镜片”也基本都是金色的,其实那是一层镀金,镀的还是24纯金,目的也是一样的,因为镀金可以有效反射掉太阳光。

也正因为太空中环境十分恶劣,所以对舱外航天服的材料和设计要求就非常高,从而导致了它的造价非常昂贵。

图注:飞天航天服的构造示意图

航天服有多贵?

有消息称神舟七号的舱外航天服造价达到3000万人民币,要知道那可是2008年以前的3000万,而相比之下,舱内航天服只要10万元。

其它国家也是如此,美国在1974年的时候,开发了18套航天服,现在国际空间上的舱外航天服也是这18套中的4套。

据报道这些航天服的造价在1500 万至 2200 万美元之间,而且那可是1974年的钱。

俄罗斯的航天服一直在更新,现在已经是第五代了,它们在 1997 年至 2002 年间生产了 24 套,2002 年至 2019 年间又生产了 24 套,造价和美国是基本差不多。

其实航天服根本就不能把它当作工作服,它更像是一个人型的“宇宙飞船”。如果把它当作宇宙飞船的话,几千万造价是不是就不算很贵了。

对于宇航员而言,舱外航天服确实就像一个飞行器一样,它不仅要保护宇航员不受太空真空、太阳和其他物体辐射的伤害。

太空中经常会有许多时速超过3万公里的粒子,这些粒子虽小,但由于极高的速度,它的冲击力会很大,所以航天服还必须能够抵挡这些粒子的撞击。

另外还有维生系统,舱外航天服必须提供氧气、通讯、遥测技术和其它人类生存所需的一切。

把所有这些都整合都一个人型的“衣服”中,对于技术和材料的要求都很高,需要许多工程师,连续几年的工作才能完成。

我们前面说过,现在国际空间站的美国航天服都是1974年设计制造的,都已经40多年过去了还在使用,这是因为它的研发成本确实太高了,而NASA在“太空竞赛”之后航天经费越来越吃紧。

事实上,美国现在只剩下国际空间站上的4套舱外航天服是可以用的,而接下来他们还有很多太空任务,所以他们从2009年开始投入了2亿美元专门研发新一代航天服,只是现在还没有制造出来。

航天服真的用完就丢吗?

然而我们知道,神舟七号的宇航员回来的时候,并没有把那套造价3000万的航天服带回来,而是随着轨道舱一起坠毁了。

好吧,这套造价3000万的航天服,确实就用了一次就丢弃了,另外一套当时作为辅助刘伯明穿的俄罗斯海鹰航天服也一起被丢掉了。

其实,任何航天服的设计都是可以重复使用的,只是这东西都有使用寿命,而且还不是特别的长。

图注:国际空间站里的宇航服

美国的那18套航天服其实原定使用期限是15年,只是它们远远超出了使用期限,所以现在除了国际空间站上的那4套,还有7套一直在更新零部件和维修中无法投入使用。

而我们的第一代飞天航天服的使用寿命其实非常短,只有两年5次,也就是说只要用过5次或者超过了2年,它可能就不能再用了。

这个是这套衣服丢弃的一个原因,因为它的折旧非常厉害,而带回来需要很大的成本,甚至可能超出了它的造价。

图注:神七返回舱和宇航员

另外,最根本的原因是返回舱根本没有足够的空间携带这个120公斤的东西,所以当时只能把造价成本最高、技术要求也最高的手套部分给带了回来。

据了解,现在最新一代的舱外航天服,也就是这次刘伯明穿出舱的那套,它的使用寿命是3年15次(这套宇航服的造价还没有公布出来)。

这些航天服肯定不会用一次就丢了,它们基本会一直放在天宫空间站里使用,等过了使用寿命后(3年或者15次出舱后),它很可能会和现在国际空间站里的那四套一样重新评估它是否能够继续使用。

如果可以它会继续留在天宫空间站;如果不行它可能会和空间站一起退役并坠毁,当然也有可能被带回地球,虽然带回地球的成本很高,但是这些“战服”其实是有研究价值的,以及后面的展览价值。

最后

我在看这次出舱直播的时候,看到我们空间站上的“出舱口”字样,突然想到了以后我们空间站是要开放给其它国家宇航员的,不知道到时他们是否需要懂这些中文。

虽然我们的航天事业起步晚,但是现在真的在不停地拉近差距。