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  • 宇航员穿的航天服为什么那么贵,宇航员用完后为什么不带回地球

    栏目: 知识 日期:2022-11-20 02:00:40 浏览量(来源:小雷

    [摘要]宇航员穿的航天服为什么那么贵,宇航员用完后为什么不带回地球?在天宫空间站建设完成之前,我国的“飞天”航天服基本就是一次性产品,即便它的造价高达3000万元,却无...

    宇航员穿的航天服为什么那么贵,宇航员用完后为什么不带回地球?

    在天宫空间站建设完成之前,我国的“飞天”航天服基本就是一次性产品,即便它的造价高达3000万元,却无法将它带回地球,否则后果不堪设想。

    舱外航天服是载人航天中的重要装备,无论是在太空行走,还是登陆月球,舱外航天服可以在一定的时间内维持宇航员的各项生理特征,保证宇航员完成各项任务。

    舱外航天服被认为是人类科技含量最高的服装,本身的造价十分高昂。例如美国一套舱外航天服,成本达到了1.5亿元。相对来说,我国自主研发的“飞天”航天服成本要小很多,但其一套的价值也达到了3000万元

    然而让人意外的是,航天服的价格这么贵,使用完之后却无法将它带回地球,这究竟是为什么呢?

    今天,让我们一同探讨下这个问题。

    宇航员舱外行走,为什么要穿航天服

    舱外宇航天服,是在飞行员密闭服的基础上发展起来的多功能服装,可供宇航员出舱活动或登月考察。大家可以将它理解为,是一套地外空间中的生命系统保障

    如果宇航员不穿航天服出舱活动,首先感受的就是缺氧,因为太空是一个真空状态,没有氧气的话,人走出舱外在极短的时间内就会陷入昏迷。

    其次就是太空中气压非常小,几乎为0,走出舱外的一瞬间,宇航员的血液和体液会开始“沸腾”,然后冻结,失去生命就在一瞬间发生。

    例如1971年,前苏联的三名宇航员从“礼炮一号”空间站返回地球时,返回舱的减压阀被震开,导致宇航员暴露在真空中,短短15秒的时间,三名宇航员肺部炸裂,全身血管破裂致死

    除此之外,太空的恶劣环境中还包含各种辐射,比如宇宙射线,太阳辐射等等,而且还有可能受到高速移动的微小尘埃、卫星碎片,以及微流星体的撞击。

    舱外航天服的造价为什么这么高

    面对太空中恶劣的环境,舱外航天服不仅要保障宇航员的人身安全,还要让宇航员在出舱活动时保证身体的灵活性,所以对舱外航天服的技术性要求极为严格。

    一套舱外航天服的面料极为复杂,由十几层材料组成,同时使用了模块化设计,通过各种调节适合不同体型的宇航员穿戴。但某些部分还需要量身定制,比如手套,因为手套这个部位无法做成通用版。

    舱外行走的航天员必须用他们的手部活动,进行精准的舱外作业,如果手套太大或者太小,就会影响到舱外活动。

    其次,在航天服的内部有一套非常良好的冷却循环系统。因为宇航员在舱外活动时,朝向阳光的时候,温度能够达到200—300℃;背朝阳光的方向,温度会达到零下100℃。

    如此巨大的温差,必须要求舱外航天服有一套精密的冷却循环系统,在热的时候,能够把宇航员身体产生的热量散发出去;冷的时候,通过热循环系统给整个航天服维持一个正常的温度。

    至于压力的供应,舱外航天服也是颇为讲究的。航天服内部的压力不可以太大,如果太大舱外航天服就会膨胀成一个球体,影响宇航员在舱外的正常活动;如果压力太小,又会影响到宇航员各项生理机能。

    可以这么说,舱外宇航服就是一个小型的航天器,保证宇航员在舱外活动时所需要的氧气、压力、温度等等。其特殊的材质和多重的构造,使得舱外宇航服的造价如此昂贵。

    舱外宇航服这么贵,宇航员用完后为什么不把它带回地球?

    第一、宇航员乘坐的返回舱,根本装不下舱外宇航服。

    舱外航天服内包含压力系统、呼吸系统、热循环系统等等,其自身的体积和重量是非常大的。以我国“飞天”宇航服为例,自重就达到了120公斤

    要知道,宇航员乘坐返回舱内部的空间十分有限,几名宇航员在返回舱内都会觉得拥挤,根本没有多余的空间容纳舱外宇航服。

    其次,返回舱对荷载的要求十分严格,承重多少都是经过严格计算的,如果将100多公斤重的宇航服强行塞进返回舱内,返回舱在进入大气层时,就会因为过重出现意外事故,危及宇航员的生命安全。

    第二、将航天服留在空间站里,比带回地球更实际

    2008年,宇航员翟志刚打开舱门,实现了中国宇航员的首次太空行走。但那一年我们还没有自己的空间站,返回舱与轨道舱分离后,返回舱载着三名航天员返回地球,而轨道舱装着各种生活垃圾在大气层燃烧殆尽,其中就包括太空行走所使用的第一代“飞天”宇航服。

    从某种意义上来说,那一年的舱外宇航服就是个“一次性产品”

    自从“天宫”号空间站正式使用后,这种情况完全改变。我们的宇航员在太空行走后,可以把宇航服放在空间站内,等待下一批宇航员再次使用。所以说,有空间站的存在,宇航员根本没必要将航天服带回地球。

    说在最后

    舱外航天服之所以造价高昂,是因为它要保证宇航员在外太空的正常活动和生命保障,使用的各种技术和材料都是最先进的。

    造价高昂的舱外航天服,之所以不会被带回地球,一是因为返回舱没有多余的空间容纳,二是可以将航天服放在空间站里,完全没必要带回来。

    需要值得一提的是,舱外航天服不能带回地球,但宇航员所使用的手套是完全可以带回来的。毕竟手套的尺寸要小,返回舱有足够的空间容纳;其次前文提到过,宇航员的手套都是定制的,专人专用。

    宇航员穿的航天服为什么那么贵,宇航员用完后为什么不带回地球?

    一套衣服1.5个亿,没错你没看错,的的确确是1.5个亿,即使中国宇航服比较亲民,也要花3000万。

    舱外航天服穿一个小时都要耗资250000元人民币,两个小时一套房子没了,这可能目前最昂贵的衣服了。舱外航天服的价值相当于黄金铸造,妥妥的有黄金堆积而成。

    航天员回归地球,只能带回来一副手套,价值3000多万的舱外航天服却要遗留在外太空,国家花如此大价钱,为什么不把舱外航天服带来来呢,今天们就来探知这个未知的世界。

    我们首先介绍什么是舱外航天服,我们看看构造,是不是物超所值

    舱外航天服新一代“飞天”舱外航天服重量为130多公斤,这可是用130公斤的黄金堆积而成,妥妥的黄金铸造。

    舱外航天服

    舱外航天服顾名思义就是宇航员在空间站在或外太空进行活动所穿的衣服,舱外航天服堪称世界上最复复杂的设计工艺,从宇航服的设计到构造从内到都经特殊处理,舱外航天服是宇航员生命的保障,保障宇航员万无一失

    舱外航天服有特殊防静电的舒适层、合成橡胶质地的备份气密层、主气密层、涤纶面料的限制层、隔热层和外防护层共六层结构组成,别小看一套舱外航天服,这可是一个庞大的工程,舱外航天服被誉为“小型的航天器”整个制作过程需要经过47道工序,仅仅装配环节就需要近4个月的时间,大家伙可以从侧面验证一下,这件舱外航天服的复杂程度。

    宇航员舱外的工作环境,舱外航天服是宇航员生命保障

    舱外航天服就是宇航员离开空间站到外太空去作为的时候所穿的防护服,外太空环境及其复杂,外太空存在大量的辐射、紫外线、以及太阳的炙烤、还有来自“广寒宫”的寒意,这些危害对宇航员来说都是致命的,为了确保我们宇航员的安全,国家在2008年研制出第一代“飞天”舱外航天服,随着中国这些年航天技术的突飞猛进,加上科技人员夜以继日、废寝忘食的工作,神州十二号宇航员汤波明、刘波明穿上第二代“飞天”防护服,第二代防护服功能更加强大,在第一代的基础上,航天服技术的到了质的飞跃,给航天员带来更多便利。

    第二代舱外航天服都有什么样的功能,是否物超所值

    (1)外太空处于失压状态,舱外航天服能改善宇航员失压状态,给宇航员加压;

    (2)外太空空气稀薄,舱外航天服能供给保障宇航员生命安全所必需的氧气,消除二氧化碳,并能够控制温度和湿度;外太空白天接受太阳的炙烤,温度高达130摄氏度,夜间温度零下160℃,这是正常人无法克服的

    (3)能使宇航员在宇宙空间具有各种活动能力,并能使宇航员减少宇航员作为是的疲劳

    (4)穿戴和脱下方便;第二代“飞天”宇航服穿戴只需5分钟,给宇航员还说节省了更多宝贵的时间和大量的精力。

    (5)具有防护宇航射线辐射的能力,外太空的大气层非常稀薄,缺少臭氧层的保护,紫外线的辐射非常强烈,这就需要特制的宇航服来抵抗这些强辐射,保护我们的宇航员能够在舱外正常作业,完成既定任务。防止小陨石带来的危害,减轻紫外线的辐射

    舱外航天服的诞生,对航天事业有着“里程碑”意义,舱外航天服不仅仅是一件防护服,同时他还是微型航天器,价值3000多万绝对是物超所值。

    舱外航天服为什么不能带

    回地球

    造价如此昂贵的舱外航天服,航天员返程时为什么不能带回地球呢,返回是只带一副手套,是不是有点暴殄天物了呢?

    答案是否定的

    事实上,这个问题科学家们早已经考虑的非常清楚了,科学家会把国家每一分钱花在刀刃上,舱外航天服之所以不把舱外航天服带回地球,出于下面多方考虑,权衡利弊之下遗留在太空或者空间站来说利大于弊。

    一、返回舱载荷问题

    返回舱的载荷容量基本上是非常有限的。重达130公斤的“庞然大物”没有立锥之地,返回舱的重量领过了科学家的精密计算,精确到克为标准,每多增加一公斤的重量来说,就要花费一万美元,因此,要如何在有限的载荷范围增加额外的物品,是要慎之又慎的事情。

    航天员返回地球是,必须严格控制飞行器的荷载,每一个细节都决定成败,更何况航天服重量高达130公斤,如果带回给飞行器严重的挑战,这是对宇航员的不负责,宇航员的生命高于一切,只要减少飞行器的重量,可以确保飞行器在起落时的安全系数。

    二、中国空间站已经建成,没有必要带回来,带回去是多此一举

    舱外航天服有自己的使用寿命,并不是一次性的高科技产品,舱外航天服的到了科技人员的升级换代,使用寿命更长,次数更久

    新一代“飞天”宇航服使用寿命为5年,使用次数也大大提升,使用次数为15次,每次作为时间可以长大8小时。

    问题来了,既然不是一次性产品,可以重复使用,中国的空间站又建成了,宇航员完全可以从中国空间站了穿着宇航服当外太空工作,宇航服使用万了以后,宇航员完全可以放在空间站,为了神州十三号宇航员使用

    为了更好的利用舱外航天服配合航天员执行出舱任务,那么最好的方式就是让航天员在执行完任务之后将舱外航天服收起来放在空间站,再次使用的时候再拿出来使用。而不是为一件寿命极短的舱外航天服来回折腾,很明显,这是不值得的。

    三、如果带回来,减少使用寿命

    宇航服有使用寿命的,每一套宇航服只有短短的120个小时,如果带回来有点得不偿失,中国的空间站已经可以正式使用,完全没有必要带回来。

    总结:

    价值3000多万的宇航服不带回来原因的多多,出于对宇航员安全的考虑,以及携带费用的问题,还有宇航服使用寿命问题,这是经过科学家无数次验证才得到的结果,这都是无数科技人员智慧的结晶

    大家伙看完以后是否豁然开朗呢?有什么问题欢迎在评论区留言交流!

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