中國航天發(fā)展史（一）

高峰

北京時(shí)間2021年7月4日8時(shí)11分，航天員劉伯明成功開啟“天和”核心艙節(jié)點(diǎn)艙的出艙艙門，與航天員湯洪波先后進(jìn)入太空，一同完成了空間站艙外全景相機(jī)抬升等操作。在大約7個(gè)小時(shí)的出艙活動(dòng)中，兩名航天員身穿的艙外航天服在直播鏡頭前閃亮登場(chǎng)。我國新一代空間站艙外航天服“飛天”在使用壽命、安全性能等方面都有較大提升，真可謂是航天員的“終極戰(zhàn)衣”。

艙外航天服，顧名思義就是指航天員離開母船，步入太空或其他星球時(shí)所穿著使用的個(gè)體防護(hù)裝備，根據(jù)使用環(huán)境又分為軌道出艙艙外航天服和星際艙外航天服。

空間站航天員的出艙活動(dòng)屬于近地軌道的出艙活動(dòng)，所面臨的是300千米～450千米軌道高度的空間環(huán)境，也就是真空、失重、以90分鐘為周期的±120℃左右的冷熱交變，陽照面和背陰面溫差巨大，甚至還有微流塵、碎片和空間輻射攻擊的危險(xiǎn)。因此，航天員必須穿著復(fù)雜的艙外航天服進(jìn)行艙外作業(yè)。

為了保證航天員在復(fù)雜的空間環(huán)境下維持正常的生命活動(dòng)和艙外作業(yè)，艙外航天服需具備環(huán)境防護(hù)、生命保障、工效保障、通信保障和安全保障五大基本功能。艙外航天服能夠?yàn)楹教靻T提供安全有效的環(huán)境防護(hù)、密閉空間的環(huán)境控制和生命保障，相當(dāng)于一個(gè)小的航天器。但與一般航天器不同的是，它還能夠保證航天員完成艙外活動(dòng)任務(wù)。此外，由于失重，航天員的艙外移動(dòng)基本依靠上肢完成，所以對(duì)艙外航天服軟結(jié)構(gòu)適體性優(yōu)化提出了更高的要求。

中國空間站艙外航天服屬于軌道基艙外航天服，也就是說，艙外航天服運(yùn)送入軌后不再返回地面，壽命周期內(nèi)通過在軌維護(hù)與維修，保證狀態(tài)良好，能夠使航天員安全完成出艙活動(dòng)任務(wù)。俄羅斯的“海鷹”系列艙外航天服也是基于空間站出艙任務(wù)設(shè)計(jì)的軌道基艙外航天服。

美國的EMU艙外航天服則選擇了完全不同的設(shè)計(jì)方案。因?yàn)樾枰紤]到當(dāng)時(shí)載人航天的主力——航天飛機(jī)的需求，EMU選擇了典型的地面基艙外航天服的形式，每次任務(wù)結(jié)束后，航天員都會(huì)把它帶回地面，進(jìn)行全面的檢查與維修，以待下次使用。

有趣的是，由于設(shè)計(jì)理念的不同，兩種航天服的穿著方式也大相徑庭?！昂ｚ棥焙驮蹅兊摹帮w天”是背入式，航天員會(huì)從艙外航天服的背部鉆進(jìn)去，自己一個(gè)人就可以完成穿脫，在經(jīng)過訓(xùn)練后可將單次穿脫時(shí)間壓縮到5 分鐘左右。EMU 則選擇了稍微煩瑣一些的腰入式，航天員需要先穿上上下肢的組件，然后在外部設(shè)備或者其他航天員的幫助下套上胸甲和衣袖，再調(diào)整一下腰部的密封斷接器，最后戴上頭盔。

針對(duì)本次空間站任務(wù)的出艙活動(dòng)需求，第二代“飛天”艙外航天服在“神七”任務(wù)的一代“飛天”艙外航天服的基礎(chǔ)上，改變了結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)，提高了服裝的壽命，具有使用時(shí)間更長、安全可靠性更高、機(jī)動(dòng)靈活性更好、測(cè)試維修性更強(qiáng)的特點(diǎn)。

經(jīng)過改進(jìn)，新一代空間站艙外航天服可以通過尺寸調(diào)節(jié)滿足身高1.6米到1.8米的人的穿著需求，還能根據(jù)航天員的體形進(jìn)行調(diào)整，讓航天員穿著適體，大大減少了上行載荷的重量和占用的空間站空間。艙外航天服的背部裝有提供氧氣等維持生命所需各種條件的便攜式生命保障系統(tǒng)，甚至還在飲水管的旁邊設(shè)置了一個(gè)提供食物的長孔，為航天員在太空活動(dòng)提供了極大的便利。

新一代“飛天”艙外航天服的首次亮相就大獲成功，接下來它還將留在中國空間站，伴隨著更多航天員完成更多的航天任務(wù)。這套航天員的“終極戰(zhàn)衣”也將護(hù)衛(wèi)著我國的航天事業(yè)綻放出更加燦爛的光芒！