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航天服从功能上看,航天服有舱内航天服和舱外航天服两种;美国和俄罗斯使用的都是软硬结合式的航天服。无论哪种航天服都由多层组成,它们互相连接形成一个整体服装,但要求各层的质量要高、要轻、不能过厚,以避免影响航天员的行动。以舱内使用的低压航天服为便,其基本结构与功能是这样的;由最贴身的里层往外数,第一层为内衣裤,选用纯棉布或棉麻布制服。第二层是保暖层,它和内衣裤结合,选用羊毛制品或合成纤维片制成,起保温和隔热的作用。第三层为通风散热层,其结构比较独特,是由很长的微细管道连接在衣服上而制成的,在人体与外界隔绝的情况下,它可以把人体产生的热、水和气味带出去。第四层是气密加压限制层,它既要充气加压,使身体有足够的压力,不能漏气,又不能使服装过于膨胀,防止外界的磨损,还要使各关节活动自如。所以这一层结构的选材和设计都比较难,是航天服装的关键层。第五层为隔热层,也叫真空隔热层。舱内航天服可以不加这一层。例如,美国阿波罗号飞船、航天飞机上用的航天服都没有这层,而苏联的上升号飞船和俄罗斯的联盟号飞船中使用的舱内航天服就有这一层。这是由5~7层涂铝的聚脂薄膜构成,各膜之间用网络物隔开,贴在一起形成屏蔽。它有良好的隔热和防辐射作用,舱外航天服必须有这层。最外边一层是外罩层。这个外套要求防磨损力强、耐高温,除能防护内部各层不受损坏外,还要注意到颜色,一般用白色或金黄色为好。
整体上看,有以下五个功能:保持宇航员体温;保持压力平衡(使太空人承受的压力与在地球上的相似);阻挡强而有害的辐射(如来自太阳的辐射);处理宇航员的排泄物;提供氧及抽去二氧化碳。
我们通用的航天服/EMUs有12层夹层,每个都有其特殊的用途。从里层开始看,最里面的2层是冷冻液体构成的贴身内衣,材料是内缝管状塑料的弹性纤维,下一层是涂有尼龙的球胆层,外面包了一层达可纶织物。下面7层是防热和小陨石的保护层,由铝化的迈拉和层压的达可纶棉麻织制成。这七层的衣服外面是一层化合织物。
一套舱内航天服价值几十万元人民币,舱外航天服可达几百万美元。
航天服(spacesuit)是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。在真空环境中,人体血液中含有的氮气会变成气体,使体积膨胀。
如果人不穿加压气密的航天服,就会因体内外的压差悬殊而发生生命危险。 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。早期的航天服只能供航天员在飞船座舱内使用,后研制出舱外用的航天服。现代新型的舱外用航天服有液冷降温结构,可供航天员出舱活动或登月考察。
航天服的特点
第一,最大特色是“移动性”更好,更加灵活。宇航员从国际空间站出舱进行太空行走时,下肢活动较少,而在月表行走并展开科研活动时,下肢活动更多。新宇航服的设计充分考虑这种需求,其加压服下半身安装了多个关节轴承,允许臀部弯曲和旋转,膝盖处有更大弯曲度,并采用了类似登山靴的柔性鞋底。
第二,新宇航服的安全性和防护能力大幅提高。安全永远是人类太空任务的“重中之重”,这种新型舱外宇航服可在零下约157摄氏度至零上约121摄氏度之间的温度条件下保护宇航员,使他们不受辐射、月尘和微流星体侵害。
第三,新宇航服采用模块化设计,方便在长时间探索任务中更换组件。例如其头盔采用了可快速更换的防护面罩,如果出现表面破损、凹陷或刮伤等问题,可以单独更换防护面罩,无需将整个头盔送回地球维修。
第四,新宇航服提升了舒适性。在美航天局约翰逊航天中心,研究人员对运动中的宇航员进行全身3D扫描,根据3D动画模型设计组件,最大程度保证了宇航服的舒适性,降低了可能对皮肤造成的不适。
以上内容参考:百度百科-航天服
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