终极宇航服大揭秘

现代宇航服已发展成高度复杂的载人航天系统。自50年前首次亮相以来,这种特殊装备已从简单的防护服装演变为集生命维持、环境防护和机动推进等功能于一体的微型载人航天器。

在航天任务的不同阶段,宇航员需要配备专门的宇航服系统。俄罗斯的“猎鹰”(Sokol)宇航服专为舱内活动(IVA)设计,主要用于飞船发射和返回大气层阶段。这款加压服能在舱体失压等紧急情况下为宇航员提供生命保障,其橙色的外观便于搜救人员识别。

美国NASA研发的“高级机组逃生服”(ACES)具有类似功能。这套被昵称为“南瓜装”的橙色宇航服,曾在航天飞机时代承担重要使命。

1961年4月,苏联宇航员尤里.加加林(Yuri Gagarin)在发射时所穿的 SK-1 宇航服

波音公司正在为未来的CST-100星际客机飞船研发新型舱内宇航服。这款与NASA合作开发的飞船将执行国际空间站(ISS)及其他近地轨道航天器的载人运输任务。波音设计的“波音蓝”上升/返回服(AES)是ACES宇航服的升级版,具有更好的灵活性和更轻的重量。其最大特点是采用一体化头盔设计,这种带密封拉链的加压罩替代了传统的可拆卸式头盔。

在载人航天领域,波音并非唯一研发宇航服的企业。SpaceX也在为其载人航天任务开发专用宇航服。SpaceX首席执行官埃隆·马斯克尚未透露这款宇航服的具体技术细节。但从2017年公布的照片来看,SpaceX的宇航服似乎比现有舱内服更轻便灵活。

在 2018 年年初,SpaceX 的宇航服原型跟着马斯克的特斯拉全电动超跑(TeslaRoadster)首度进入太空

太空行走(EVA)是航天任务的关键环节,专用宇航服为航天员提供必要保护。1965年3月18日,苏联航天员阿列克谢·列昂诺夫穿着“金雕”宇航服完成人类首次太空行走,该型号兼具舱内服和舱外服功能。列昂诺夫的任务反馈为后续改进提供了重要依据。同年6月,美国航天员爱德华·怀特使用双子座G4C宇航服实现首次美国太空行走,通过7.6米长的安全绳与飞船连接,并借助手持推进装置(HHMU)进行机动。

阿波罗登月任务使用的A7L宇航服取得重大突破,配备便携式生命保障系统(PLSS),摆脱了脐带限制。现代舱外宇航服采用白色外层面料,既能反射阳光降低热负荷,又能减少热量散失,有效应对太空极端温差(-150℃至120℃)。最新设计在保证安全性的同时,显著提升了航天员的活动灵活性,展现了航天服技术的持续进步。

水星宇航服

使用期间:1961年—1963年

水星航天服是美国首个载人航天计划"水星计划"中使用的舱内航天装备。这款镀铝的马克四型加压服能在“水星计划”的载人任务的无大气状态下提供保护,并借由腰部的特殊装置把氧气送入宇航服中。

SK-1宇航服

使用期间:1961年-1963年

在历史性的东方1号(Vostok1)绕地飞行中,宇航服首次正式登场。宇航员尤里·加加林所穿的亮橙色SK-1宇航服配备了加压功能和附属的维生系统。

双子座G4C宇航服

使用期间:1965年—1966年

艾德·怀特所穿的双子座宇航服是由X-15极音速火箭飞机的加压服改良而来。为了因应双子座计划的不同任务需求,宇航服的层数便有所增加。

阿波罗A7L宇航服

使用期间:1968年—1975年

在进行月球漫步时,宇航员便是穿着这套阿波罗A7L宇航服。不仅是首款具有独立维生系统的样式,外层更有微流星体防护隔热层,以抵御月球尘埃的伤害。

猎鹰-KV2宇航服

使用期间:1973年至今

俄制的猎鹰宇航服适合体型各异的宇航员使用。它能连接至联盟号( Soyuz )宇宙飞船的维生系统,在紧急减压的状况下,可提供俩小时的氧气,并滤除二氧化碳。

航天飞机逃生宇航服

使用期间:1981年—1982年

早期的航天飞机设有弹射座椅,因此这套宇航服可以让处在24公里高的宇航员能安全无虞。这款宇航服并未配备维生系统,而是让宇航员能在弹射后降至安全的高度。

发射与重返宇航服

使用期间:1988年—1994年

此宇航服曾使用于第26至第65次航天飞机任务,除可在紧急状况下提供30分钟的氧气外,更有附降落伞的救生背包、救生艇和求生所需的配备,以便在宇航员意外降落荒野时派上用场。

舱外移动装置

使用期间:1983年至今

此即NASA目前的EVA宇航服,可说是一艘自给自足的小型宇宙飞船。其躯干部分有着坚硬的外壳,内部还有冷却衣,通常可提供8.5小时的维生时间。ISS上的宇航员也会穿着俄制的海鹰宇航服(左上所示)进行EVA。

高级逃生宇航服

使用期间:1994年—2011年

源自美国空军的加压服,这款亮橙色的「南瓜装」能让降落在海上的航天飞机组员被轻易地发现。NASA正在改良此宇航服,以便用在未来的猎户座( Orion )任务中。

文中图片均来源于《How it works》杂志

作者:《how it works》科普团队

审核:白鹏 航天科技集团十一院 研究员

图文简介

现代宇航服已发展成高度复杂的载人航天系统。自50年前首次亮相以来,这种特殊装备已从简单的防护服装演变为集生命维持、环境防护和机动推进等功能于一体的微型载人航天器。