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                    《科學24小時》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    旨在向全國廣大群眾,特別是具有中等文化程度的廣大青年,普及科學技術知識,繁榮科普創作,啟迪思想,開拓視野。

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                    航天服進化史

                    2017-12-18 18:20:00

                      航天服是宇航員實現太空行走的最關鍵裝備,它不僅是一件衣服,更是一艘小型太空船,一套保障宇航員生命活動和工作能力的個人密閉裝備。它可抵御宇宙空間中的真空、高低溫、太陽輻射等環境因素對人體造成的危害,時刻保護太空探索者的安全。

                      航天服是從飛行員密閉服的基礎上發展起來的多功能裝備,從1965年美國人首次成功實現太空艙外活動至今,航天服的外觀和細節歷經種種變化,但其基本需求卻始終沒變。

                      第一代航天服于1961年在美國問世,當年5月,阿侖·謝潑德第一個成功地進行了美國最早的載人航天飛船計劃——“水星計劃”的亞軌道飛行。當時謝潑德所穿的航天服,是由美國海軍為高性能戰斗機飛行員設計的MK-4型壓力服改進制成的。這種航天服由涂在布上的氯丁橡膠防護層和經過氧化鋁處理的強化尼龍的內絕熱層疊合而成,肘和膝關節部分縫入了金屬鏈,以方便彎曲。但是當內壓升高時,穿著第一代航天服的航天員難以活動身體。

                      20世紀60年代中期,在實施“雙子座計劃”時,美國又開發了第二代航天服。這種航天服在封入空氣壓的壓力囊外,蒙上了一層用特氟綸混紡材料織成的網。由于“雙子座計劃”要求宇航員進行艙外太空活動,因此與“柔軟”的第一代航天服相比,第二代航天服加壓時周身充滿彈性,并且具有極佳的運動性。

                      第三代航天服是美國實施“阿波羅計劃”時使用的航天服。由于這項計劃要求宇航員在月面活動,而月面活動與浮游在太空活動的情形不同,宇航員必須一邊步行在遍地皆是巖石的月球表面,一邊彎下身體采集巖石標本,因此航天服也必須更新換代。此外,新款航天服還要保證宇航員能經受住強烈的太陽光輻射,并且不會被從天而降的微小隕石損壞。

                      第三代航天服在關節周圍制成了伸縮自如的褶皺,大大提高了運動性能。但是,宇航員必須配套穿著特殊的“內衣”。這種幾乎遮蓋全身的網狀內衣縫入了長達100米的管子,管內流著的冷水能將宇航員身上散發的熱量吸走,排到宇宙空間,所以宇航員穿上此款內衣后會感到十分舒適。穿在內衣外的航天服由內絕熱層、壓力層、限制層(抑制壓力層的膨脹)重疊而成,最外面還會蒙上由聚四氟乙烯與玻璃纖維制成的保護層。全套第三代航天服還包括強化樹脂制成的盔帽、與航天服幾乎一樣多層的手套,以及密布金屬網眼的長統靴。

                      與以往的航天服相比,第三代航天服的根本優勢在于采用了便攜式生命保障系統。這套生命保障系統固定在宇航員背上,功能是供氧、二氧化碳凈化和排除體熱。

                      為了迎接空間站時代的到來以及2020年的重返月球計劃,美國宇航局正致力開發新一代航天服。

                      目前,美國宇航局已經公布了新一代航天服Z-1的原型設計,該航天服以白色和綠色為主色調,頭罩采用半球形透明設計。相較于第三代航天服,Z-1的最大改進是對各個接頭和材料進行了重新設計,穿戴更為方便。此外,新一代航天服要求在保護宇航員免受嚴酷環境傷害的同時,有更好的活動能力和柔韌性,并提供長達120小時的生命支持,甚至還會裝備可與地球直接相連的計算機系統。

                      不過,人類制造和發展航天服的時間還相當短暫,相信未來的航天服將更適合人類航天和太空生活的需要。

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