宇航服为什么不能带回来(剖析航空服造价成本)

我们的房子单价是1万每平方英尺,中国舱外宇航服价格是3000万人民币,相当于30间100平的屋子,宇航员执行任务之后如果不把它带回地球就太奢侈了。

也许还有朋友认为宇航员穿宇航服到外太空去执行任务时,他们的服装是否会被任何宇宙神秘物质所污染,地球文明暂时无法解决这个问题,因此宁愿把价格昂贵的宇航服留在外太空而不愿意它被运回地球再使用。

宇航服为什么不能带回来(剖析航空服造价成本)

其实并不尽然,若从经济学的角度看,带回来宇航服的费用,恐怕要比宇航服自身的费用还要高,接下来我们来了解一下这方面的内容。

简单学习一下宇航服吧

迄今为止,世界上具有自主执行载人航天任务能力的仅中美俄3国,且各国宇航服稍有不同。

俄罗斯航天服有“猎鹰”舱内航天服、“海鹰”舱外航天服、“猎鹰”1973年、“海鹰”1977年。

美国航天服有“ACES”舱内航天服与“EMU”舱外航天服两种,这两种航天服都出自20世纪80—90年代,造价大约在1500万美元左右,折算下来一直沿用至今,价值约1.5亿美元的美国新一代航天服正在研制中,估计2024年服役。

中国航天服是“飞天”航天服,现在是第二代航天服,成本大约在3000万左右,值得一提的是我国能够在众多技术封锁之下自主研发飞天航天服是件很不容易也很自豪的事情。

宇航服为什么不能带回来(剖析航空服造价成本)

我们的第二代飞天舱外航天服的性能如何?

航天服可以分为六层,即舒适层,备份气密层,主气密层,限制层,隔热层和防护层,舒适层采用经过专门防静电处理的棉布编织而成,内部还装有尿液收集装置;备份气密层具有散热的功能;主气密层采用复合关节,能起加压的作用;所述限制层为涤纶面料且能够限制所述加压气密层向外扩张;隔热层可以利用热反射进行保温,足可以正视太空中温差大的变化;最外一层防护层是由各种纤维复合织物组成,不但织物柔软而且具有耐腐蚀,耐磨损和防辐射的优点。

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舱外航天服外壳结构采用铝合金薄壁硬体结构,虽然只有1.5mm厚,但是抗压能力达到120kpa以上,不但可以承受宇航服120kg重,而且可以处理航天时产生的多种振动。

除自身材质优越外,铝合金躯干壳体内装有多种精密仪器如气液控制台,气液组合插座,应急供氧管和电脐带等、电控台等可谓彻底将一艘小型飞船控制台“转移”给宇航员航天服。

当航天服上有这么多精密仪器时,还必须考虑肢体灵活度的问题,若各个关节处过硬,宇航员移动起来很消耗体力,若是太柔软,防护能力则不足,针对这一问题,国内工程师发现小龙虾有启发,便在舱外航天服关节部位,增加一个与小龙虾尾部相似的层叠机构,借助气密轴承,宇航员肢体技能轻松旋转,也无需担心安全问题。

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再看舱外航天盔的面窗共有四层结构,其中二层为压力面窗、中间层为氮气、可起到保温、防雾的效果、三层为防护面窗,最外层为滤光面窗口,航天员可调整各种状态的光。

头盔内除面窗外还设置有报警指示灯,照明灯和摄像头,头盔外壳上还设置有电控台,气液控制台,气液组合插座和应急供氧管,总体来说,航天头盔也应具有抗压,抗冲击,耐热,消声,通风,供氧和视野开阔的功能。

舱外宇航服背部凸起的长方体区域是生命保障系统,具有通风净化,温湿度控制和氧气调节的装置和功能,当检测到问题时,该系统将自动发出警报。

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另外,航天服中有一条电脐带可连接飞船跟宇航服,除可实时监控宇航员安全信息外,也可发挥通讯功能,当然,电脐带内还有钢缆的设置,安全性上可以大大提高。

跟上一代舱外航天服比起来,新一代出舱的寿命从两年5次,每次4小时,提高到了3年15次,每次7~8小时。

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宇航员在太空中执行公务时为什么要穿着舱外航天服?

在外太空完成任务的宇航员首先面临的是极端温度问题,太空中受太阳光直接照射的那一面温度可超过100°C,而且背阴面上的气温,可以低到-100°C,在这种极端气温环境中,人类在外太空也只有借助于航天服才能抗拒。

还有便是潜藏在四周的宇宙流体,空气阻力的消失,再加上太空失重或微重力的环境,导致哪怕1毫克的流体都能轻松击穿3毫米厚的铝板。

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而太空中有很多人类创造的太空垃圾对宇航员舱外飞行构成了潜在的威胁,苏联“量子”舱与“礼炮号”空间站当年不能对接的原因就在于一块小金属片。

另外,太空中真空、超低压的环境对于人类来说是非常不友好的,但是人体接触到这样的环境后,身体里的水分、血液都会在一瞬间沸腾起来,并在短期内消亡掉。

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1971年有3名苏联宇航员返航时,由于通气阀门失灵,致使3人似乎暴露在太空之中,不到40秒钟3人全部丧生。

当然空间的辐射是相当危险的,而在缺少大气层这一天然屏障的外空间,宇航服需要扮演抵御宇宙辐射、直面危机四伏的外空间的角色,宇航服品质要求越来越高,再加上各种先进科技,宇航服的制造难度与成本一样直线上升。

宇航服为什么不能带回来(剖析航空服造价成本)

宇航服价值3000万,使用后为何不能和宇航员一起带回地球?

不少网友认为3000万舱外航天服一次“丢”有些过于奢侈了,但事实并不完全是这样。

宇航服为什么不能带回来(剖析航空服造价成本)

一,前言返回舱在有效载荷,体积等方面经过了周密的设计,即使返回舱再带回来1斤物品,也有可能产生难以想象的结果,而舱外航天服价值3000万,总体重量为120公斤,加之它被放置在返回舱中,需占用很大一部分空间,舱外航天服不宜带回地球。

但是并不是使用一次“丢”,现在这款舱外航天服使用寿命是3年或15次,超过年限或次数后,这款舱外航天服将不再适合使用,等不能用的时候舱外航天服和其他轨道舱就会掉进大气层里,并在这个过程中烧毁。

宇航服为什么不能带回来(剖析航空服造价成本)

使用过一次、3年以下的第二代飞天航天服将留在空间站中、后期使用,当然不能排除今后有一天我国能够把舱外航天服带回到地球。

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