价值3000万元的舱外航天服,为何无法带回地球?

价值3000万元的舱外航天服,为何无法带回地球?

价值3000万的舱外航天服,为什么宁愿在大气层烧毁,也不带回地球?这都是为航天员安全考虑!

我国——“飞天”舱外航天服

这是我国独有的一种名字叫做“飞天牌”的舱外航天服,研发的时间也比较早了,2008年9月27日,我国的航天员穿着这种飞天舱外航天服,首次在太空行走,如今航天员穿的都是新一代的“飞天”舱外航天服

舱外航天服要比舱内的航天服贵很多,因为在舱外作业时,太空中有许多危险的辐射而且没有氧气,所以必须保证他们的安全

新一代的飞天航天服是很先进的,为了保证航天员出舱活动时的安全,能够控制气源、冷却、制冷、供电、供氧等全方位多功能,从而保证一个适宜的生命环境,航天员穿上这一套飞天舱外航天服,好比置身于一个小型的飞行器当中

目前来说,也只有中国、美国、俄罗斯三个国家能够制造航天服,因此可以看出,航天服不但价格高昂,而且还需要过硬的技术

别国的不说,我们今天就只来说说我国的“飞天”航天服,首先这一套航天服看上去是不是很重?如果在地面的话,的确很重,每一套的总重量为120公斤,有人会说这么重的衣服能穿得动吗?其实不用担心,在太空无微重力的环境下,穿着也没有很重的感觉,毕竟那里的环境不能跟地球相比

而且造价大约需要花费3000万元人民币,对于我们普通人来说是无法想象的,第一眼看到这个数字时,感觉这也太贵了吧!在我们这种四五线城市,100万一套房子的话,可以买30套了

不过,对于航天事业来说,这个钱花的很值,因为舱外航天服制造非常复杂,难度系数极大,需要很高的要求,在复杂危险的外太空,必须采用高科技技术来保证航天员的安全

我国研制的第二版飞天牌舱外航天服,可靠系数为0.997,能在太空这种恶劣的环境下工作四个小时,不但能保障宇航员的生命安全,还可进行环境控制

第二版组成结构:

舱外航天服由多个部分组成,首先主体的服装,还有头盔、靴子以及手套

(注:新一代之前已经有八个版本的飞天舱外航天服,因为时间关系,在此不一一叙述!)

功能:

能够在空间环境中起到防护的作用,其中就包括真空压力的防护,还能阻挡太空中的辐射和微尘流,还能进行供氧调压、通风净化、主动遥控等等,保障好航天员们的工作效率,还能让他们的视觉不受到妨碍

哪怕研制出来了舱外航天服,还需要在地面进行多次模拟试验,在我国之前,也只有美国和俄罗斯能够制造舱外航天服,而且制造难度是很大的,比如需要确保活动的密封性、安全可靠性设计技术、高度集成等等

在太空中,航天员需要面临低压和辐射的危险,所以对舱外航天服的要求特别高,如果航天服不达标的话,面临的后果很严重

新一代的舱外航天服四肢都可以调节,通过调节一米6至1米八的都可以穿,而且还背了一个一米三左右的背包,最里面还有一个舒适层,确保航天员不会感到不适,而且还不会起静电,这一点是很有必要的,一旦有静电的话,就会导致起火,因为舱外航天服里面的都是纯氧

新一代的飞天航天服拥有舒适层、备份气密层、主气密层、限制层、真空屏蔽隔热层、外防护层,每一层都有对应的功能,不但能够防止辐射,而且还能调节温度和气压,最外面的防护层还能够经得住100度以及零下100度的温差,能抵抗的压力超过120千帕,完全能够抵挡飞船发射时带来的震荡

如今还研制出了升级版的“飞天”舱外航天服

如今升级版的视野更开阔,头盔上面还安装了摄像头,能够拍下航天员的作业过程,双侧还携带了照明灯,如有泄露,还会自动报警,还能防止阳光照射眼睛

外面还有气液组合插座、电控台、应急供氧管、电脐带、气液控制台

为了保证更好的通讯功能,除了无线的,还备份了有线的进行通信,他们的腰上有一条八米长的电脐带,不但能够传输信息,还能跟地面控制中心的工作人员进行通话,里面的材料为钢缆,除了能够提供能源或者通信,还能保证航天员的安全,除此之外,还有安全绳能够拉到三米长,这样就不用担心航天员漂走了,升级版的舱外航天服可靠性和灵活性、舒适性都得到了进一步的提升

价值3000万元的舱外航天服,为何无法带回地球?

太空是一个失重缺氧的环境,而且还有很多危险的辐射,所以航天员出舱活动时,必须穿上舱外航天服加以保护,这一套航天服造价非常昂贵,制作过程需要经过150道的工序

一般情况而言,一套航天服能够使用5次以上,神舟七号的航天员返回时也没有带着舱外航天服回来,而是跟着轨道舱坠入大气层时摩擦燃烧化

为什么不能带回地球呢?

航天服看着又厚又重,非常的占体积,返回舱的空间又有限,所以不方便携带回来,因此,神舟七号上的航天服就只能坠毁了,神舟12号的航天员穿过的航天服放在了我国的空间站,等到神舟13号的航天员进入时,就可以重复使用了!

因此,不被带回的主要原因是返回舱空间有限,为了确保航天员能够安全、顺利的返回地面,所以现在的航天服就留在了空间站!

价值3000万元的舱外航天服,为何无法带回地球?

航天员穿着价值3000多万元的舱外航天服进行太空作业,返回地球时却只能带回一双手套。经过改进后的新一代“飞天”舱外航天服重约130公斤,每一克产品的重量与等克黄金的价值相当。这么昂贵的航天服,为什么不带回地球呢?

舱外航天服为什么那么昂贵

经济学中有这样一个概念:商品的价值量由生产商品的社会必要劳动时间决定,商品交换以价值量为基础实行等价交换。

舱外航天服

这个概念放到舱外航天服身上同样适用。舱外航天服堪称世界上最复杂的服装,从内到外由特殊防静电处理过的舒适层、合成橡胶质地的备份气密层、主气密层、涤纶面料的限制层、隔热层和外防护层共六层结构组成,整个制作过程需要经过47道工序,仅仅装配环节就需要近4个月的时间。

“飞天”舱外航天服结构

舱外航天服之所以要耗费这么多道工序、这么多天时间进行精雕细琢,主要是因为它充当着航天员舱外作业时的一道生命保护屏障。如果没有这道100%绝对可靠的屏障,航天员随时都有可能葬身太空。

飞天

航天员一旦离开空间站或者宇宙飞船,进行舱外作业,就要面临着极其复杂和恶劣的外太空环境。外太空的温度变化非常大,太阳直射到的地方温度可达130℃,太阳直射不到的地方温度又会迅速下降到零下160℃甚至更低。外太空宇宙辐射强烈,紫外线辐射强烈,还有未知的陨石和微陨石穿梭其中。

因此,一套标准且合格的舱外航天服除了要具备舱内航天服所有的功能外,还要增加防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能。

刘伯明、汤洪波出舱作业

神舟十二号航天员刘伯明和汤洪波穿着的新一代“飞天”舱外航天服高约2米,重约130公斤,能够满足160cm-180cm身高范围内的航天员穿着需求,穿脱只需要5分钟时间。

舱外航天服与其说是一套服装,不如说是一套满含“黑科技”的微型航天器。据了解,我国的一套舱外航天服造价高达3000多万元人民币。据说,美国的一套舱外航天服造价高达1.5亿美元。

舱外航天服为什么不能带回地球

造价如此昂贵的舱外航天服,航天员返程时为什么不能带回地球呢?

舱外航天服

主要是不划算。载人宇宙飞船在发射升空和返回地面时,要充分考虑载荷、重量和成本问题。我们要知道,从地面往空间站运送一公升的饮用水就要烧掉数万美元,所以在设计宇宙飞船的有效载荷时要精确到克。

一般来说,飞船返回舱的空间和载荷都非常有限,根本没有体积庞大、重达一百多斤的舱外航天服的容身之地。

飞船返回舱入地

航天员使用完舱外航天服以后,通常都会把它留在空间站以供下一批航天员使用,或者与飞船轨道舱一起坠入大气层中烧掉。具体到神舟十二号身上,刘伯明和汤洪波穿过的舱外航天服大概率会留在中国空间站,等到神舟十三号等下一批航天员入住时再重复使用。

但是舱外航天服并不可以无限次重复使用,相反,它的使用寿命非常短暂。我国第一代舱外航天服的使用寿命是2年或5次舱外任务,最新一代舱外航天服的使用寿命是3年或15次舱外任务。也就是说,航天员穿着这套舱外航天服每次出舱作业几小时,只能重复使用15次,而且还得在3年的有效期内。

太空机械臂

美国和俄罗斯的舱外航天服也是如此,甚至重复使用次数更加短暂。

以“飞天”舱外航天服为例,刘伯明、汤洪波穿着舱外航天服出舱作业几个小时,每套航天服就等于折旧了200多万元人民币。

从折旧和使用寿命考虑,舱外航天服带回地球的价值也不大。

所以,与其花费远超舱外航天服本身价值的巨额成本把它带回地球,倒不如把它坠入大气层中烧掉划算。

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