我国航天服造价仅美国的1/50,美国将面临“无服可用”的窘境

我国自主研发的空间站上,我国土生土长的两名宇航员刘伯明、汤洪波,穿着我国新一代自主研发的“飞天”航天服出舱,通过限位器“站”在了我国自主研发的机械臂上。真为我国“自主研发”感到骄傲,这一步至今没有任何国家能做到,因为隔壁的空间站是“国际”的。而且我国航天服造价只有美国1/50,并且美国马上面临“无服可用”的窘境。

据NASA资料显示,美国能用的舱外航天服仅剩三套,设计的寿命是15年,现在也早就“过期”了。这些航天服都制造于90年代以前,当时每套造价在1500万美元,换算到现在约为1.5亿美元,即10亿人民币。

(xEMU原型机)

为了缓解这种窘境,从2009年开始,NASA就投入了约16亿人民币进行研发,到目前为止只造出了实验样服,成品至今还尚未出现。

(我国“飞天”)

美国为什么这么贵?

舱外航天服并非简单的太空工作服,用“太空人形飞船”来描述更为贴切,它需要具备飞船在太空的一切防御措施以及生命支撑系统。

(美国航天服生命保障系统)

如果没有航天服

如果没有航天服,人体在太空中存活时间极为短暂。人体较为致密,如果你突然出现在太空,千万不要尝试屏住呼吸,因为太空为真空零压环境,人类的闭气强度无法与之抵抗,屏住呼吸只会让减压更剧烈,造成肺部出现爆炸性、不可逆转的损伤。

如果顺其自然,首先肉体会膨胀两倍,看起来比健美先生更具视觉冲击。这是由于内部气体膨胀,将身体像气球一样吹了起来。你只能清醒15秒,因为缺氧会让你很快失去意识。血液不会在压力极低的情况下沸腾,因为体内气体不会那么快泄掉,依然具备一定压力。你也不会瞬间冻成冰块,因为真空环境中没有空气吸收身体的热量,体热需要依靠热辐射与体液蒸发进行散失,这个过程没有那么快。

如果你出舱瞬间就被拉回宜居的舱内,虽然会损伤,但也不是完全没有存活的机会。不过,宇宙中存在宇宙射线、高能粒子等辐射,如果遇到可能瞬间毙命,也有可能破坏你的DNA分子,导致基因变异,癌症等症状。如果在阳照区,太阳辐射最高温能达到250度,瞬间能将你的外表“烤熟”。

航天服需要具备的能力

为了解决以上这些问题(上面黑字加粗),舱外太空服需要具备:

稳压:需要构建一个封闭的空间,让空间中充满足够多的气体,达到人体生存所需压力

供氧:需要不断输入氧气,并且需要不断消除人体呼出的二氧化碳,从而保证氧气的浓度适宜。

体温调节:需要具备高度隔热效果,这种隔热是双向的,除了隔绝外部辐射产生的热量,还需要防止内部的热量以辐射的形式散失出去,从而保证宇航服内温度较为稳定,然后控制空气温度保证宇航员处于舒适状态。

液体收集:顾名思义,收集过多的水蒸气,体液等等。

还有粒子屏蔽以及物理防御,因为太空中存在微小的垃圾与颗粒,它们速度可以达到2.8万km/h,相当于AK47子弹的10多倍。因此通常太空服需要高端各种材料“里三层外三层”,例如阿波罗计划的A7L航天服,各种高端材料叠加了11层,其中还包括屏蔽(绝缘)粒子辐射的金属层。

综上所述:太空中飞行的飞船所具备的能力,舱外太空服大部分都需要具备,而且人体需要在太空中“作业”,太空服需要进行“迷你超薄”设计,说是小飞船也不为过。因此,目前自主研发出航天服的只有中美俄三国,美国光防护服就达到了10亿人民币,加上后面维持生命系统的背包则要到15亿人民币左右。

中国的航天服

我国航天服上一代航天服“保质期”是两年或出舱5次,神舟7号任务时航天员翟志刚用过一次,返回时就扔大气层烧掉了。

这一代航天服虽然寿命是3年或15次舱外任务,但造价为3000万人民币,仅达到美国航天服的1/50,因此同样能助航天员抵御太空危害,维持生命运转,我国航天服性价比更高。