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宇航员穿的航天服为什么那么贵,宇航员用完后为什么不带回地球?

  • 心是宁静与快乐心是宁静与快乐
  • 2023-03-29
  • 53
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心是宁静与快乐
「心是宁静与快乐 」发表看法
2023-04-07

一套衣服1.5个亿,没错你没看错,的的确确是1.5个亿,即使中国宇航服比较亲民,也要花3000万。

舱外航天服穿一个小时都要耗资250000元人民币,两个小时一套房子没了,这可能目前最昂贵的衣服了。舱外航天服的价值相当于黄金铸造,妥妥的有黄金堆积而成。

航天员回归地球,只能带回来一副手套,价值3000多万的舱外航天服却要遗留在外太空,国家花如此大价钱,为什么不把舱外航天服带来来呢,今天们就来探知这个未知的世界。

我们首先介绍什么是舱外航天服,我们看看构造,是不是物超所值

舱外航天服新一代“飞天”舱外航天服重量为130多公斤,这可是用130公斤的黄金堆积而成,妥妥的黄金铸造。

舱外航天服

舱外航天服顾名思义就是宇航员在空间站在或外太空进行活动所穿的衣服,舱外航天服堪称世界上最复复杂的设计工艺,从宇航服的设计到构造从内到都经特殊处理,舱外航天服是宇航员生命的保障,保障宇航员万无一失

舱外航天服有特殊防静电的舒适层、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,别小看一套舱外航天服,这可是一个庞大的工程,舱外航天服被誉为“小型的航天器”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,大家伙可以从侧面验证一下,这件舱外航天服的复杂程度。

宇航员舱外的工作环境,舱外航天服是宇航员生命保障

舱外航天服就是宇航员离开空间站到外太空去作为的时候所穿的防护服,外太空环境及其复杂,外太空存在大量的辐射、紫外线、以及太阳的炙烤、还有来自“广寒宫”的寒意,这些危害对宇航员来说都是致命的,为了确保我们宇航员的安全,国家在2008年研制出第一代“飞天”舱外航天服,随着中国这些年航天技术的突飞猛进,加上科技人员夜以继日、废寝忘食的工作,神州十二号宇航员汤波明、刘波明穿上第二代“飞天”防护服,第二代防护服功能更加强大,在第一代的基础上,航天服技术的到了质的飞跃,给航天员带来更多便利。

第二代舱外航天服都有什么样的功能,是否物超所值

(1)外太空处于失压状态,舱外航天服能改善宇航员失压状态,给宇航员加压;

(2)外太空空气稀薄,舱外航天服能供给保障宇航员生命安全所必需的氧气,消除二氧化碳,并能够控制温度和湿度;外太空白天接受太阳的炙烤,温度高达130摄氏度,夜间温度零下160℃,这是正常人无法克服的

(3)能使宇航员在宇宙空间具有各种活动能力,并能使宇航员减少宇航员作为是的疲劳

(4)穿戴和脱下方便;第二代“飞天”宇航服穿戴只需5分钟,给宇航员还说节省了更多宝贵的时间和大量的精力。

(5)具有防护宇航射线辐射的能力,外太空的大气层非常稀薄,缺少臭氧层的保护,紫外线的辐射非常强烈,这就需要特制的宇航服来抵抗这些强辐射,保护我们的宇航员能够在舱外正常作业,完成既定任务。防止小陨石带来的危害,减轻紫外线的辐射

舱外航天服的诞生,对航天事业有着“里程碑”意义,舱外航天服不仅仅是一件防护服,同时他还是微型航天器,价值3000多万绝对是物超所值。

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,返回是只带一副手套,是不是有点暴殄天物了呢?

答案是否定的

事实上,这个问题科学家们早已经考虑的非常清楚了,科学家会把国家每一分钱花在刀刃上,舱外航天服之所以不把舱外航天服带回地球,出于下面多方考虑,权衡利弊之下遗留在太空或者空间站来说利大于弊。

一、返回舱载荷问题

返回舱的载荷容量基本上是非常有限的。重达130公斤的“庞然大物”没有立锥之地,返回舱的重量领过了科学家的精密计算,精确到克为标准,每多增加一公斤的重量来说,就要花费一万美元,因此,要如何在有限的载荷范围增加额外的物品,是要慎之又慎的事情。

航天员返回地球是,必须严格控制飞行器的荷载,每一个细节都决定成败,更何况航天服重量高达130公斤,如果带回给飞行器严重的挑战,这是对宇航员的不负责,宇航员的生命高于一切,只要减少飞行器的重量,可以确保飞行器在起落时的安全系数。

二、中国空间站已经建成,没有必要带回来,带回去是多此一举

舱外航天服有自己的使用寿命,并不是一次性的高科技产品,舱外航天服的到了科技人员的升级换代,使用寿命更长,次数更久

新一代“飞天”宇航服使用寿命为5年,使用次数也大大提升,使用次数为15次,每次作为时间可以长大8小时。

问题来了,既然不是一次性产品,可以重复使用,中国的空间站又建成了,宇航员完全可以从中国空间站了穿着宇航服当外太空工作,宇航服使用万了以后,宇航员完全可以放在空间站,为了神州十三号宇航员使用

为了更好的利用舱外航天服配合航天员执行出舱任务,那么最好的方式就是让航天员在执行完任务之后将舱外航天服收起来放在空间站,再次使用的时候再拿出来使用。而不是为一件寿命极短的舱外航天服来回折腾,很明显,这是不值得的。

三、如果带回来,减少使用寿命

宇航服有使用寿命的,每一套宇航服只有短短的120个小时,如果带回来有点得不偿失,中国的空间站已经可以正式使用,完全没有必要带回来。

总结:

价值3000多万的宇航服不带回来原因的多多,出于对宇航员安全的考虑,以及携带费用的问题,还有宇航服使用寿命问题,这是经过科学家无数次验证才得到的结果,这都是无数科技人员智慧的结晶

大家伙看完以后是否豁然开朗呢?有什么问题欢迎在评论区留言交流!

职姑娘
「职姑娘 」发表看法
2023-04-05

宇航员出舱时穿的航天服,一套造价高达1.5亿元,即使是我国的航天服造价比较合理,一套也需要3000万元人民币,但是如此昂贵的航天服宇航员在返回地球时却不会把它们带回来,只会带回来其中的一幅手套。

随着我国航天技术的发展,有能力让越来越多的宇航员在太空中进行行走和探索。看着在太空中行走的宇航员时,我们心中会油然而生出一股自豪感,除了看到宇航员潇洒地行走步伐之外,他们身上所穿的宇航服也引起了不少人的兴趣。

到底是什么样的衣服能让宇航员穿上之后在太空中还能行走自如?为什么这些航天服的造价会如此高?

我们所说的航天服其实分为两种:舱内航天服和舱外航天服,造价较高的是舱外航天服,也就是宇航员在太空中行走时所穿的那套衣服。

舱内航天服

宇航员在舱内一般是穿不到宇航服的,比如神舟十三号上的王亚平他们三个平时在舱内穿的就是常服,但有时也需要穿到特制的舱内航天服。

这种航天服也被称为应急航天服,是航天员在升空,变轨或者是返回地球时需要穿到的衣服,因为在这些过程中容易发生一些意想不到的事故,所以穿上特制的舱内航天服对宇航员来说是一种保护。

不要小看舱内航天服,虽然造价没有舱外航天服高,但是它的功能一样很齐全。舱内航天服上配有信号器,求生工具,药品,通讯工具等,一旦发生意外,航天员可以先用航天服上配备的东西进行自救,同时联系外部人员,等待救援。

舱外航天服

舱外航天服的造价就比较高了,不过贵也有贵的原因。

想要制造舱外航天服,首先就需要在航空航天方面具备高超的技术。目前世界上只有三个国家具备独立制作舱外航天服的能力,分别是中国,美国和俄罗斯。

舱外航天服如此难制造,主要是因为舱外航天服是宇航员出舱在太空中行走时所需要穿到的,首先需要抵抗外部环境的影响,其次航天服内部还要为宇航员提供适合生存的环境。

太空环境非常复杂。首先太空中是真空的,我们对真空的认知可能仅仅存在于“真空无法传递声音”,实际真空中比较恐怖的一点是“在真空中是无法存在生命的”。

其次就是太空中的各种辐射。因为我们在地球上有大气层的保护,所以辐射无法直接照射到我们身上,但是在太空中就不一样了。太空中有太阳光的直射,同时还有各种宇宙光线的辐射,任何一种辐射都是人体所不能承受的,所以舱外航天服必须具备防辐射的功能。

另外,舱外航天服还要为宇航员提供生存所必须的大气压,水和氧气。这样看来,舱外航天服就等同于出舱时宇航员所乘坐的一个小型宇宙飞船了。

舱外航天服除了要满足航天员不受外界的伤害以及航天员生存的需要,还要适合人体的结构。我们平时穿衣服还讲究舒适度,更何况是120公斤的航天服穿在身上。

舱外航天服在设计时就考虑到了这些,所以整体设计符合人体工学,根据人体的关节,设计了比较多的铰链和轴承,让宇航员在穿航天服时,只是感觉到“重”,但不会感觉到“笨重”。

所以舱外航天服造价高也是情有可原的,那么为什么造价如此高的舱外航天服在用完之后宇航员不把它们带回地球呢?

返回舱的载重问题

航天员在返回地球时,需要乘坐返回舱,返回舱在返回过程中,不仅要保证有足够的空气阻力来降低降落速度,还要具备一定的抗热性,来抵抗摩擦所产生的热量。

而返回舱和大气摩擦所产生热量的多少和返回舱的重量是成正比的,返回舱内多一些总量,也就意味着摩擦所产生的热量会多一些,那么发生火灾的概率也会大一点。

单件出舱航天服的重量就已经达到了120公斤左右,如果把航天服都放在返回舱中带回地球,那么无疑是在增加返回舱的重量,给返回舱施加压力,有时候可能就多了那么一点压力,就会给宇航员带来意想不到的危险,所以为了宇航员的安全,舍弃航天服也是值得的。

太空探索首先要保证宇航员的安全,至于宇航服这些都是身外之物,它的价值再高都没有宇航员的生命重要。

我国空间站已经建成,航天服可以留在空间站中让下次去的航天员再次使用

舱外航天服不是一次性衣服,航天员穿着它出舱返回之后是可以再次利用的。我国新一代的舱外航天服可以使用15次,每次最多可以用8个小时,并且它有5年的寿命。

再加上我们自己的空间站已经建成了,这个空间站就相当于宇航员在太空上的家,所以宇航员完全可以把用过的舱外航天服直接放在“家”中,等待下一个宇航员把它穿在身上,去太空中探索更多人类未知的事物。

这样一来,航天员就不用带着航天服来回折腾了,毕竟从太空中回地球一次不容易,从地球上去太空中一次也不容易。

结束语:

人类真的是很有智慧的一种生物,从未去过太空,也不知道太空中的环境究竟有多复杂,但是能制造出适合太空中穿的衣服,还能研究出能停留在太空中的空间站。从人类对太空的探索来看,人类真的很了不起。

我们国家的科研人员更了不起,神州系列飞船的一次次成功发射,让全世界看到了我们的实力。

神州十四号也即将发射,计划将在空间站中执行6个月的任务,并且神州十四号上的宇航员安排的也有出舱任务,到时我们又能通过宇航员的视角看到神秘的太空。

桑榆TALK
「桑榆TALK 」发表看法
2023-04-01

我们家房子单价1万每平方,而中国舱外宇航服的造价为3000万,相当于30套100平的房子,宇航员在执行完任务后,如果不能将其带回地球,未免显得太奢侈了。

可能也有朋友觉得,宇航员身穿宇航服进入外太空执行任务,衣服上会不会沾染了什么宇宙神秘物质,目前地球文明还不能解决,所以宁可将昂贵的宇航服丢在外太空,也不愿其带回地球重新利用。

实则不然,如果站在经济学角度来讲,带回宇航服所需要的成本,可能会超出宇航服本身的造价,下面就一起来看看相关知识吧。

简单了解下宇航服的知识

至今为止,全球有能力独立完成载人航天任务的国家,只有中美俄三国,而国与国之间的宇航服也略有差异。

俄罗斯的航天服为“猎鹰”舱内航天服和“海鹰”舱外航天服,“猎鹰”于1973年推出,“海鹰”于1977年推出。

美国的航天服为“ACES”舱内航天服和“EMU”舱外航天服,两款均来自于20世纪80~90年代,当时造价约1500万美元,换算至今,大概为1.5亿美元,目前美国正在研发新一代航天服,预估在2024年投入使用。

中国的航天服为“飞天”,目前为第二代,造价约3000万人民币,值得一提的是,我国在重重技术封锁下,能独立研发出飞天航天服,是一件非常不容易,且值得骄傲的事。

我国第二代飞天舱外航天服有多厉害?

航天服可分为6层,分别是舒适层、备份气密层、主气密层、限制层、隔热层与防护层,舒适层由特殊防静电处理过的棉布织成,其内也配备了尿液收集装置;备份气密层有散热功能;主气密层由复合关节构成,可以起到加压作用;限制层是涤纶面料,可以限制加压气密层向外膨胀;隔热层能通过热反射来隔热,足以面对太空巨大的温差变化;最外面的防护层多种纤维复合织物构成,不仅面料柔软,还具备耐腐蚀、耐磨损、防辐射等优点。

舱外航天服的壳体结构为铝合金薄壁硬体,厚度仅为1.5mm,但其抗压能力却超过了120kpa,不仅能承受宇航服120kg的重量,还能应对航天过程中的各种震动。

除了本身材料优越之外,铝合金躯干的外壳上还配备了各种精密仪器,例如气液控制台、气液组合插座、应急供氧管、电脐带、电控台等等,可以说是完全把一个小型飞船的控制台,全部“转移”到了宇航员的航天服上。

在航天服配备如此多精密仪器的情况下,还要考虑到肢体灵活度,如果各关节处太硬,宇航员动一下就非常耗体力,如果太软,防护能力又不够,为了解决这一难题,我国工程师从小龙虾身上找到了灵感,于是在舱外航天服的关节处,加入了类似小龙虾尾部的层叠机构,在气密轴承的帮助下,宇航员的四肢技能轻而易举的转动,还不用担心安全性。

再来看看舱外航天盔,其面窗有4层结构,里面两层为压力面窗,中间是氮气,能起到隔热和防雾作用,第三层是防护面窗,最外面一层是滤光面窗,航天员在不同状态下可以调节光线。

除了面窗之外,头盔内部还有报警指示灯、照明灯、摄像头,头盔外壳还有电控台、气液控制台、气液组合插座、应急供氧管等,整体而言,航天头盔同样要具备抗压、抗冲击、耐热、消声、通风、供氧、视野开阔等特性。

舱外宇航服的背部隆起长方体区域为生命保障系统,有通风净化、温湿度控制及氧气调节等设备及功能,一旦发现有问题,还会自动报警。

此外,航天服上还有一根电脐带,它可以将飞船跟宇航服连接起来,除了能实时监测宇航员的安全信息之外,还能起到通讯作用,当然在电脐带内部也有一根钢缆,安全性方面能得到大幅度提升。

跟上一代舱外航天服比起来,新一代出舱的寿命从两年5次,每次4小时,提高到了3年15次,每次7~8小时。

为什么宇航员在太空执行任务,需要穿舱外航天服?

在外太空执行任务的宇航员,首先要面对的便是极端温度,在太空中,受到太阳光直射的一面,温度可高达100℃以上,而背阴面的温度,可低至-100℃,在如此极端的温度环境下,人类在外太空只能借助航天服来抵挡。

还有便是潜藏在四周的宇宙流体,空气阻力的消失,再加上太空失重或微重力的环境,导致哪怕1毫克的流体都能轻松击穿3毫米厚的铝板。

而且太空中还有大量人类制造的太空垃圾,这些都是宇航员在舱外执行任务的潜在威胁,当年苏联“量子”舱和“礼炮号”空间站无法对接的因素,就是因为一块小小的金属片。

此外,太空的真空超低压环境对人类很不友好,但人体暴露在这种环境之下,体内的水分和血液就会瞬间沸腾,短时间内就会死亡。

1971年,三名苏联宇航员在归程途中,就因为通气阀门出现故障,导致三人仿佛暴露于太空中,40秒内,三人便全部死亡。

当然,太空中的辐射也相当危险,在缺失大气层这种天然屏障的外太空,宇航服就需要起到抵挡宇宙辐射的作用,面对危险重重的外太空,宇航服的质量需要不断提升,而随着各种先进科技的加入,宇航服制作难度和造价同样也在水涨船高。

为什么价值3000万人民币的宇航服,用完后不能随宇航员一同带回地球?

很多网友以为,3000万的舱外航天服用一次就“丢”,有点太奢侈,其实情况并非完全如此。

首先,返回舱的有效载荷、容积等都是精心设计过的,哪怕返回舱多带回一斤东西,可能都会造成无法想象的后果,而价值3000万的舱外航天服,整体重量高达120公斤,再加上其放在返回舱内,需要占据相当一部分空间,所以舱外航天服并不适合带回地球。

但也不是用一次就“丢”,目前这套舱外航天服的使用寿命为3年,或者15次,超出年限或次数,这套舱外航天服都不适合再用了,等到无法使用后,舱外航天服才会跟其他轨道舱一同坠入大气层,在这过程中被焚烧殆尽。

用了一次,且小于3年的第二代飞天航天服,都会留在空间站中,后期也可以使用,当然不排除在未来的某一天,我国能将舱外航天服带回地球。

——END——

优美生态环境保卫者
「优美生态环境保卫者 」发表看法
2023-04-03

随着科学技术的不断发展,人类已经不再满足在地面上进行宇宙观测了,乘坐载人飞船进入到地球亚轨道、近地轨道或者空间站执行任务的频次已经起来越高。而外太空环境与地球表面的截然不同,最为突出的就是微重力环境、高强度的宇宙辐射、近乎真空的空间环境,如果没有航天服的保护,人类一旦直接接触这样的环境,势必会在短时间内引发严重的后果。因此,伴随着人类航空航天技术的发展,对航天员执行任务安全性的保障需求也随之增加,于是对航天服的性能提升和随之而来的更新换代,也成为科学家们必须要攻克的重点课题。

航天服根据使用的场景以及结构不同,可以划分为舱内航天服和舱外航天服两大类。航天员在空间站内部或者航天飞机上做轨道飞行时,一般不穿着航天服,因为航天器内部拥有类似地球空气的环境,航天器的壳体也可以抵挡外界宇宙辐射的冲击,热量也能够有效地保持住。而一旦航天器内部发生突发事件,比如出现裂缝出现气体泄露,舱内气压迅速下降的情况,此时就需要穿着应急舱内航天服,从而接通舱内的供氧等生命支撑系统,使航天服内立即充压,从而确保压力和温度平稳,确保航天员的生命安全。在航天员乘坐返回舱从外太空返回地面、以及乘坐载人飞船进入太空的旅程中,穿着的也是应急舱内航天服。

相较于舱内航天服来说,舱外航天服的应用场景主要是执行太空行走以及舱外任务,航天员所经受的外界恶劣环境考验更为明显和强烈,因此防护性能必须更加有效和出色。除了拥有舱内航天服所具备的基本结构以外,舱外航天服一般还拥有这么几层防护:

比如真空隔热层,用以隔绝服内和服外的热量传递,保证航天服内的温度始终处于比较温和的水平;再比如液冷层,是为了保障航天员在几个小时的出舱作业过程中,通过相关冷却液的特性,能有效地将航天服内积聚的热量散失掉,使宇航员在作业时不至于感到闷热,便于高质量和高效率地执行好相关操作;还有就是最外面的隔绝层,起到隔离宇宙高能粒子冲击、防止高强度的太阳辐射、防止出舱作业时航天器外壁等对航天服的磨损,同时还有可供连接其他装备的接口,比如“太空背包”,以便在执行极端任务或者发生突发事件时,能够为宇航员提供相应的应对措施。

从航天服的研发和制造来看,舱外航天服的工序要明显复杂得多,精密性和安全性也要更为有保障,总成本也随之“水涨船高”,将舱外航天服形容成一个小型的航天器也不为过。所以,为了确保航天员生命受到最大程度的保障,航天服是绝对不容出现任何问题的,特别是当前世界主要的航天大国都在大力发展航天技术、着力开展深空探测和载人航天控制的大背景下,可以说谁在航天服的研发上面走在前列,那么无疑在整个航天计划上都会节省时间成本,继而占据先机,目前世界上能够成熟掌握和制作舱外航天服的国家只有我国和美国、俄罗斯3个国家。

我国从2008年开始,就能够研制第一代“飞天”舱外航天服,虽然与美国和俄罗斯相比,起步时间较晚,但是在我国航天技术突发猛进以及相关科研工作者夜以继日、时不我待的辛勤工作下,我国的舱外航天服技术升级和更新换代周期明显缩短,到今年神舟十二号和十三号相继发射升空后,航天员穿着的航天服已经升级到“飞天”第二代,甚至最美十三号航天员王亚平还穿上了专门为女性航天员量身打造的“黄金圣衣”舱外航天服,成功完成了出舱行走任务,在我国自主建造的天宫空间站上书写了中国传奇,彰显了新时代中国女性的力量。

相比之下,美国虽然在舱外航天服的研制上起步很早,但是更新换代频率明显跟不上时代发展的需要,很长时间以来在国际空间站上的宇航员们,执行出舱任务时穿着的还是上世纪70年代中期的“古老”产品类型,甚至根据有关的消息,美国多次推迟重返月球的“阿尔忒弥斯”计划的原因,其中就有一项就因为新型航天服研发资金超出预算,没有按照原定计划“交样”。虽然没有确切的数字来衡量一套舱外宇航服具体需要花费多少钱,但从很多机构的估算可以看出,美国一套新型舱外航天服连研发和制造成本加在一起,平均下来高达1.5亿美元。我国研发和制造的新型“飞天”航天服虽然性价比要比美国高出很多,但平均下来也要好几千万元一套。

有人估计纳闷了,为什么这么贵的航天服,在航天员执行完任务时没有带回地球呢?这个问题是带有时代色彩的,因为在美国主导的国际空间站、我国自主建造的天宫空间站还没有升上天空之前,那些穿着舱外航天服执行出舱行走任务的航天员在返回地球时,肯定会将“价值连城”的航天服带回地球的,毕竟不能将这些高价值物品随手丢弃在宇宙空间中。

而在空间站建成以后,航天员们执行太空任务的主要场所,基本就在空间站内部或者外部进行了,也就相当于在太空中“安了个家”,舱外航天服1套就有上百公斤,如果每次都带回地球,不但会增加返回飞船的额外载荷,增加相应成本,而且还会增加航天服的受损几率,肯定得不偿失。

因此,将这些舱外航天服留在空间站中,待下一批次航天员上来再使用,还能减少下一次火箭发射的综合成本,可谓一举多得,您说是不是这个理?

李越峰lyf
「李越峰lyf 」发表看法
2023-03-30

美国一套航天服约1.5亿美元,中国的也不便宜,即便如此也不能带回地球,看完之后表示非常理解!

中国研制的舱外航天服价值3000万,为何如此之贵?

航天服的种类比较多,但是最贵的莫过于舱外航天服了,除了舱外还有舱内航天服,因为舱外的环境比较恶劣,对航天服的要求也就更高

宇航员在出舱作业时,需要面临诸多危险,所以必须把舱外航天服,打造成一个类似于小型的飞行器,确保航天人员的安全,其中就需要尖端的技术,目前为止,也只有中,美,俄三个国家有能力制造,贵也是有道理的!

根据估算,美国的一套舱外航天服价值1.5亿美元,中国的也高达3000万人民币,这应该是世界上最贵的衣服了

不过这可不是普通衣服能比的,虽然外面看着像一套衣服,但结构非常复杂,功能也十分的强大,需要在舱外为宇航员抵抗辐射,还要提供生命所必须的氧气和水分,以及气压,气温等问题

中国的飞天牌舱外航天服,总重量为120公斤,在保障生命的前提下,还要能抵挡太空中的垃圾撞击,太空中的环境是很恶劣的,没有氧气不说,还要面临温差、辐射等多重危险,因为没有空气,也就没有大气压,在没有保护措施的前提下,人类根本不可能在太空中存活

太阳直射面温度能达到100度以上,照不到的一面则是零下157度,如此强烈的温差,人类根本承受不住,宇宙射线中的粒子对人也是极度危险的,还存在着许多微流星体,每一样对宇航员都是不利的,所以,宇航员长期都是待在飞船内,出舱活动时间也不能过长,还要必须换上舱外航天服

如果空间站设备发生损坏时,必须出舱进行维护,航天员需要在机械臂的帮助下,完成舱外作业,以及进行一些科学实验

如何出舱?

宇航员在出舱活动时,必须小心翼翼,按照相关的步骤来进行,他们先要进到气闸舱,只有等到舱内的压力接近了真空,才能进行舱外活动

而且必须检查航天服有没有异常,舱外航天服要为航天员提供水和氧气,不能有丝毫的疏漏,现在的新一代飞天牌航天服,头盔上面还安装了摄像头,能够拍下航天员出舱的过程

看一下这张图,就知道中国的舱外航天服,功能是有多强大了,首先组成部分复杂多样,除了整体的衣服,还有头盔、靴子、面窗、电控塔、气液组合插座、安全绳、背包、照明灯、气液控制台

背包内部还有环控生保系统、遥测数据发射机、遥测数据变换与编码器、氧气瓶、蓄电池和电台,除此之外,整套舱外航天服,还有一系列的装置

所以可以看出,这简直就是一个小型的飞行器,能够保护航天员的生命安全

航天服可是由六层组成的,分别为舒适层、备份层、气密层、主气密层、限制层、隔热层、外防护层、还能对四肢进行调节,调节之后,1米6到1米8的人都可以穿

航天服不但抵御了危险的辐射,还能保持适合人类生存的温度,以及气压气体,其实太空属于一个真空失重的环境,有了航天服的保护,就能够自由的行动,顺利完成工作任务

中国的航天服关节处很轻便,能够行动自如,虽然重达120公斤,但是在失重太空也不会费力,最里层还能吸收皮肤蒸发的水分,为航天员起到了降温的作用,之所以最外层是白色的,能够起到反射阳光的作用,由高强度的织物材料制成,关节处要能行动自如,具有良好的舒适性,否则的话会消耗掉他们的体能,在机械臂的帮助下,航天人员也能节省力气

2008年研制出来的第一代飞天牌舱外航天服,只能进行四小时的出舱活动,如今新一代的航天服,能够在舱外工作七八个小时了!

舱外航天服要求更高,所以制作难度也比舱内航天服大许多,因此价格就十分的昂贵了

价值3000万的舱外航天服,为何无法带回地球!

根据介绍,我国的舱外航天服价值3000万,就算如此之贵,工作完成之后也不能带回地球,这到底是为什么呢?

既然这一套航天服,能够保障航天员的安全,为何不带回来继续供其他航天员使用呢?

其实,神舟12号航天员穿过的航天服,已经留在了空间站上,等到神州13号航天员进入时,就可以使用了

最主要的原因,航天员在返回地球时,返回舱的载重以及体积都是有限的,我们不难看出,航天服体积较大且重,不但占的地方多,还会增加返回舱的负担,不利于航天员的顺利返回,返回时的航天员只需要穿着舱内航天服就可以了

为了保障航天人员的安全,神舟七号的舱外航天服,也没有跟航天员一起返回,而是坠入大气层时烧毁

神舟12号有两套舱外航天服,我国还需要在太空长久的发展,于是留在了空间站上,后续的航天员就可以接着使用了,这简直一举两得,所以,尽管舱内航天服造价再高,为了让航天员顺利返回,就不能共同携带了,看完也就能够理解了!

在此致敬伟大的航天员和所有科研人员!

Hi科普啦
「Hi科普啦 」发表看法
2023-03-31

中国一套宇航服价值3千万元,宇航员每次执行完任务就会直接抛弃,为什么不能把它带回来下次再穿呢?穿一次性宇航服是因为技术不够吗?

宇航服的重要性不言而喻,曾经就有一名美国航天员在太空执行任务时,因为用力过猛导致宇航服的背部外层破裂。他的后背很快就被强烈的阳光灼伤,最后在另一名宇航员的帮助下才得以返回太空舱内。

为了避免类似的意外事故再次发生,所以宇航服在设计时都会非常严谨,这也导致它的造价非常贵。一套中国宇航服,现在的造价保守估计在3千万左右。

相对来说,美国制造的15套宇航服因为设计时间比较早,当时的技术还比较落后,所以造价也更贵,每套的造价大概是1.5亿美元左右。

那么,宇航服为什么这么贵呢?这主要是因为太空的环境非常复杂,为了应对其中可能遇到的危险,宇航服内部设计和安装了很多对应的高科技装置。

宇航服的设计非常复杂,它在结构上总共分为6层。第1层主要是用棉制成的针织品,主要用来保证宇航员的舒适度;第2层是由保暖性更强的合成纤维制成,可以应对小范围的温度变化;第3层由尼龙膜制成,是应对宇航员温度过高的情况,主要作用是冷却;

宇航服就像一个小的飞行器,不止将温度控制在20℃,还要将压力和氧气都控制好,让宇航员在太空的环境跟地球环境一样。

第4层是涂氯丁尼龙胶布等材料,它可以为宇航员提供气压;第5层是真空隔热层,由多层镀铝的聚酰亚胺薄膜制成,主要用来真空隔热;最外层是防护层,由镀铝织物制成,主要用于防火、防辐射。

既然宇航服的造价这么高,作用这么多,为什么宇航员在执行完任务之后不将他的宇航服带回来呢?被抛弃的宇航服去了哪里?

首先,不把它带回地球肯定是科学家权衡利弊之后的结果,一般情况下返回舱的荷载量是有限的,不仅要携带宇航员,还要将采集到的样本一起带回地球。

由于返回舱回地球会受到重力影响,哪怕是多出一克就会让它有坠毁的风险。因此这件重达130公斤的舱外宇航服无疑是一个累赘,科学家在有限的荷载内只会装载对地球有用的东西。

其次,每件宇航服的使用期限是有限的。每件舱外宇航服的使用年限是5年,使用次数是15次。由于航天事业是个漫长而复杂的过程,一件宇航服的寿命本来就已经很短了,没必要再将它带回来了。

就算将上次使用的宇航服带回来了,但在下次使用时难免会有一些安全隐患。也许有的宇航服在太空时就已经受到了一些特殊射线的照射,但在当时没有出现破损。在下一次使用时却有了压倒骆驼的最后一根稻草,这对宇航员的生命来说是莫大的威胁。

然后,宇航服在外太空工作的时候可能会被辐射所影响,如果贸然带回来,上面的辐射说不定会对宇航员的身体带来影响。加上这些宇航服是要长期放在地球上的,说不定也会对周围的居民,生态环境造成影响。

很多人都会觉得奇怪,既然宇航员没有将宇航服带回来,那么他在回到地球的时候穿着宇航服是什么呢?

其实宇航员有两套宇航服,分别为舱内宇航服以及舱外宇航服。

舱内宇航服会被宇航员穿回地球,而舱外宇航服则会被留在轨道舱内,最后随着轨道舱的坠落而销毁。

并不是每一件宇航服的作用都是一样的,它们也不是外空工作的百搭选手。

科学家在研制太空服的时候是没有统一标准的,毕竟每个星球上的环境不同。当年阿姆斯特丹登上月球的月球服,与现在科学家正在研制的火星服就大有不同。

盛旺0712
「盛旺0712 」发表看法
2023-03-31

首先一是因为,航天服的重量较重大概为130公斤,如果要带回地球会加重研究员的劲力,并且会让飞行器超出原可承受的重量,也是对宇航员的一种不负责的行为。

二是因为中国空间站,已经建立,而且并不用多此一举的把他带回地球,可将航天服放在中国航天站进行多次利用。

三是因为如果把宇航服带回地球,会大大减少宇航服的寿命。

一木森林
「一木森林 」发表看法
2023-03-31

在天宫空间站建设完成之前,我国的“飞天”航天服基本就是一次性产品,即便它的造价高达3000万元,却无法将它带回地球,否则后果不堪设想。

舱外航天服是载人航天中的重要装备,无论是在太空行走,还是登陆月球,舱外航天服可以在一定的时间内维持宇航员的各项生理特征,保证宇航员完成各项任务。

舱外航天服被认为是人类科技含量最高的服装,本身的造价十分高昂。例如美国一套舱外航天服,成本达到了1.5亿元。相对来说,我国自主研发的“飞天”航天服成本要小很多,但其一套的价值也达到了3000万元。

然而让人意外的是,航天服的价格这么贵,使用完之后却无法将它带回地球,这究竟是为什么呢?

今天,让我们一同探讨下这个问题。

宇航员舱外行走,为什么要穿航天服

舱外宇航天服,是在飞行员密闭服的基础上发展起来的多功能服装,可供宇航员出舱活动或登月考察。大家可以将它理解为,是一套地外空间中的生命系统保障。

如果宇航员不穿航天服出舱活动,首先感受的就是缺氧,因为太空是一个真空状态,没有氧气的话,人走出舱外在极短的时间内就会陷入昏迷。

其次就是太空中气压非常小,几乎为0,走出舱外的一瞬间,宇航员的血液和体液会开始“沸腾”,然后冻结,失去生命就在一瞬间发生。

例如1971年,前苏联的三名宇航员从“礼炮一号”空间站返回地球时,返回舱的减压阀被震开,导致宇航员暴露在真空中,短短15秒的时间,三名宇航员肺部炸裂,全身血管破裂致死。

除此之外,太空的恶劣环境中还包含各种辐射,比如宇宙射线,太阳辐射等等,而且还有可能受到高速移动的微小尘埃、卫星碎片,以及微流星体的撞击。

舱外航天服的造价为什么这么高

面对太空中恶劣的环境,舱外航天服不仅要保障宇航员的人身安全,还要让宇航员在出舱活动时保证身体的灵活性,所以对舱外航天服的技术性要求极为严格。

一套舱外航天服的面料极为复杂,由十几层材料组成,同时使用了模块化设计,通过各种调节适合不同体型的宇航员穿戴。但某些部分还需要量身定制,比如手套,因为手套这个部位无法做成通用版。

舱外行走的航天员必须用他们的手部活动,进行精准的舱外作业,如果手套太大或者太小,就会影响到舱外活动。

其次,在航天服的内部有一套非常良好的冷却循环系统。因为宇航员在舱外活动时,朝向阳光的时候,温度能够达到200—300℃;背朝阳光的方向,温度会达到零下100℃。

如此巨大的温差,必须要求舱外航天服有一套精密的冷却循环系统,在热的时候,能够把宇航员身体产生的热量散发出去;冷的时候,通过热循环系统给整个航天服维持一个正常的温度。

至于压力的供应,舱外航天服也是颇为讲究的。航天服内部的压力不可以太大,如果太大舱外航天服就会膨胀成一个球体,影响宇航员在舱外的正常活动;如果压力太小,又会影响到宇航员各项生理机能。

可以这么说,舱外宇航服就是一个小型的航天器,保证宇航员在舱外活动时所需要的氧气、压力、温度等等。其特殊的材质和多重的构造,使得舱外宇航服的造价如此昂贵。

舱外宇航服这么贵,宇航员用完后为什么不把它带回地球?

第一、宇航员乘坐的返回舱,根本装不下舱外宇航服。

舱外航天服内包含压力系统、呼吸系统、热循环系统等等,其自身的体积和重量是非常大的。以我国“飞天”宇航服为例,自重就达到了120公斤。

要知道,宇航员乘坐返回舱内部的空间十分有限,几名宇航员在返回舱内都会觉得拥挤,根本没有多余的空间容纳舱外宇航服。

其次,返回舱对荷载的要求十分严格,承重多少都是经过严格计算的,如果将100多公斤重的宇航服强行塞进返回舱内,返回舱在进入大气层时,就会因为过重出现意外事故,危及宇航员的生命安全。

第二、将航天服留在空间站里,比带回地球更实际

2008年,宇航员翟志刚打开舱门,实现了中国宇航员的首次太空行走。但那一年我们还没有自己的空间站,返回舱与轨道舱分离后,返回舱载着三名航天员返回地球,而轨道舱装着各种生活垃圾在大气层燃烧殆尽,其中就包括太空行走所使用的第一代“飞天”宇航服。

从某种意义上来说,那一年的舱外宇航服就是个“一次性产品”。

自从“天宫”号空间站正式使用后,这种情况完全改变。我们的宇航员在太空行走后,可以把宇航服放在空间站内,等待下一批宇航员再次使用。所以说,有空间站的存在,宇航员根本没必要将航天服带回地球。

说在最后

舱外航天服之所以造价高昂,是因为它要保证宇航员在外太空的正常活动和生命保障,使用的各种技术和材料都是最先进的。

造价高昂的舱外航天服,之所以不会被带回地球,一是因为返回舱没有多余的空间容纳,二是可以将航天服放在空间站里,完全没必要带回来。

需要值得一提的是,舱外航天服不能带回地球,但宇航员所使用的手套是完全可以带回来的。毕竟手套的尺寸要小,返回舱有足够的空间容纳;其次前文提到过,宇航员的手套都是定制的,专人专用。

补两刀
「补两刀 」发表看法
2023-04-04

宇航员穿的航天服可以说是世界上最贵的衣服,尤其是美国的航天服造价更贵,折合人民币将近10个亿。

因为它不是一件普通的衣服,其技术难度跟制造一艘载人飞船差不多,目前只有三个国家才能自主研发并制造航天服,分别是:中国、俄罗斯、美国。

航天服分舱内和舱外两种,顾名思义,舱内航天服就是指在航天员在飞船内部的时候穿的,舱外航天服则是在飞船舱外的时候穿的。

航天服的功能很多,散热、增压、供氧等等,可以有效地为航天员提供保护。

可能很多人以为,航天员在太空时,无时无刻都要穿着航天服,事实上,航天员在空间站里面的时候是不需要穿这种航天服的,而是穿着那种蓝色的工作服,当然,也有人称那种工作服是航天服,只是与其他两种航天服的功能有所不同。

正常飞行时,航天员无需穿航天服,只有在飞船上升或者下降以及变轨,还有就是出现其他情况时才需要穿航天服。

细心的朋友一定发现了一个问题,为什么我国的航天员在飞天时穿的航天服和回来时穿的航天服不一样,难道原来的航天服没有带回地球?答案是肯定的。

为何造价昂贵的航天服用完之后不能带回地球,主要有以下几个方面的原因。

第一:从安全方面着想。

我们的神舟十二号航天员刘伯明、汤洪波他们所穿的航天服是我国自主研发的新一代飞天舱外航天服,其重量大约有120公斤,相当于两个成年人的体重,航天员返回地球时,如果要承载这样的重量,对于返回舱来说是一种负担,返回舱着陆时风险很大,这样会给执行任务的宇航员带来很大的安全隐患。

众所周知,国家培养一名优秀的航天员很难,几乎要举全国之力,所以,保护好航天员的安全也是重中之重。

第二:受到污染的太空服不适合带回地球。

航天员在太空执行任务时,航天服会受到一定程度的污染以及辐射,被污染后的航天服,也存在很多安全隐患,如果带回病毒,后果将会很严重,因此,不适合再带回地球。

第三:舱外航天服可以在空间站循环使用。

航天服都有使用期限,一件舱外航天服的使用年限是3年,可以循环使用15次,留在太空可以为后面上太空的航天员使用,所以,就留在了太空,没有带回地球。

以前,航天员在飞行任务结束后,会将航天服放到飞船的轨道舱,任务结束后,轨道舱会被自动分离,落入大气层时会会被毁掉,航天服也就跟着被烧掉了。

而今,随着技术的发展,航天服的使用寿命已经大大增加,舱外航天服就可以留在空间站,接着重复使用。

采菊东篱下122
「采菊东篱下122 」发表看法
2023-04-01

航天服的价格主要是因为其设计、制造、测试和维护成本很高。宇航员在太空环境中需要面对很多极端条件,例如高辐射、极低温度和真空等,因此航天服必须具备保护宇航员安全和生命的能力。这就需要在材料和工艺上进行高度的创新和研发,同时还需要进行严格的测试和认证,以确保航天服的质量和可靠性。所有这些因素都会导致航天服的价格很高。

至于为什么宇航员不会将航天服带回地球,主要是因为在太空环境中,航天服会受到辐射、高温、低温、微小颗粒等多种因素的影响,导致其材料和结构的损坏和老化。此外,航天服中还含有很多关键的传感器、通信设备、气体循环系统等,这些设备也会受到损坏和老化。因此,即使宇航员将航天服带回地球,也无法再次使用。此外,由于航天服的成本很高,一般情况下只有少数几个航天国家会制造和使用航天服,因此很少有宇航员会选择将航天服带回地球

✨甘甘☆????
「✨甘甘☆???? 」发表看法
2023-04-06

宇航员穿的航天服就是一个微型航天器,价值3千多万,绝对的物超所值。中国已经拥有独立的空间站,并且考虑到宇航员回地球时的负荷安全问题,携带费用以及以后反复使用的问题,宇航员的航天服是留在空间站的,不带回地球,仅带回来一双手套。

向航说
「向航说 」发表看法
2023-04-07

价值一亿五千万的衣服

你穿过最贵的一套衣服多少钱?几千、几万还是十几万,几十万?虽然奢侈,但谈不上奢华,今天要说的衣服可谓“一克黄金一克衣”,绝对是世界上最奢华的衣服。

这套衣服就是宇航员的航天服,最贵的航天服需要一亿五千万元,而最便宜也要三千万元,并且每套航天服只限120小时的使用时间,一小时还需额外耗资近30万元,使用完后也无法带回地球,只能丢弃在太空。

可以说,没有国家资金的支持,个人终其一生也无法消费得起这么贵的衣服。

航天服用完会弃之太空

我国航空航天人可以说把每一分钱都花在了刀刃上,而这么勤俭节约,一套航天服的费用竟然也达到了三千万元,当宇航员返回地球时,宇航员只能带回一副工作用的手套,却把价值几千万的航天服留在太空,这是为什么呢?

我国研制的飞天系列舱外航天服净重近240斤,其价值相当于用同等重量的黄金铸造。它可以帮助航天员在空间站舱外或外太空执行各种任务,舱外宇航服可以说是集合了所有高科技成果,是世界上最复杂精密的设备。

从宇航服设计定稿到最后制作完成,要集合无数科学家的聪明才智,和大量人力、物力和财力,宇航服从里到外都经过了特殊处理,所做的一切都是保障宇航天员的生命安全。

宇航服的构造

各国的宇航服大致有六层结构,主要包括特殊的抗静电贴身舒适防护层、特殊橡胶制成的备用气密层、主气密层、聚酯织物或其他特殊织物制成的限制层、气密隔热层和最外部保护层,不要低估任何一套舱外宇航服的精密程度,任何一套航天服都可以被称为“小型人体航天器”。

航天服整个生产过程需要近50道工序,组装过程就需要近半年的时间,任何一个部件都体现了人类现有科技的最高水平。宇航员在舱外工作时,所处的环境非常复杂,宇航员要面临低温、高温、紫外线、强辐射等危险,这些危险对宇航员来说都是致命的。

飞天舱外宇航服的优点

像我国的第二代舱外宇航服就能全方位保护我们的航天员,在外太空工作时,周围环境为失压状态,舱外宇航服可以改善航天员的压力状态,持续给航天员加压,外太空为真空状态,缺少人类所需的氧气,宇航服可提供保障航天员所需的氧气,降低二氧化碳,防止宇航员突然昏迷,控制温度、湿度等。

外太空的温差极大,可达零下160℃至零上130℃左右,普通人类根本无法在这样的温度下工作,而舱外宇航服可以控制温度,帮助宇航员调节体温。宇航服的穿脱非常方便,穿脱时间可以控制在十分钟以内。

人类在外太空工作时,缺乏大气臭氧层的保护,很容易被紫外线或强辐射直接照射,舱外宇航服可以保护宇航员,可抵挡紫外线和强烈辐射,确保宇航员在舱外正常工作。宇航服的外层保护层非常牢固,防止抵挡小陨石造成的冲击伤害。

宇航服为何带不回地球

返回舱的容量有限,无法将宇航服带回。要知道,返回舱的承载能力其实是非常有限的。根本没有多余的地方放置近240斤的宇航服。

返回舱所能携带的物体重量早已经过科学精密的计算,载重每多出一克,就多一分返回地球失败的风险,是对宇航员生命的不尊重。只有减轻返回舱载的重量,才能保证返回舱起飞和降落时的安全系数。

我国已经正式进入中国空间站时代,我国的空间站已经完工,所以宇航服在使用完成后完全没有必要带回来,完全可以把还有使用寿命的宇航服暂存至空间站,下次使用更为方便。目前我国的舱外宇航服使用寿命为5年,建议使用次数15次,每次使用时间可达8小时,共120小时使用时间。

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