大地飛鷹

1971年6月30日，前蘇聯(lián)宇航員杜博羅沃里斯基和他的兩位戰(zhàn)友乘坐“聯(lián)盟-11”運(yùn)載飛船返回地球。在飛船即將進(jìn)入大氣層時(shí)，座艙中與外界連接的通風(fēng)安全閥忽然松開(kāi)了！

30秒后，死亡降臨。

臨死前，三位宇航員都有腦溢血、肺部充血、耳鼓膜破損的跡象。

如果他們當(dāng)時(shí)穿上航天服，這個(gè)悲劇則完全可以避免。從此，科學(xué)家們投入了更多的人力和物力，對(duì)航天服進(jìn)行研制和改進(jìn)。

太空險(xiǎn)境，人靠衣裝

航天服堪稱航天員的“生命衛(wèi)士”

要知道，航天員們“飛天”后到達(dá)的地方，并非仙境，而是險(xiǎn)境。

太空的寒冷瞬間可凍結(jié)皮膚，太陽(yáng)的炙熱又可引起嚴(yán)重的燒傷，肉眼看不見(jiàn)的宇宙粒子隨時(shí)可能穿透人體，嚴(yán)重缺氧會(huì)即刻失去意識(shí)，沒(méi)有大氣壓血液又會(huì)如開(kāi)水般沸騰……這些惡劣的太空環(huán)境都意味著航天服對(duì)于航天員來(lái)說(shuō)，絕對(duì)不僅僅是件“衣服”，而是航天員的“生命衛(wèi)士”。沒(méi)有它，真的一分鐘都活不了。

也許你會(huì)認(rèn)為：既然航天服這么重要，那一直穿著不就行了？但事實(shí)并不是這樣。

根據(jù)不同的飛行環(huán)境，航天員要穿不同的航天服。在飛行過(guò)程中，航天員很重要的一項(xiàng)工作，就是穿脫航天服。

在飛船發(fā)射和返回著陸時(shí)，航天員們穿的是艙內(nèi)航天服；在太空行走時(shí)，他們穿著艙外航天服；在軌道飛行階段，他們不穿航天服，特別是在國(guó)際空間站上，由于座艙內(nèi)都是相似于地面的正常大氣環(huán)境，因而航天員們只用穿普通工作服，甚至可以穿日常生活中的便裝。

當(dāng)然那是最舒服不過(guò)的事情了，但是太空里絕大多數(shù)時(shí)候，航天員們都要穿著復(fù)雜而臃腫的航天服，神舟五號(hào)和六號(hào)的航天員，就要穿著艙內(nèi)航天服。

艙內(nèi)航天服還有一個(gè)名字叫艙內(nèi)壓力救生服，其主要功能就是在座艙減壓和氧氣喪失時(shí)，能夠?yàn)楹教靻T提供壓力和氧氣；在遇到緊急情況跳傘落人冷水中時(shí)，能夠防寒抗凍；在長(zhǎng)期失重條件下，能防止血液在下肢郁積；在飛行中或著陸后遇到空氣污染時(shí)，還能防止吸入有毒氣體。此外，它還能提供一定的通信功能，讓航天員在飛船發(fā)生故障時(shí)能安全返回。

美麗的太空，同時(shí)也是個(gè)險(xiǎn)惡的地方。由于要完全暴露在太空中，艙外航天服就要比艙內(nèi)航天服復(fù)雜得多，是載人航天的核心部分。

“艙外航天服的作用主要有兩點(diǎn)，保障和支持。保障是保障航天員的生命安全，保障他在艙外能夠正常活動(dòng)。支持是支持他在艙外能夠進(jìn)行一些工作活動(dòng)。”航天專家劉登銳告訴記者。

“19件套”，件件“封喉”

任何一點(diǎn)點(diǎn)閃失都可能威脅生命

艙外航天服無(wú)疑是世界上最復(fù)雜的衣服了。

據(jù)中國(guó)航天醫(yī)學(xué)工程研究所教授吳國(guó)興在《世界上最昂貴的衣服》中介紹，一套艙外航天服就包括了19個(gè)項(xiàng)目：服裝上身、服裝下身、上肢、手套、頭盔、液冷通風(fēng)服、男性用尿收集袋、女性用尿收集袋、頭盔上的遮陽(yáng)板、飲水袋、通訊裝置、主生命保障系統(tǒng)、輔助氧氣瓶等等。其中航天服部分就由14層組成。

這樣聽(tīng)起來(lái)，諸多部件組裝起來(lái)的航天服更像是變形金剛的盔甲，只是，航天員不能像變形金剛一樣瀟灑地喊一聲“變身！”就能自動(dòng)全副武裝。現(xiàn)實(shí)中，他們需要小心翼翼地執(zhí)行完多個(gè)步驟，任何一點(diǎn)點(diǎn)閃失都可能威脅生命。

美國(guó)的艙外航天服，就需要10個(gè)步驟才能穿戴完畢，本次“神七”航天員攜帶上天的，除了一套我國(guó)自行研制的飛天號(hào)航天服，還有一套俄羅斯的海鷹號(hào)航天服，俄羅斯的航天服比美國(guó)的更容易穿脫。

現(xiàn)在，假設(shè)你在神舟七號(hào)上，并且要走出飛船在太空中工作，要如何才能穿上這套復(fù)雜的服裝？

首先穿最內(nèi)層的強(qiáng)力吸尿褲。男宇航員要借助一個(gè)軟管狀的裝置套住自己，女宇航員的裝置看起來(lái)好像是一種尿布；然后穿上衣褲連在一起的“內(nèi)衣”(液冷通風(fēng)服)，內(nèi)衣上有細(xì)軟管編織成的網(wǎng)，冷卻水就在軟管中循環(huán)流動(dòng)以排出宇航員身體的熱量。

然后進(jìn)行一些小的操作程序，包括在頭盔面窗里面涂上防霧霜，在服裝左側(cè)袖子的手腕處裝上一塊小的反光鏡，在服裝上身前胸部位裝上一個(gè)小食品袋和一個(gè)飲水袋，在頭盔上裝上照明燈和電視攝像頭……

接下來(lái)，再?gòu)南峦洗魃贤ㄓ嵜薄㈩^盔和手套，一旦戴上頭盔和手套以后，航天員就不能呼吸氣閘艙內(nèi)的空氣，而是通過(guò)臍帶呼吸從航天飛機(jī)軌道器提供的氧氣。然后再向服裝加壓，測(cè)試服裝是否漏氣，最后呼吸純氧，準(zhǔn)備出艙。

在穿著航天服時(shí)，航天員之所以要格外小心，是因?yàn)橐惶缀教旆_實(shí)是“集人類科技之大成”。它凝聚了機(jī)械、紡織、化工、測(cè)控通信、人機(jī)工效、熱、電等眾多尖端科學(xué)于一身，具有極高的技術(shù)密集度。一旦不小心弄壞了航天服的玻璃部件、面窗、控制器和玻璃罩覆蓋的儀表等“金貴而脆弱”的設(shè)備，維修費(fèi)用動(dòng)輒上萬(wàn)美元。

可以說(shuō)，艙外航天服是世界上結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、技術(shù)最先進(jìn)、價(jià)格最昂貴的服裝。

唯我獨(dú)尊，“貴”傲江湖

航天服上的每一寸地方都不簡(jiǎn)單

航天服究竟貴在哪里呢？

“最初美國(guó)的雙子星號(hào)的航天服只要21萬(wàn)美元，后來(lái)美國(guó)最貴的航天服到了1200萬(wàn)美元。功能上逐漸完善，材料上也越來(lái)越豐富，所以費(fèi)用也越來(lái)越高。”航天專家劉登銳解釋。

“楊利偉所穿的宇航服中就應(yīng)用了130多種新型材料。”中國(guó)紡織材料專家姚穆在接受媒體采訪時(shí)說(shuō)，為了防止膨脹，航天服上特制了各種環(huán)、拉鏈、縫紉線和特殊襯料。

根據(jù)不同部位的使用性能，航天服選取的材料也不同，同一種材料也有多種不同的類別，比如都是橡膠，但是航天服不同部位采用的橡膠種類也完全不同。可以說(shuō)，航天服上的每一寸地方都不簡(jiǎn)單。

由于航天服往往是全世界僅有一件，不可能大批量生產(chǎn)，因此生產(chǎn)航天服的原材料也是極小批量，這無(wú)疑增加了生產(chǎn)成本。而且，航天服的生產(chǎn)環(huán)境要求十分嚴(yán)格，一件航天服從設(shè)計(jì)到制作要有成百上千道工序。

據(jù)《天府早報(bào)》報(bào)道，神七航天服從頭到腳都由成都一家特種紡織品公司提供原材料，航天服的各個(gè)環(huán)節(jié)都要用高強(qiáng)度的錦絲來(lái)連接。

神七艙外航天服的面料采用高級(jí)混合纖維制成，具有高強(qiáng)度、耐高溫、抗撞擊、防輻射等特性。另外，原材料都具有很好的彈性，面料內(nèi)層還有橡膠包裹，能夠抵抗紫外線和強(qiáng)烈的宇宙輻射。

命懸一器，“天衣無(wú)縫”

在飛船外，航天服就是一個(gè)小“載人航天器”

我們知道，在宇宙飛船里，人們可以吃喝拉撒。而在飛船外，航天服就是一個(gè)小“載人航天器”。艙外航天服獨(dú)立的運(yùn)作系統(tǒng)能夠?yàn)楹教靻T提供氣、液、電的供給，保證他的生存、工作和通訊。

首先是保障航天員生存，他們背后背的那個(gè)“太空旅行背包”就起著關(guān)鍵性的作用。這個(gè)“旅行背包”的實(shí)際名字叫做生命保障系統(tǒng)，由主生命保障系統(tǒng)和輔助氧氣瓶?jī)刹糠纸M成。它能夠?yàn)楹教靻T提供呼吸用氧，并控制服裝內(nèi)的壓力和溫度，清除宇航服內(nèi)二氧化碳、臭味、濕氣和微量污染。

備用的氧氣包和兩個(gè)球形的氧氣罐在“旅行背包”的下端，其作用是在主要裝置失靈時(shí)，它可以提供30分鐘的氧氣。

如果航天員餓了或者渴了，食物和水被放在航天服的一個(gè)膠袋中。膠袋可容納1.9升的食物和水，由航天員嘴邊的一條小管及飲管連接。膠袋有一個(gè)可放置殼類食物棒的長(zhǎng)孔供正在進(jìn)行太空行走的航天員進(jìn)食。

如果航天員想上廁所，之前穿航天服第一步就已經(jīng)穿好的尿液收集袋就派上用場(chǎng)了。但是據(jù)航天專家龐之浩介紹，第一代航天服里，是沒(méi)有這個(gè)裝置的。

當(dāng)時(shí)，由于準(zhǔn)備工作時(shí)間太長(zhǎng)了，美國(guó)的第一個(gè)航天員在飛船上等了4個(gè)小時(shí)，快要發(fā)射時(shí)，他想要上廁所了。但是前面已經(jīng)提到，美國(guó)的航天服比俄羅斯的要難穿得多，如果上廁所，那所有程序就得重新來(lái)。最后航天員只得直接尿在了航天服里面。后來(lái)美國(guó)才研制出了尿不濕，如今小孩用的尿不濕就是這樣轉(zhuǎn)為民用的。

在保障安全的前提下，艙外航天服還要為航天員的艙外工作提供支持。

首先就是自主動(dòng)力系統(tǒng)，它能使航天員在飛船外自由行走。美國(guó)的艙外宇航服裝備具有以氣體推動(dòng)的自主動(dòng)力系統(tǒng)———當(dāng)航天員需要移動(dòng)時(shí)，相應(yīng)位置便會(huì)噴出氣體，幫助航天員移動(dòng)。

除此之外，還有工作和通訊傳遞系統(tǒng)。航天服上的纖維罩包含了免提通訊裝置和通訊用的麥克風(fēng)及喇叭，可以使航天員與地面控制中心及其他航天員通話，接受地面指揮人員的命令。

航天員的頭盔兩側(cè)還各安有一個(gè)照明器，以便在黑暗中工作；電視攝像機(jī)能幫助地面上的工作人員了解“上面”的一切；特制的手套能夠幫助航天員接觸溫度高達(dá)150攝氏度的物體……

現(xiàn)在，美國(guó)正在研制一種新型航天服，這種航天服將使用一種更為先進(jìn)的材料，叫做“聰明材料”，之所以“聰明”，是因?yàn)樵趦蓪泳郯滨ブg夾著厚厚的一層聚合物膠體。如果聚氨酯層出現(xiàn)破損，膠體就在破損部位滲出、凝固，自動(dòng)將漏洞堵上。

到時(shí)，“天衣無(wú)縫”將最終成為現(xiàn)實(shí)。

來(lái)源： 南方都市報(bào)