中国的宇航员。 为什么?不到现在都拍不到外星球。的视频或者图片。传送回来地球了。

2021年11月8日凌晨,神舟十三号航天员翟志刚、王亚平在叶光富的协助下和地面中心的支持下,圆满完成了首次出舱的全部既定任务,他们身着第二代“飞天”舱外航天服顺利完成了大小机械臂组件安装,王亚平还进行一些舱外典型动作验证。

此次出舱,王亚平成为了我国第一位太空行走的女性,她身穿舱外航天服也是首次亮相,这是天舟三号货运飞船送上去的。这件舱外服代号为舱外服C,标志颜色为国旗黄,方便与之前的太空蓝和国旗红区分,而且王亚平的这件舱外服更加适合体型瘦弱的航天员穿。

但不管是舱外服A,还是舱外服C,这些舱外航天服的造价都非常高昂,价值堪比黄金。虽然还没有官方公布过第二代舱外服的造价,但第一代的造价就已经3000万,第二代的造价不会低于这个数。

不过相比其他国家的舱外宇航服,我国的舱外服造价已经非常亲民了,美国90年代初的舱外服造价高达1500万美元,折算到今天大约1.5亿美元,真的是天价衣服!

那么问题来了,舱外航天服为什么这么贵?而且用完后一般都不会带回地球,这又是怎么回事?我们下面来聊一聊这两个问题。

舱外航天服为啥这么贵?

目前世界上具备制造舱外宇航服的国家只有三个,美国、俄罗斯和中国。在人类早期载人航天出舱行走时,美国和前苏联宇航员使用的是软式航天服,既可以用作舱内使用,又可以支持舱外行走。

听起来这种两用的航天服应该会更好些,但在实际操作上并非如此。因为这种通用的航天服在舱内使用时,有很多功能是多余的,穿起来也比较复杂;而作为舱外航天服使用时,可靠性又会下降,降低宇航员舱外行走的安全系数。

所以美国和苏联都不约而同的改变了这种设计结构,将舱内航天服与舱外航天服分为两类来制造。舱外航天服不仅包括了舱内航天服的所有功能,增加了隔热和防冲击功能,还配置了出舱面窗组件和液冷服等部分。

现在的舱外航天服已经不能简单的理解为一件衣服了,而是一个微型的航天器,完全把航天员的身体与太空恶劣的环境隔离开来,并向航天员提供一个相当于地面的环境。那么它为什么会这么贵呢?主要有以下几个原因:

1、结构设计上科技满满

既然是一个微型航天器,那么舱外航天服就要具备航天器的基本功能,比如防辐射、提供生命保障、方便舱外作业等,所以它从结构设计上就充满了各种高科技技术。

就拿我国的舱外航天服来说,它由服装、头盔、手套和航天靴等部分组成,每一个组成部分都蕴含了航天领域的最高科技。

服装由多层组成,最里层是衬里和尿收集装置,再往外是用于散热的液冷通风层,这两层可以让航天员身穿舱外服比较舒适,有尿意也不用憋着,比至前单纯使用尿不湿要先进的多。

液冷通风层外是加压气密层,人体要在一定的大气压强下才能存活,不过舱外航天服的气压要略小一个标准大气压,是低压纯氧环境,这让航天员舱外行走时更方便活动。加压气密层外是压力限制层,防止气压把航天服撑大,这一层也是个隔热层,将航天服内与太空温度隔开来。

最外层是保护层,就像空间站外壳一样具备防撞击和防辐射功能,最大程度将航天员与太空环境隔开。服装是舱外航天服最复杂、最核心的部分,每一层都具有不同的功能,满满的都是科技含量。

舱外航天服的头盔也分了好几层,头盔上装有摄像头,方便航天员拍摄出舱操作,两侧各有一个照明灯,方便航天员在阴暗面工作,头盔上报警器可以随时提醒航天员是否发生气压泄露,头盔最外层镀金的滤光面窗,可以防止太阳光直接照射航天员的眼睛。

手套的设计除了要保护航天员身体之外,还要具备灵活的活动性、较强吸附性和一定的敏感性,方便航天员手指环节活动,手掌厚厚的角质层方便航天员抓握和攀附,指尖只有一层气密层,以保持触觉。

总之舱外航天服的每个部分都充满了科技感,既要保障航天员的安全,又要具有方便执行任务的各项功能,舱外服本身就是一个国家航天实力的体现,这是它造价回的原因之一。

2、材料使用上成本高昂

太空环境最大的特点就是高真空、强辐射和微重力,微重力的好处非常明显,航天员身穿120公斤的舱外航天服都不会觉得重,但真空和辐射是舱外服必须要克服的环境。

所以舱外航天服必须真空屏蔽隔热,还要防辐射。比如舱外服服装部分最外层的保护层,就是由多种纤维复合织物制成,不仅具有良好的柔软性,还耐穿透、耐磨损、耐高温、耐燃烧、耐腐蚀等,还具有防辐射的功能。

最外层的防护材料可耐受±100℃的温差变化,抗压能力超过120千帕,经得起地面运输和火箭发射时的震动,壳体材料为铝合金薄壁硬体结构,这些材料都贵如黄金。

总之舱外航天服作为航天员与太空环境的隔离工具,所使用的都是经得起太空恶劣环境考验的材料,这些材料的成本非常昂贵。

3、航天员生命安全有保障

作为微型航天器,舱外航天服仅仅把航天员与太空环境隔开是远远不够的,它还要提供航天员舱外行走数小时内的生命支持,因此舱外航天服更是航天员的生命保障系统。

舱外航天服的背部装有提供氧气等维持生命所需各种条件的便携式生命保障系统,航天员舱外行走的数小时内,可以从背包里获取氧气、水源以及食物等,航天员只要一伸嘴就可以吃到补充能量的棒状食物。

除了提供氧气,舱外航天服内还配置了净化空气的设备,航天员呼出的二氧化碳要及时清除,防止航天服内二氧化碳过多聚集而发生意外。

也就是说航天员身着舱外航天服,可以执行数小时的舱外任务,航天服的生命保障系统为航天员提供氧气、水源和食物等生命必需品,这样的一个系统当然造价高昂。

总而言之,如果你把舱外航天服当成一件衣服当然会觉得贵,但它是一个微型航天器,是航天员出舱行走的生命保障系统。这样一个科技满满、材料昂贵、功能强大的舱外航天服,造价3000万真的不算贵!

用完之后为何不带回地球?

觉得舱外航天服贵,除了造价高之外还有一个原因,就是使用寿命令人惊讶,3000万造出来的舱外服并非终生使用,它是按使用次数来定义寿命的。

比如我国第一代“飞天”舱外服的使用寿命是2年5次,也就是说这件造价3000万的衣服只能穿5次就报废了,穿一次的成本是600万!不过我国第二代“飞天”舱外服的寿命明显提高了很多,为3年15次。

目前我国空间站有三套舱外航天服,其中舱外服A已经使用两次,舱外服B和舱外服C各使用了一次,神舟十三号乘组在接下来的任务中,还会进行1-2次太空行走。

当三套舱外服各使用15次之后就不能再执行舱外任务了,之后会参照国际空间站的做法坠毁在地球大气层,那么这么贵的舱外服为何不带回地球呢?主要有以下两个原因:

1、用处不大,带回来没必要

航天员每次出舱,舱外服都要在恶劣的太空环境下工作6~8小时,强辐射、大温差、高真空对舱外服造成不同程度的损伤,即便舱外服使用的材料再厉害,也经不住太空环境的长期伤害,这也是舱外服的寿命以次数来记的原因。

当舱外航天服达到使用寿命之后,各个部件都会出现老化的情况,继续使用一旦出现任何故障,都会给航天员带来生命危险。这样的一件舱外服即便带回地球,也无法在发挥它应有的作用,说白了就是用处不大,没必要带回地球。

把舱外航天服带回地球,势必要用到载人飞船返回舱,而返回舱的空间是非常狭小的,只能最多容纳3位航天员返回地球,如果带上舱外服,势必会增加航天员返回地球的危险系数。

如果单独将舱外航天外服运回地球,着陆后的返回舱也不能再使用了,这个成本也是巨大的,而且返回舱是专门为航天员返回地球准备的。

所以说,从回收成本和航天员安全方面来看,把已经完成使命的舱外航天服抛在地球大气层是最好的选择,航天服会在大气摩擦下焚烧殆尽。

舱外航天服作为一个微型航天器,为航天员执行舱外任务保驾护航,是航天员出舱的生命保障系统。无论是在结构设计上,还是材料使用上,以及核心功能方面,舱外服都科技感十足,代表着一个国家的航天实力。

从舱外服保护航天员生命安全的作用来看,造价3000万根本就不贵,而到达使用寿命之后不带回地球,主要是因为带回地球成本太高,而且也没必要!

对于这个问题,你怎么看?

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马斯米诺介绍,8秒半的时间是火箭进入太空轨道所需的时间。随着火箭离开地球大气层,助推器的部分会同火箭主体分离,这个时候巨大的轰鸣声会停止,剧烈的震动也会停止,然后就是一片全然的寂静,只听得到冷却风扇的声音。“就这样,你到太空了。”马斯米诺说。

美东时间5月31日,SpaceX的猎鹰9号火箭从美国佛罗里达州肯尼迪太空中心升空后19个小时完成与国际空间站的对接,两位宇航员赫利(Doug Hurley)与贝肯(Bob Behnken)通过开放的舱门进入太空站,与此前留在国际空间站工作的3位宇航员拥抱问候。

整个过程吸引了全球的目光。当然,也包括曾两次进入太空的美国国家航空航天局(NASA)前宇航员迈克尔·马斯米诺博士(Michael Massimino)。马斯米诺曾在2002年和2009年两次进入太空,这两次的太空任务在美国的航空航天史上也都具有历史性的意义。

马斯米诺在接受第一财经记者专访时详细讲述了两次“升空记”。马斯米诺告诉第一财经记者,他认为最有趣的经历来自于第一次进入太空之前的旅程,以及第二次从太空完成任务之后返回地球的心路历程。而最难忘的就是在太空行走时俯瞰地球所看到的美丽景色。

“我们居住的星球是一个天堂,在另外一个星球看它的时候,我感觉非常幸运可以把这个天堂称为是我的家。”马斯米诺对第一财经记者说。

2002年3月,马斯米诺随NASA的STS-109任务组搭乘哥伦比亚号航天飞机进入太空,当时STS-109任务组成功地升级了哈勃太空望远镜,为其更换了新的动力装置、照相机和新的太阳能电池板。STS-109任务小组当时执行了5次太空行走,用时35小时55分,是有史以来太空行走时间最长的一次任务。执行任务期间,马斯米诺进行了两次太空行走,总共用时14小时46分。

在2009年,马西米诺随NASA的STS-125任务小组搭乘亚特兰蒂斯号航天飞机再次进入太空,当时该任务小组完成了对哈勃望远镜的最后一次维修,马斯米诺还成为了第一位在太空使用推特的宇航员。

马斯米诺说,他在《太空人:一位宇航员开启宇宙秘密的不可思议的旅程》一书中描述了那段难忘的“首飞”经历。

“2002年3月1日,我第一次离开地球。我从7岁起就梦想要成为宇航员,在经过了多年的准备和等待之后,我才意识到,我仍然没有准备好,因为你在这个星球上所做的一切准备工作都不一定代表你真正地准备好将要离开它。”马斯米诺说,当时的飞行任务有7位宇航员,5位是此前已经进入过太空的“老宇航员”,两位是没有太空经验的新人,他就新人之一。

“同飞的另外一位新人是我的哥们也是搭档,他的绰号叫‘挖掘机’(Digger),是一位美国空军军人。我们每一位宇航员都有绰号,我因为身高6尺3,所有人都叫我‘大块头’(Mass)。”马斯米诺说。

为什么宇航员都有绰号?马斯米诺说:“因为我们就是一群大孩子。”

马斯米诺和其他宇航员当天的发射飞行是在凌晨3点,他还记得当天的发射中心现场有大量的安保人员。“‘挖掘机’说,哇,有这么多负责安保的人。”马斯米诺回忆,“我回答他:‘不知道,我更感觉他们是负责确保我们必须上航天飞机(不会逃走的)。”

马斯米诺说,印象最深的是,在大家准备走进舱门的时候,那些老宇航员开始互相击掌庆祝。“我当时想的是‘他们疯了吗?’,难道不知道自己要被绑在航天器上,然后被被点火轰上天吗?”他决定要从自己的搭档、在海湾战争中开过F16战斗机的“挖掘机”那寻找一点安慰。

“ 我叫了他(挖掘机)半天,仍然没有回应。”马斯米诺说,“等他回过头的时候我发现,他的脸吓得和白纸一样。”

马斯米诺的《太空人》一书写道,在进入舱门之后,所有的宇航员被安全带绑定,这个时候就进入等待时间,有的时候,发射可能会因为气候原因而在最后一刻被取消。不过,在进入倒数30分钟的时候,一切感觉那么真实;倒数10分钟更真实;倒数1分钟的时候基本已成定局,倒数几秒的时候可以听见辅助动力部件开始启动,在倒数6秒的时候会听到主引擎的轰隆声,感到整个舱体似乎向前倾斜,在0秒的时候,舱体似乎又恢复笔直状态。

“随着‘砰’的一声巨响,你已经以每小时100英里的速度出去了。并且你在0秒到8秒半的时间里会加速到每小时17500英里。”马斯米诺说,在火箭极速升空的2到3分钟里,你会感到体重增加了3倍,就像有3个大汉一起按着你的肩,外加胸前还压着一大堆砖头,整个过程完美地诠释了重力加速度的强大力量。

马斯米诺介绍,8分半的时间是火箭进入太空轨道所需的时间。随着火箭离开地球大气层,助推器的部分会同火箭主体分离,这个时候巨大的轰鸣声会停止,剧烈的震动也会停止,然后就是一片全然的寂静,只听得到冷却风扇的声音。“就这样,你到太空了。”马斯米诺说。

马斯米诺解释说,火箭在太空轨道运行的过程感觉是一个静止不动的过程,但是火箭其实一直在运动,原因就是,前庭系统是要通过地心引力作出判断,因此没有地心引力的情况下,大脑系统会认为你没有在动。

在确认航天飞机已经和国际空间站对接之后,宇航员进入打开的空间站舱门。“我摘下头盔,让它在我的前面飘了出去,没有任何重力。”马斯米诺描述第一次进入国际空间站的情景。

“宇航员很多时候过的就是与世隔绝的生活”

马斯米诺告诉第一财经记者,在太空工作有严谨的时间表,每天的议程都会提前安排,工作的时间是从周一到周六上午,周六下午和周日休息,节日的时候也会休息。除了维护国际空间站的多项工作之外,宇航员也会像在地球时的日常工作一样,处理和回复邮件、参加有关的公共事务等。

马斯米诺指出,太空里按格林尼治时间为标准时间,宇航员们会按照类似地球上的作息一样,每日三餐,晚间休息。

“太空的伙食很丰富,早饭的时候我有时会吃炒鸡蛋,或者谷类麦片加干牛奶和干水果;午饭通常吃奶酪通心粉或者鸡尾酒虾;晚饭有意大利千层面,或者牛排。”他说,“太空里还有中餐,我记得当时是鸡肉炒的蔬菜,配米饭,非常好吃。”

马斯米诺回忆,两次进入太空最难忘的经历就是他在国际空间站外工作,在太空行走的时候俯瞰地球所看到的美丽景色,特别是在夜晚有灯光的时候,从太空可以看到有些大城市的灯火。“我们居住的星球是一个天堂,在另外一个星球看它的时候,我感觉非常幸运可以把这个天堂称为是我的家。”马斯米诺对第一财经记者说。

今年以来,新冠肺炎疫情袭击全球,那么,疫情对于宇航员会产生什么样的影响呢?

“对宇航员来说,新冠疫情带来的居家隔离生活并不是非常困难,因为宇航员很多时候过的就是与世隔绝的生活。”马斯米诺说。

除了照常工作之外,宇航员的居家隔离期间还在忙什么?“我修东西。有一天,我发现家里的吸尘器坏了,我认为自己此前有过在太空维修哈勃望远镜的工作经验,结果发现,原来吸尘器里有这么多的零件,光拆开就花了很长的时间。”马斯米诺笑称,“到第二天才修好。”

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