中國航天發展史（一）

高峰

北京時間2021年7月4日8時11分，航天員劉伯明成功開啟“天和”核心艙節點艙的出艙艙門，與航天員湯洪波先后進入太空，一同完成了空間站艙外全景相機抬升等操作。在大約7個小時的出艙活動中，兩名航天員身穿的艙外航天服在直播鏡頭前閃亮登場。我國新一代空間站艙外航天服“飛天”在使用壽命、安全性能等方面都有較大提升，真可謂是航天員的“終極戰衣”。

艙外航天服，顧名思義就是指航天員離開母船，步入太空或其他星球時所穿著使用的個體防護裝備，根據使用環境又分為軌道出艙艙外航天服和星際艙外航天服。

空間站航天員的出艙活動屬于近地軌道的出艙活動，所面臨的是300千米～450千米軌道高度的空間環境，也就是真空、失重、以90分鐘為周期的±120℃左右的冷熱交變，陽照面和背陰面溫差巨大，甚至還有微流塵、碎片和空間輻射攻擊的危險。因此，航天員必須穿著復雜的艙外航天服進行艙外作業。

為了保證航天員在復雜的空間環境下維持正常的生命活動和艙外作業，艙外航天服需具備環境防護、生命保障、工效保障、通信保障和安全保障五大基本功能。艙外航天服能夠為航天員提供安全有效的環境防護、密閉空間的環境控制和生命保障，相當于一個小的航天器。但與一般航天器不同的是，它還能夠保證航天員完成艙外活動任務。此外，由于失重，航天員的艙外移動基本依靠上肢完成，所以對艙外航天服軟結構適體性優化提出了更高的要求。

中國空間站艙外航天服屬于軌道基艙外航天服，也就是說，艙外航天服運送入軌后不再返回地面，壽命周期內通過在軌維護與維修，保證狀態良好，能夠使航天員安全完成出艙活動任務。俄羅斯的“海鷹”系列艙外航天服也是基于空間站出艙任務設計的軌道基艙外航天服。

美國的EMU艙外航天服則選擇了完全不同的設計方案。因為需要考慮到當時載人航天的主力——航天飛機的需求，EMU選擇了典型的地面基艙外航天服的形式，每次任務結束后，航天員都會把它帶回地面，進行全面的檢查與維修，以待下次使用。

有趣的是，由于設計理念的不同，兩種航天服的穿著方式也大相徑庭。“海鷹”和咱們的“飛天”是背入式，航天員會從艙外航天服的背部鉆進去，自己一個人就可以完成穿脫，在經過訓練后可將單次穿脫時間壓縮到5 分鐘左右。EMU 則選擇了稍微煩瑣一些的腰入式，航天員需要先穿上上下肢的組件，然后在外部設備或者其他航天員的幫助下套上胸甲和衣袖，再調整一下腰部的密封斷接器，最后戴上頭盔。

針對本次空間站任務的出艙活動需求，第二代“飛天”艙外航天服在“神七”任務的一代“飛天”艙外航天服的基礎上，改變了結構布局設計，提高了服裝的壽命，具有使用時間更長、安全可靠性更高、機動靈活性更好、測試維修性更強的特點。

經過改進，新一代空間站艙外航天服可以通過尺寸調節滿足身高1.6米到1.8米的人的穿著需求，還能根據航天員的體形進行調整，讓航天員穿著適體，大大減少了上行載荷的重量和占用的空間站空間。艙外航天服的背部裝有提供氧氣等維持生命所需各種條件的便攜式生命保障系統，甚至還在飲水管的旁邊設置了一個提供食物的長孔，為航天員在太空活動提供了極大的便利。

新一代“飛天”艙外航天服的首次亮相就大獲成功，接下來它還將留在中國空間站，伴隨著更多航天員完成更多的航天任務。這套航天員的“終極戰衣”也將護衛著我國的航天事業綻放出更加燦爛的光芒！