航天员穿的航天服为什么那么贵?用完后为什么不带回地球?

随着科学技术的不断发展 , 人类已经不再满足在地面上进行宇宙观测了 , 乘坐载人飞船进入到地球亚轨道、近地轨道或者空间站执行任务的频次已经起来越高 。而外太空环境与地球表面的截然不同 , 最为突出的就是微重力环境、高强度的宇宙辐射、近乎真空的空间环境 , 如果没有航天服的保护 , 人类一旦直接接触这样的环境 , 势必会在短时间内引发严重的后果 。因此 , 伴随着人类航空航天技术的发展 , 对航天员执行任务安全性的保障需求也随之增加 , 于是对航天服的性能提升和随之而来的更新换代 , 也成为科学家们必须要攻克的重点课题 。
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【航天员穿的航天服为什么那么贵?用完后为什么不带回地球?】航天服根据使用的场景以及结构不同 , 可以划分为舱内航天服和舱外航天服两大类 。航天员在空间站内部或者航天飞机上做轨道飞行时 , 一般不穿着航天服 , 因为航天器内部拥有类似地球空气的环境 , 航天器的壳体也可以抵挡外界宇宙辐射的冲击 , 热量也能够有效地保持住 。而一旦航天器内部发生突发事件 , 比如出现裂缝出现气体泄露 , 舱内气压迅速下降的情况 , 此时就需要穿着应急舱内航天服 , 从而接通舱内的供氧等生命支撑系统 , 使航天服内立即充压 , 从而确保压力和温度平稳 , 确保航天员的生命安全 。在航天员乘坐返回舱从外太空返回地面、以及乘坐载人飞船进入太空的旅程中 , 穿着的也是应急舱内航天服 。
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相较于舱内航天服来说 , 舱外航天服的应用场景主要是执行太空行走以及舱外任务 , 航天员所经受的外界恶劣环境考验更为明显和强烈 , 因此防护性能必须更加有效和出色 。除了拥有舱内航天服所具备的基本结构以外 , 舱外航天服一般还拥有这么几层防护:
比如真空隔热层 , 用以隔绝服内和服外的热量传递 , 保证航天服内的温度始终处于比较温和的水平;再比如液冷层 , 是为了保障航天员在几个小时的出舱作业过程中 , 通过相关冷却液的特性 , 能有效地将航天服内积聚的热量散失掉 , 使宇航员在作业时不至于感到闷热 , 便于高质量和高效率地执行好相关操作;还有就是最外面的隔绝层 , 起到隔离宇宙高能粒子冲击、防止高强度的太阳辐射、防止出舱作业时航天器外壁等对航天服的磨损 , 同时还有可供连接其他装备的接口 , 比如“太空背包” , 以便在执行极端任务或者发生突发事件时 , 能够为宇航员提供相应的应对措施 。
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从航天服的研发和制造来看 , 舱外航天服的工序要明显复杂得多 , 精密性和安全性也要更为有保障 , 总成本也随之“水涨船高” , 将舱外航天服形容成一个小型的航天器也不为过 。所以 , 为了确保航天员生命受到最大程度的保障 , 航天服是绝对不容出现任何问题的 , 特别是当前世界主要的航天大国都在大力发展航天技术、着力开展深空探测和载人航天控制的大背景下 , 可以说谁在航天服的研发上面走在前列 , 那么无疑在整个航天计划上都会节省时间成本 , 继而占据先机 , 目前世界上能够成熟掌握和制作舱外航天服的国家只有我国和美国、俄罗斯3个国家 。