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新闻来源:奇闻趣事 2008/10/02

航天员将身着价值3000万元的国产“飞天”舱外航天服进行太空行走,但在“神七”返回时却只能带回来一双手套。

虽然舱外服可重复利用,但在本次“神七”飞行中,因为返回舱容积和重量受到限制,舱外航天服将和轨道舱(气闸舱)一起坠入大气层燃烧消失。

中国自主研制的舱外服名为“飞天”,这一名字也由胡锦涛在它的右臂上题词,其左臂上则有国旗。该航天服重达120公斤,并非一开始就是可以穿卸的整件,而是在上天后由航天员从气闸舱舱壁上的支架取下来一个服装包,再放在服装架上进行解包和检查,随后进行组装。

“穿”上舱外服的过程也极为复杂:航天员先坐在舱外服背包门框上,背包两侧是供氧部件;随后把下肢穿好,把服装与液冷服连接,让两个管子一进一出,通过腰部的分集流器上下部分流;最后把生理背心、通信头戴连接好,环境控电系统和测量部件都在背包内。

虽然在“神七”任务中,航天员太空行走时间定为半小时,但这件硬结构主要由铝合金制成的舱外服,将能保障航天员出舱4小时。

★释疑

穿航天服就像钻蚕蛹

穿舱外服很不简单。这是记者在低压舱训练中看到的一幕———两名航天员从准备间走进实验舱,纯白和纯蓝色的紧身液冷服,把他们从头到脚包得如同电影里的“蜘蛛侠”。在工作人员的协助下,他们像虫子钻进蚕蛹一样,进入了航天服。

与其说是“穿”航天服,不如说是“坐”航天服———两名航天员小心翼翼地把双腿伸进航天服的下肢,臀部放在航天服的背包沿上,然后关闭背包门,把自己裹在了庞大的航天服中……

这个过程也就一两分钟。但之前的准备工作需要花不少时间:航天员在穿上贴身内衣以后,首先要穿一件能够测量心跳、体温的生理背心,接下来是防静电的连体内衣,第4层是给人体散热的液冷服,然后戴上通讯装备,最后才穿舱外服。

穿衣服全程搬到天上,就更复杂了。虽然120公斤的重量在失重状态下不会对航天员造成负担,但在太空进行任何精细的操作都是很困难的。

胸甲

像是一个操控台,包含安全带以及电脐带等保障系统。壁厚仅1.5毫米的铝合金躯干外壳上密集着各种仪器:电控台、气液控制台、气液组合插座、应急供氧管、电脐带。仅十几厘米见方的电控台里,就有照明、数码管控、机械式压力表等9个开关,气液控制台里的阀门更是多达20多个。

★ 舱外航天服图解

“飞天”舱外航天服档案

重量:120公斤

颜色:白色

造价:约3000万元

组成:用料软硬结合,从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套、靴子

适用:四肢装有调节带,通过调节上臂、小臂和下肢的长度,身高1.60米-1.80米的人都能穿上

耐力:可支持4个小时舱外活动,并可重复使用5次

上肢关节

巧妙地利用仿生结构,使关节活动更加自如。

腕镜

手腕处装有一面小镜子,航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。

背包

高1.3米,是航天服穿脱(进出)口的密封门,在背包壳体内安装舱外航天服生保设备,背包壳体下端安装有挂包、备用氧瓶等。背包关闭通过拉紧钢索和操作关闭手柄完成。

头盔

经过科研攻关,“飞天”航天服头盔的视野比其他同类产品要大。

摄像头 头盔还有摄像头,可拍摄航天员出舱操作。

照明灯 两侧各一照明灯,可照亮服装胸前部分,方便航天员在阴暗面操作。

报警指示灯 两侧有报警指示灯,一旦服装出现泄露报警灯闪。同时还有语言报警。

面窗 其面窗4层,2层充压结构,2层之间充高纯氮气,防结雾,外面是防护面窗,外层是滤光面窗,对太阳光折射率低,迎着光照面可拉下它。

手套

为每位航天员量身定做,看上去特别厚实,有点像拳击手套。

外层 热防护手套外层为纤维织物,有两层气密,使用特殊隔热橡胶材料,能耐受高温到100℃。

指尖 指尖部分,只有一层气密层,保持触觉。手指背部位内有两层真空屏蔽隔热层。

手心 在手心握物部位设置有凸粒状橡胶,主要为防滑。手套可握住25毫米的铅笔粗细的东西。

热防护盖片 在手背有可翻折的热防护盖片,用于覆盖手指部位,提高此部位的热防护能力和保证手指的关节活动性。

手表

专门设计的航天手表,材料适合航天特殊环境。

外观 它比一般手表表盘大,实现功能也比普通手表多,上有三个小表盘,分别是小时、分钟、秒。可以读北京时间和飞行时间,另外可以转动表盘记时。

用途 航天手表可让航天员在漆黑的太空中,清楚地知道地球的昼夜之分。保障航天员的生活规律与地球同步,不至于打乱生物钟。

衣料

航天服须真空屏蔽隔热,所用织物要多种织法结合起来才能达到强度要求。

层次 航天服6层:由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层、橡胶质地的备份气密层、复合关节结构组成的主气密层、涤纶面料的限制层、通过热反射来实现隔热的隔热层、最外面的外防护层。躯干达到7层,最厚的是挂包有20层。

★ 对话

航天服就是一个微型载人飞行器

舱外航天服分系统主任刘向阳称,航天服工程与飞船类似

国产“飞天”舱外航天服将接受太空恶劣环境的考验,航天员系统舱外航天服分系统主任刘向阳,向本报记者讲述了有关该航天服的一些细节。

四年制一服

新京报:请问是什么时候开始研制航天服的?大概用了多长时间?

刘向阳(以下简称刘):我们从2004年7月份开始进入自研,到今年7月份,整个飞天舱外航天服完成了所有的研制工作。整个过程历时大概四年多。

新京报:我们的航天服的主要功能是什么?

刘:首先,它能保证航天员在太空、真空和热的情况下进行正常的生存。从大的方面来讲,它实际上是一个小的载人的飞行器。从工程来讲,跟飞船是类似的。

第二,通过航天服的热泵系统以及制冷系统提供给航天员一个温度控制的环境。再一个就是面板显示,有利于处理整个数据。

最后,通过无线通信保证跟母船信息沟通的畅通。

太阳粒子穿不透

新京报:太空中的一些高速粒子怎么处理呢?

刘:对于太空中有很强的穿透性的高浓度粒子,我们主要通过早期的空间预报。就是在神七任务出舱阶段对太空中可能产生的太阳粒子的数量、强度等各种情况做一个预报。通过这种预报的形式要避免有高速太阳粒子时出舱。

作为服装本身而言,我们刚才说的反射层本身也有抵御高速粒子的强度。此外还包括我们胸甲部分采用了铝合金材料,对高温也有一定的阻挡作用。

新京报:对于航天员的头部有没有什么特殊的保护措施?

刘:嗯,我们的头盔是特殊制造的。比如大家看到头盔面窗好像是透明的,但是头盔面长一共分成四层,有两层是专门管压力防护的,还有一层就是压力面窗外层的防护面窗,为了防止意外的磕碰。最外面一层是镀金的绿光面窗,如果太阳出来的时候把它放下,太阳光线就不会直接照到人眼睛上去。

穿航天服须准备15小时

新京报:航天服穿脱操作一次要多长时间?

刘:穿脱衣服,如果简单理解只需5分钟。但是严格按照出舱程序来说,仅仅第一个组装检查和训练阶段,就需要近15个小时左右。这个时间是不可或缺的。美国出舱的时候都要进行15个小时。再加上出舱过闸段,整个过程大概要20个小时。

新京报:我们15.5个小时的准备时间和国际上长度是怎么样的?大家都是一样的?

刘:我们这个时间是参考俄罗斯的经验。对于神七而言,发射任务只有3天左右的时间,15小时就显得比较长。对于国际空间站而言,因为长期在那儿,15小时在整个过程中不算太长的工作,神七要特殊一些。

★ 揭秘

研制团队年均不足30岁

2004年7月28日,中国决定以自研舱外服为主,目标是让中国自己培养的航天员穿着自主研制的服装出舱。

舱外服的系统构成颇为复杂,按照国外工程研制经验,舱外服的研制周期是十年。最短也要七八年。

舱内服研制,我国经历了十多年,而在舱外服研制上,我国除了一部分“863”预研的成果,再无其他。

舱外航天服涉及学科多,中国航天员中心集中了国内五六十个协作单位,集智攻关,研制队伍的平均年龄不足30岁。

研制难在哪里呢?包括舱外服的环控生保系统、医监遥测系统、控制显示分系统、氧瓶等。

科研人员用4年时间攻关,解决了一个个难题,研制出了舱外航天服装备,经过各项性能测试满足神七任务要求。
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