圖解世界載人航天發展史（二十二）

文/ 邸乃庸

四、出艙活動

艙外航天服

早期的艙外航天服都是軟式的，除了頭盔和手套可拆卸之外，其余部分是一個整體。采用通風的方式散發身體產生的多余熱量，供氧等生命保障由航天器通過臍帶式管線提供。圖為蘇聯進行第一次艙外活動時航天員穿用的艙外航天服，全身是軟式的，可以看到位于身前的生命保障臍帶。

美國第一位艙外活動航天員穿用的艙外航天服也是軟式的，位于身前的生命保障臍帶比較長，航天員進行艙外活動時可以移動更遠的距離（左圖）。右圖為兩位航天員進入飛船前留影，地面上放置的小箱子是替代航天器的生命保障和通風裝置，通過臍帶管線向航天服內供氧和通風散熱。

隨著艙外航天服的不斷改進，禮炮七號空間站航天員穿用的艙外航天服已經是半硬殼式，并且背后設置了便攜式生命保障背包，但是供電與通信仍然使用空間站裝置，需要管線相連接（圖中航天員腿部側面）。

現在的艙外航天服為半硬殼式結構，并具有便攜式生命保障背包，能夠獨自在服裝內建立氣體壓力，在一定時間內，提供生命維持所需要的氧氣，并及時排除航天員新陳代謝產生的二氧化碳等有害氣體。圖為美國的艙外航天服，服裝內純氧壓力為29.6千帕，氧氣流量為每分鐘4升至7.1升（可調）。

現在的艙外航天服都采用純氧低壓體制，這是由于壓力越高內外壓差越大，活動性能就越差，生命保障系統的難度也相應增加，安全性和可靠性會隨之降低。圖為俄羅斯海鷹艙外航天服，至今已經發展了D、DM、DMA、M、MK5個型號，服裝內純氧壓力為40千帕，最大流量為每分鐘3.2升（可調）。

俄羅斯艙外航天服（左圖）和美國艙外航天服（右圖）可以分別連續使用15次和25次；艙外航天服內有獨立的電源，俄羅斯為27伏，美國為16.5伏；艙外航天服內有獨立的應急供氧系統，緊急情況下可以供應30分鐘氧氣，保證航天員返回航天器內。

艙外航天服內還設置了測量系統，測量出艙航天員的身體狀態和艙外航天服的工作狀況，供在航天器內監視的航天員和地面控制中心人員實時了解，以便出現故障情況時，向出艙航天員發出報警信息。

現在艙外航天服內航天員體溫控制不是采用通風方式，而是采用更為舒適有效的穿用液冷通風服的方式，在液冷通風服上用于散熱的液體流動細管道總長有80米，用彈力纖維制成，將身體多余的熱量帶至生命保障背包內，以水蒸發方式散發。畫面顯示俄羅斯（左）和美國（右）艙外航天服的液冷服。

美國艙外航天服下半身是軟式，航天員自己可以很方便地穿上（左圖）。而上半身是硬式，航天員從下面伸開雙臂向上鉆入才能穿上，比較費勁，需要別人幫助才能穿好（右圖）。穿好后，使用中間的連接密封機構將上下半身連接鎖定，使艙外航天服形成一個整體。

戴上頭盔、手套后，需要有人幫助將太空機動裝置安裝到生命保障背包上（如圖所示），就完成了穿艙外航天服的全部過程。美國艙外航天服裝自重38.6千克，包括生命保障系統背包和太空機動裝置在內，全部艙外航天服重117千克。

俄羅斯艙外航天服上半身軀干也是硬殼式，下半身是軟式，包括生命保障背包、頭盔、手套在內整個航天服是一個整體結構，進出門開啟在背后，航天員穿好液冷服后，從背部進入航天服內，關閉安裝有生命保障系統的背包門后，就完成了艙外航天服的穿戴過程，穿戴過程比較簡單。俄羅斯海鷹MK艙外航天服全系統重120千克，適合身高164厘米至190厘米、胸圍96厘米至112厘米的航天員。

頭盔面罩具有高的可見光透光率和太陽光反射率；護目鏡具有高的紅外線反射率，并不允許透過紫外線，以保證航天員不受太陽紫外線的傷害；在頭盔兩側還安裝了照明裝置。左圖為美國的頭盔面罩（護目鏡已打開）；右圖為俄羅斯的頭盔面罩（護目鏡未打開）。

航天員在月球上穿用的艙外航天服是軟式的，與后來在空間站上穿用的艙外航天服最明顯的不同是具有行走功能。登月用艙外航天服能夠提供7小時的生命保障環境，在出現故障時，應急系統可提供1.5小時氧氣，保證航天員能順利返回登月艙。