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比如神舟十三号航天员翟志刚、王亚平成功安装机械臂的组件以及悬挂装置,就离不开舱外航天服的各项功能。而且我国航天员前往任务点时,完全可以通过机械臂的辅助直接抵达,这就省去了移动过程中脱离空间站的风险。
为什么我国舱外航天服没有助推系统?
我国价值3000万的舱外航天服竟然没有助推系统!难道真的没有国际空间站的舱外宇航服先进吗?11月7日,神舟十三号开启了首次出舱任务,翟志刚和王亚平执行此次太空行走,叶光富留守舱内提供支持,经过约6.5小时的舱外任务,三位航天员密切协作,圆满完成了全部既定任务。王亚平成为我国首次太空行走的女性航天员,再次为我国载人航天工程创造了一个“首次”。
相信很多朋友留意到,王亚平的舱外航天服是国旗黄,代号为舱外服C,而且这件舱外航天服要小一些,这是天舟三号新送上太空的一件,是专门为瘦小的航天员准备的。航天员出舱行走,最核心的装备就是舱外航天服,这是航天员能够在舱外执行任务的生命保障系统,我国是世界上第三个具备制造舱外航天服的国家,另外两个是美国和俄罗斯。
经常关注载人航天工程的朋友,可能知道美国的舱外宇航服有个舱外辅助装置,这是一个喷射背包。宇航员舱外行走时可以调整这个喷射装置的喷头方向,借助反推力进行移动,就像科幻大片中太空飞行宇航员身上的助推装置。但是在我国航天员出舱行走时,并未发现舱外航天服上有类似的装置,这是为什么?难道是我国的舱外航天服不够先进吗?下面我们来聊一聊这个问题。
舱外宇航服的喷射背包1984年2月3号,美国“挑战者”号航天飞机上的两名宇航员,完成了世界上第一次不系安全带的太空行走,他们凭借的就是喷气背包。喷气背包像一把没有座位的椅子,安装在舱外宇航服的背上,背包里充满了压缩氮气,宇航员可以通过扶手上的开关,来控制24个微型喷嘴,喷射出压缩氮气,形成各个方向大小不同的反推力,从而实现各个方向的太空移动。
美国一开始想通过这个喷射背包,让宇航员太空行走时,能够更加方便移动,但是这个喷射背包操作起来非常复杂,喷射方向很难控制,很容易造成宇航员方向失控,而且还发生过喷嘴失灵的情况,这对宇航员来说是具有生命危险的。所以后来美国宇航员出舱行走,就放弃了喷射背包这个装置,采用更加传统的系上安全钢索的方式,但宇航员的舱外宇航服上,还是有一个小型的喷射装置。
不过这个喷射装置不会经常打开,它是一个预防装置,就是说在宇航员不小心脱离了空间站,又没办法通过安全绳返回空间站,那么就可以控制这个喷射装置来返回空间站,不过目前还没有哪个宇航员使用过,因为没有出现过脱离空间站的情况。总之这个太空喷射装置可以让宇航员太空行走时,可以通过调整喷嘴方向来控制身体移动,是一种辅助装置,也是舱外行走的保护措施之一。
我国舱外航天服没有喷射装置从神舟十二号航天员首次出舱任务时,我国的“飞天”飞天舱外航天服就备受关注,相比美国1.5亿美元的造价,我国的舱外航天服只需要3000万元。与其说舱外航天服是一件天价的衣服,倒不如说它是个微型航天器,是航天员执行出舱任务时必须要穿戴的防护装备。舱外航天服总重约120公斤,不过在太空失重环境下,重量可以忽略不计,舱外航天服除了具备舱内航天服所有的功能外,还具备防辐射、隔热、防紫外线、防微陨石等功能,还增加了液冷系统。
为什么说舱外航天服是一个微型航天器呢?因为舱外航天服拥有大部分跟空间站类似的功能。比如航天员可以在里面正常呼吸、喝水甚至补充食物,航天服背部有一个完整的生命保障系统,可以为航天员提供氧气,并净化他们呼出的二氧化碳,航天员也可以在里面小便,尿液收集器会把尿液收集起来。航天员借助舱外航天服的功能,可以执行至多8个小时的舱外任务,验证太空行走的关键动作,安装空间站辅助设备等。
比如神舟十三号航天员翟志刚、王亚平成功安装机械臂的组件以及悬挂装置,就离不开舱外航天服的各项功能。总之我国的舱外航天服具备国际空间站舱外宇航服的大部分的功能,都可以为航天员出舱提供生命保证支持,但是我国的航天服没有喷射装置,这一点通过各种视频画面可以看出。为什么没有喷射装置?前面已经提到,美国虽然放弃了喷射座椅这种装置,但舱外宇航服上还是保留了一个小型的喷射装置,一旦宇航员发生意外脱离了空间站,可以借助这个喷射装置返回空间站。
那么我国的舱外航天服为什么不安装类似的装置呢?我认为有以下几个原因:1、出于成本考虑我国的舱外航天服虽然没有美国的造价那么夸张,但是第一代“飞天”舱外航天服的造价也要3000万,虽然第二代并未公布造价,但绝对不会比第一代的造价低。舱外航天服上的每一个配件都是科技含量十足,制造成本高昂,如果增加一个喷射装置,势必会增加很多成本,要知道舱外航天服是有使用寿命的。
我国第二代“飞天”的使用寿命是3年或者15次舱外任务,这相当于航天员每次出舱的航天服成本至少要花费,200万元。所以尽量减少舱外航天服上的多余功能,可以大大节约制造成本,这是很有必要的。2、喷射系统比较鸡肋按说我国载人航天工程为了保护航天员的生命安全,一般在航天器或者航天服上增加一些冗余功能,为什么要把喷射系统省掉呢?原因是这个功能比较鸡肋!前面我们已经提到,舱外航天服上的喷射装置,是为了在航天员脱离空间站时返回舱内用的,但是航天员脱离空间站的可能性有多大呢?目前来看,还没有出现过!航天员太空行走一般有多重防护来防止他们脱离空间站,空间站外壳有很多扶手,航天员可以使用安全绳让自己始终连接着空间站。
舱外航天服上的安全钢索,自始至终跟空间站的气闸舱相连,手套强大的附着力可以让航天员紧紧抓住扶手。而且我国航天员前往任务点时,完全可以通过机械臂的辅助直接抵达,这就省去了移动过程中脱离空间站的风险。另外,喷射装置的操作非常复杂,航天员想要通过喷射背包返回空间站是非常困难的。也就是说航天员脱离空间站的可能性微乎其微,即便真的脱离了,通过喷射背包也很难返回空间站,这个设置本身就很鸡肋,完全可以省去。
结语我国载人航天工程始终坚持自主研发的道路,空间站的建造虽然可以参考国际空间站的很多技术,但是我国空间站是具有中国特色的太空实验室,而且具有后发优势,很多设备相比国际空间站更加先进。我国的舱外航天服同样具有中国特色,在功能上完全不输国际空间站的舱外宇航服,但在成本控制上具备很大的优势,去除一些鸡肋的功能也是应该的。
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