神舟七号专题解读

神舟七号专题翟志刚刘伯明景海鹏新航天服价值1.6亿。

新航天服是“神七”的一大突破，制造出来的新航天服不但适合太空行走，还非常舒服，具有防微流星、真空隔热屏蔽、气密、保压、通风、调温等多种功能。

据说每套太空服的造价高达1.6亿元人民币，可称得上是地球上最贵的衣服了。

太空行走就是出舱活动。

太空行走是一种通俗的叫法，科学术语应该是“出舱活动”，其定义是：航天员穿着出舱活动航天服，离开飞船、航天飞机或空间站，进入宇宙空间（包括在月面上或是在火星上），完成指派的各种任务的过程。

太空行走并不像人们在马路上遛弯或在公园里散步，它其实并不是“走”。

因为太空一无所有，既无人行道，又没有马路，因此无处可走；而且太空是失重状态，航天员的身体飘浮在太空中，也无法行走。

航天员在失重状态下移动身体，一般是用手，而不是用脚。

为了方便航天员的行动，工程设计人员在航天飞机或空间站的里外都安装了一些扶手，航天员用手握住一个一个扶手来回移动身体。

如果是在太空，远离航天飞机或空间站，航天员要行动时则需用一种特殊的机动装置，来推动自己的身体。

在失重状态下也无所谓上下左右，航天员只要握住扶手，无论是头朝上直立着，或是头朝下倒立着，或是身体横躺着，都可以“行走”。

因此“太空行走”的说法虽然形象生动，但并不确切，容易引起误导。

酒泉卫星发射中心位于甘肃省，是中国最早的运载火箭发射基地，中国的第一颗人造卫星即由此发射上天。

从60年代到现在，成功发射了许多不同用途的火箭和卫星，数量之多，居中国三大航天中心的首位。

进入轨道舱第27圈，两名航天员进入轨道舱（另一人留在返回舱），关闭返回舱舱门。

·穿舱外航天服第28圈，两名航天员进入轨道舱后，互相协助穿好航天服，同时充分吸氧。

经测试后，开始排空舱内和航天服中的氮气，形成纯氧环境。

·泄压开门出舱时，先将轨道舱泄压到2KPa，与飞船外的真空状态保持一致，两名航天员合作打开舱门。

·“飞天”航天员穿国产舱外航天服并携带电脐带，电脐带为舱舱外航天服提供电和有线通信出舱。

·活动航天员借助舱外活动扶手、栓系固定装置等沿轨道舱外壁I象限向前端框移动，到达后返回，向轨道舱外壁IV象限移动，并取回固体润滑材料试验样品。

·科学实验航天员放飞一颗小卫星。

伴星用CCD立体相机近距离为神七拍照·回舱航天员回到轨道舱后，关闭舱门。

·复压航天员进行舱外航天服漏检，合格后轨道舱开始复压到40KPa，增压至80KPa后，轨道舱复压到91KPa正常压力。

·脱舱外航天服第30圈，航天员脱掉舱外航天服。

·5个气囊航天员从舱外回到轨道舱后，5个复压气瓶用于恢复舱内的气压用。

泄复压技术是“神七”研制人员攻关13.航天员太空行走为什么要穿舱外航天服？舱外航天服与舱内航天服有何不同？航天员在太空中行走，由于太空环境非常恶劣，不仅有高真空、缺氧、极度的温度变化和可怕的宇宙辐射，而且还有太空垃圾、微陨石和微陨尘，所有这些都可能危及航天员的身体健康和生命安全。

人们在地面上生活，由于有大气层的保护作用，才能幸免遭到这些恶劣环境因素的危害。

航天员离开地球，乘坐载人飞船或航天飞机进入太空，也不会遭到这些恶劣环境因素的危害。

这是因为飞船、航天飞机和空间站内有环境控制与生命保障系统，不仅提供了正常的大气压力、充足的氧气、适当的温度和湿度，而且还能防止宇宙辐射、太空垃圾、微陨石和微陨尘的危害。

但是航天员一旦离开飞船、航天飞机或空间站，走出加压舱进入空旷的太空，靠什么来防护航天员？只有依靠舱外航天服。

如果没有舱外航天服的防护作用，进入太空的航天员可能一分钟也活不成。

舱外航天服的作用就是维护航天员在太空行走时的生命安全。

具体地说就是向航天员提供氧气、保持大气压力、排除二氧化碳、维持舒适的温度和防止宇宙辐射的危害。

除此之外，航天服还保证航天员在太空能顺利完成各种任务，因为穿上航天服航天员在太空行走时能看得清楚、能与地面控制中心或其他航天员进行通话联系、在航天飞机或空间站周围能随意行走和活动。

总之，航天员在太空行走时，舱外航天服就相当于一艘贴身的小型飞船。

航天员在太空行走需要穿舱外航天服，航天员不出舱在加压舱内，有时也需要穿航天服，这种航天服称为舱内航天服，在美国则称为防护救生服。

因为这种服装是在航天飞机发射和返回着陆时穿的。

舱内航天服主要功用是在座舱减压和氧气丧失时，能提供压力和氧气；跳伞落入冷水中能防寒；长期失重导致血液在下肢郁积时，能防止立位耐力下降；在飞行中或着陆后遇到空气污染时，能防止吸入有毒气体。

这种服装属于部分加压服，压力由加压气囊提供，但不是对全身加压，而只是对身体部分加压。

当飞船或航天飞机正常返回着陆时，由地面专门的技术人员帮助航天员脱掉舱内航天服，离开飞船或航天飞机。

但是在应急着陆的情况下，航天员必须穿着舱内航天服爬下航天飞机并尽快步行到离航天飞机380米远的地方。

为了防止吸入有毒气体，头盔面窗还必须关闭。

舱外航天服和身穿它的航天员正在进行太空行走14.早期的舱外航天服为什么使用脐带式软管？航天员太空行走时为什么背上都要背着一个大背包？苏联航天员列昂诺夫和美国双子星座航天员在出舱时穿的航天服都没有背包，而是带着一根很长的脐带式软管。

这种脐带式软管的作用主要是向航天员提供氧气，此外还提供电、通信联络和生物遥测信息。

这种软管还有一个重要作用就是作为安全带，保证航天员不会飘离飞船、航天飞机或空间站。

双子星座航天员太空行走穿着的带有脐带试软管的舱外航天服美国双子星座航天员出舱时，带着一根长7.62米的脐带式软管，软管里面有一根长8.22米的氧气管，此外还有一根长7.22米的安全绳索。

为什么在同一根管子里面氧气管要比安全绳索长1.0米？因为安全绳索有两个作用：其一是对航天员起安全防护作用，防止航天员飘离飞船；其二是保护氧气软管，防止软管由于航天员用力过度被拉断。

这条安全绳索最大能承受45千克的拉力。

另外，阿波罗航天员在飞船指令舱和登月舱内也是用脐带式软管，不用背包生命保障系统。

这是因为指令舱没有气闸舱，当其他两名航天员打开舱门出舱和转移到登月舱时，留在指令舱内的一名航天员也是处在宇宙真空之中，他必需靠脐带式软管提供氧气，而航天员在登月舱内时，两名航天员也是靠脐带式软管提供氧气。

脐带式软管中有3条是氧气管，其中2条每一根长1.8米，直径0.03米，重2.4千克，用于将服装与指令舱相连接；还有一条长3.0米，直径0.03米，重3.7千克，这一条是用来将服装与登月舱连接。

通讯管线中有2条，每一根长1.85米，直径0.01米，重1.13千克；还有2条每一根长3.0米，直径0.01米，重1.58千克。

苏联是在列昂诺夫出舱以后，美国是从阿波罗飞行开始，航天员在太空行走时不再使用脐带式软管，而是使用便携式生命保证系统。

这种便携式生命保证系统的外形就像一个大背包，航天员在太空行走时除了身穿舱外航天服以外，还要背上这种生保系统大背包。

便携式生命保证系统的主要作用是向航天员提供氧气、控制服装内的压力、温度、湿度和防止太阳辐射和太空极度环境温度对人体的伤害。

15.一套完整的舱外航天服由多少部件组成？有多重？有多大？舱外航天服的服装有多少层？一套服装有多贵？不同型号的舱外航天服结构和组成不同。

我们这里以美国航天飞机舱外航天服为例来说明服装的结构和组成部分。

航天飞机舱外航天服又称为“舱外机动装备”，主要组成部件有16项，包括主生命保障系统、第二氧气瓶、显示控制盒、生理测量系统、脐带式软管、服装内大气污染控制盒、服装的上身和下身、服装上肢、手套、头盔、尿收集袋、头盔上的遮阳板、饮水袋、通讯装置和气闸舱内服装固定装置等。

这种舱外航天服全套重127千克，体积为0.125至0.153立方米，服装内为0.29个大气压。

一套航天飞机舱外航天服价值1200万美元。

一套完整的航天飞机舱外航天服由以下部件组成：（1）服装：由14层组成：最里层是用尼龙经编织物制成的液冷通风服衬里；衬里外是液冷通风服；液冷通风服外是加压气密层，用涂氨基甲酸乙酯的尼龙制成；然后是限制层，限制加压气密层向外膨胀，用一种称为“大可纶”的聚酯纤维制成；加压气密限制服的外面是防热防微陨尘服，由8层组成，其中最里层是涂氯丁橡胶的防裂尼龙，其余7层是用涂铝的聚酯薄膜制成；最外一层是外套，也起防热防微陨尘作用，用正原纤维制成。

航天员在练习穿舱外航天服和身穿航天服站在脚限制器上的航天员航天飞机航天服是按上半身、下半身和手臂分开裁剪缝制的。

上半身还有一个硬质玻璃纤维壳，是服装的支架，可支持主生命保障系统、服装的显示与控制盒、手臂、头盔、服装饮水袋、太空行走电气连接装具以及腰部密封环。

下半身包括裤子、靴和腰部连接环。

下半身在腰部还装有轴承，可保证身体的旋转和活动。

（2）服装上肢：包括肩关节、上臂及手肘关节的轴承，有连接圈与服装上半身的玻璃纤维硬壳相连，航天员可多轴转动手臂。

手臂有不同尺寸，因此能适合不同身材的航天员穿用。

（3）手套：有腕关节的轴承，由连接圈与服装手臂相连，使转动更方便。

手套的手指由橡胶材料制成，便于航天员抓拿物品。

手套内衬用化学纤维制成，可使航天员穿戴舒适。

（4）头盔：是由透明防撞的工程塑料制成，由连接圈与服装上半身相连，但并不会随航天员头部而转动。

氧气先由航天员的后脑勺通过，再经过头顶，最后到达航天员面前。

当需要使用紧急供氧时，头盔的一个净化阀门会打开，除去头盔内的二氧化碳。

航天员在出舱前，头盔面窗的内部要喷上防雾剂。

（5）头盔面窗组件：连接头盔，并由以下物品组成：金属护目镜、透明防撞罩以及用来阻挡阳光的遮阳板。

舱外航天服的航天靴（6）主生保系统：位于服装背包内，包括主氧气瓶（容纳0.54千克氧气、以518大气压力储存）、二氧化碳过滤器、冷却水（4.6千克）、无线电装置、电池、风扇和警报装置。

氧气经航天员的后脑勺流进服装内、再从腿部及手肘的位置流出。

在主生保系统中，空气先经活性炭盒除去部分臭气，再进入过滤二氧化碳的装置。

随后空气经过一个风扇，通过一个纯化器除去水蒸气。

空气的气温维持在摄氏12.8度。

该系统可提供长达7小时的氧气供应及二氧化碳的清除。

（7）第二氧气瓶：为应急供氧装置，由两个氧气瓶组成（装有1.2千克、压力为408大气压力的氧气）。

当服装内的氧气压力低于0.23大气压力时，该装置便会自动地启用。

这些氧气可供呼吸30分钟，以保障航天员返回气闸舱。

（8）显示及控制组件：安装在服装的胸前，组件包括开关、计量器、阀门和液晶显示器。

这套组件一般情况下航天员能看到，如果不能看到，则需要借助于镶嵌在衣服手臂上的一面小镜子。

航天员身穿带有便携式生命保障系统的舱外航天服进行太空行走（9）脐带式软管：软管内有水管、电线和氧气管，可向航天员提供水、电力及氧气。