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在中国空间站生活的宇航员能用(神十四宇航员穿新衣迎接神十五!航天员的服装都有哪些功能作用?)

导读在中国空间站生活的宇航员能用文章列表:1、神十四宇航员穿新衣迎接神十五!航天员的服装都有哪些功能作用?2、如何与神十五隔空互动?成都小伙小区楼顶拍到中国空间站3、天宫空间

在中国空间站生活的宇航员能用文章列表:

在中国空间站生活的宇航员能用(神十四宇航员穿新衣迎接神十五!航天员的服装都有哪些功能作用?)

神十四宇航员穿新衣迎接神十五!航天员的服装都有哪些功能作用?

2022年11月29日,随着神舟十五顺利发射,成功与空间站实现对接,一场别开生面的“航天服变装秀”华丽登场。

网友们通过直播观看了这场来自太空的空间大会师。神舟十四的三名宇航员特意换上独一无二的新衣迎接来自神十五的接班人。

随着舱门徐徐打开,陈冬、刘洋、蔡旭哲身上淡蓝色卫衣上印着的卡通图案和欢迎语瞬间萌翻一众网友,大家都直呼太有爱了,我也想要同款。

这次,航天局一改往日严谨清秀风,上演淡蓝可爱秀,着实让人感觉狂接地气。

那么,为什么在空间站里我们通常只能看到航天员身着蓝色工作服,他们的私人服饰却几乎看不到呢?

那是因为航天员的衣服需要在不同的太空环境下,担负起为宇航员保驾护航的重任,它们不仅价格高昂而且需要大量高科技的加持,现在就让我们一起去看看这些令人瞠目结舌的航天高定吧!

航天服的由来

众所周知,宇宙对于人类来说是一个神秘而无限的存在,如果说飞机成为交通工具是人类开启对高空探索的里程碑,那么奔向太空探索宇宙奥秘就成为人类的终极梦想。

1961年4月12日,随着负责载人航天研究工作的苏联宇航专家科罗列夫对加加林说道:“尤拉,你不要紧张,无论你着陆在哪个角落,我们都能找到你。”的话音落下,人类迈出了航天史上最为重要的第一步。

彼时,因为航天器的防震和防辐射系统都处于初级阶段,在太空中遭遇不明辐射和不明物体侵袭,重力失衡有可能导致肌肉萎缩和骨骼硬化成为威胁宇航员生命安全的核心问题。

保护宇航员在太空中安全作业的需求诞生了第一代航天服。

宇航服

从1959年美国宇航员戈尔登.库勃的“水星计划”套装到加加林的SK-1套装再到ACES南瓜套服,宇航服的发展进程日新月异,时至今日它已经内置了所有宇航员生存所必需的高科技装备。

随着科技进步,航天服在考虑安全性的同时,研发出既美观舒适而又功能多样的服饰。航天员们可以根据不同阶段和场合穿着不同类型的服装。

舱内航天服

航天员在出发、返回和在轨运行期间必须穿着舱内航天服,它与舱内设备连接获取电能、氧气等,用于在航天器密封舱压力下降到不适合人类生存时为航天员营造舱内压力环境,保证航天员的生命安全。

之所以必须要穿着舱内航天服往返太空和地面,其实是因为一次惨烈的航天事故。

1971年6月29日,苏联的三名宇航员完成了天文观测和失重条件下植物会如何生长等一系列实验,他们已经在空间站停留20多天。

是时候返回基地,根据地面航天局的雷达监测,返回舱一直处于正常状态飞行状态,地面人员已经做好接应三名宇航员的准备,可就在这时不幸的事发生了。

当地面工作人员赶到预定降落地点,返回舱舱门打开的那一瞬间,只看到三名宇航员一动不动地待在舱内,已经全部停止呼吸。

经过调查发现,他们体内器官大出血,血管中还有氮气残留,也就是说他们是在极度痛苦的状态下死亡。

原来宇航员在断开返回舱和轨道舱的连接后,返回舱压力阀门的真空管被震开,从而导致返回舱的密封性受到破坏。

随着返回舱内的空气压力瞬间降低,在极短时间内,返回舱内的空气全部泄露,三名宇航员瞬间置身于一个真空罩中,完全失去了氧气供给。

宇航员因急性缺氧而产生窒息,太空中的氮气同时在他们体内产生大量气泡,气泡积累在人体肺部,肺部随之膨胀,直至引发血管爆裂。

这次太空事故另一个重要原因就是飞船设计不科学,座舱小而拥挤,最多只能容纳两名航天员在里面工作、行走。

而当时返航的三名宇航员,为了正常开展工作,他们不得不在出发和返回时脱掉臃肿的航天服,恰恰是这个举动,在飞船遇险空气全部漏光,密封舱压力骤降的时候,宇航员因为没有穿着舱内航天服而最终殒命。

在探索过程中因为技术原因导致的损伤不可避免,但是这类因为侥幸心理和人为原因造成的伤害却极度令人痛心。

经过这次惨痛的经验教训,航天界已经形成铁律,所有宇航员在发射和返回时必须穿着舱内服,以保障他们的生命安全。

舱外航天服

舱外航天服俗称“太空漫步袍”,大家只看到外形类似扩大版的羽绒服加载一个头盔,实际上这套衣服有六个各自独立的运作系统,相当于一个独立的小型载人飞船。

它除了具有舱内航天服所有的功能外,还加载了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线四层防护系统,为了维持人体的冷热平衡,舱外服添加了液冷系统,并配备背包式生命保障系统。

也就是说,宇航员可以穿着迷你人造飞船在恶劣的太空环境下出舱活动,完成空间站的建造、维护和维修;航天器(如卫星等)的在轨释放、捕获和维修;应急故障的处置等。

因为功能全面,技术及面料要求绝非普通衣服可比,可以预见地舱外航天服造价十分昂贵。2005年,中国载人航天飞船搭载航天员杨利伟进入太空,他身上穿的那一身航天服就价值3000万元,也就是第一代“飞天”。

目前中国空间站使用的舱外服已经升级到第二代“飞天”,它的性能和使用寿命已经高出一代三倍,所以它的造价肯定远超第一代。

所以相对于舱内服和工作服来说,舱外服可以称得上各行业工作服中的王者。

然而如此昂贵的舱外服却很难被带回地面重复使用,这里面有着很现实的原因。

航天员每次身穿舱外服出舱工作,在恶劣的太空环境下持续工作6到8小时,强辐射、高达两百多度的温差、高真空会给舱外服造成不同程度的损伤,久而久之,即使制作舱外服的材料再高端,也难免对舱外服造成不可逆转的破坏,以致于它的寿命只能以次数来记。

随着舱外航天服达到使用寿命之后,每个部件都相继老化,如果继续使用,一旦出现任何故障,必定会给航天员带来生命危险。

另一方面,如果把舱外航天服带回地球,最多容纳3位航天员的返回舱再加上重量高达一百多公斤的舱外服,势必给航天员在返回舱中的工作带来不利影响,增加返回地面的危险系数。

航天员穿着舱外宇航服在太空中工作很长时间,上面难免残留有辐射,带回地球恐怕会引起重大的污染。

所以说,从回收成本和航天员安全方面来看,把已经完成使命的舱外服抛在地球大气层是最好的选择。航天服会在坠入大气层时,因为摩擦产生巨大热能,在热能作用下航天服被燃烧殆尽。

舱内工作服

从神五到神十五,中国航天员在太空的驻留时间越来越长,他们的服装多样化需求日渐提高,航天员服装逐渐分化为在轨系列化服装、地面系列化服装和服装配饰。

中国航天员在空间站工作生活的服装变得种类繁多:工作服、实验服、失重防护服、锻炼服、休闲服、常服、任务训练服等,这些服装大多具有特殊功能。

众所周知,生活在地球上的人们,每时每刻都在对抗着地心引力。当人类离开脱离地心引力进入太空飞行,身体各个部位都会承受失重、辐射、幽闭环境的考验。

在这些严酷环境长期侵袭下,航天员的骨骼健康、肌肉、心血管功能难免会遭到一定程度的损伤。

为了将损伤降到最低,航天员每天必须进行至少2个小时的运动锻炼,主要目的是为了让身体在失重状态下保持骨骼强壮,同时防止肌肉松弛,对抗失重效应,保持最佳状态。

当然光是运动锻炼是不够的,毕竟他们还要在有限的时间里完成研究工作,失重防护服就应运而生。

这件被称为“企鹅服”的失重防护服从外表来看和普通的工装没有任何区别,但实际上它是帮助航天员对抗失重环境的利器。

“企鹅服”镶嵌着很多拉链,每个拉链背后都有一个口袋。这个口袋不是“哆啦梦”的宝物袋,它里面藏着很多调节环,这些调节环上都有固定的弹力带,这些弹力带把人体的胸部、腿部、臀部、脚踝肌肉绑紧,让肌肉随时处于紧张状态,从而有效防止失重带来的肌肉萎缩。

航天员可以一边工作一边通过失重防护服的内置强拉力减缓肌肉萎缩。

2021年我们年轻的女航天员王亚平曾身着一件灰色服装亮相,这件灰色制服就是实验服,它具有保暖和方便超声探头操作等功能,通常运用于航天员在在轨体检和医学实验。

在大众的记忆中,我们国家的航天服主打色系是白色和蓝色。白色系主要应用在舱内航天服和舱外航天服中,为什么采用白色呢?

一方面因为在大气外层有超强的太阳辐射,白色不仅能把太阳光谱中的热光源反射到太空中,还能有效降低热辐射率。

另一方面,白色在极度寒冷的太空可以有效降低航天员的对外辐射,起到保温作用。

而舱内工作服之所以选择蓝色,很大程度上是因为中国航天员都来自空军,我国空军的制服就是蓝色的,象征着他们的主战场是宽广无垠的蓝天。

当然航天员在幽闭枯燥的环境长期工作之后,难免产生一定程度的烦躁心理,蓝色可以起到舒缓和调节心情的作用。

随着航天事业的飞速发展,航天服在色彩上的运用更加亲民,橙色、黄色、粉色之类的彩色穿搭频繁出现在航天员的运动服或节日服中,给枯燥而单调的太空生活注入不一样活力。

2022太空变装秀已接近尾声,在充满危险和变数的太空环境中,即便穿着再精密抗造的航天服,也无法预知下一秒钟会发生什么。也许,航天员们在出发前已经做好牺牲的准备。

这条问天之路一定会经历坎坷与险阻,但勇气与希望与之相伴共生,中国航天,使命必达!

如何与神十五隔空互动?成都小伙小区楼顶拍到中国空间站

日前,四川成都一位网友在某社交平台发布的自己拍摄的中国空间站图片和视频,引发广大网友关注和点赞。11月30日,“神十五”航天员顺利进驻中国空间站,6名航天员首次实现太空会师,"中国空间站"成为热词。今日,上游新闻(报料邮箱baoliaosy@163.com)记者联系上该名网友小肖,他表示,这段时间除了拍到中国空间站,他还多次拍到了国际空间站,且拍摄地方都在自己所住小区楼顶。

小肖今年27岁,四川成都人,常住成都高新区。他告诉记者,摄影是自己的业余爱好,加上工作时间比较自由,所以有大量时间来进行拍摄。记者注意到,他在自己的社交平台发布了许多摄影作品,有地球自然景观,也有月亮、木星、土星、星云等天体,还有不少关于空间站的视频和图片。近期,他发布的多张中国空间站的照片火了,惹得不少网友羡慕:“拍得很清楚!”

小肖拍摄的中国空间站。

“大约三年前,我购买了相机,开启摄影之路;一年多时间以前,我开始研究天体摄影。”他表示,在网上看到一些星云和行星的图片,感觉很震撼,为了拍摄,自己还专门购入了望远镜和赤道仪,“在拍摄木星和土星的过程中,我在网上看到专业人士对于空间站的拍摄,也试着进行了拍摄。”

他表示,空间站拍摄分为凌日凌月(即空间站穿过日月背景时留下的剪影)和对空间站的拍摄。凌日相对简单,且对天气要求稍低一些,自己完成了几次国际空间站凌日的拍摄。为此,他还向记者发来了多张相关照片。他第一次拍中国空间站凌日,是在四川广汉。“凌日要顶着太阳去拍摄,那是今年酷暑7月份的一天,我半跪着观察拍摄被地面烫伤了膝盖,但付出总有收获,这个过程让我难忘。”

中国空间站凌日照片。

小肖称,空间站的拍摄不需要像凌日凌月那样前往特定的地点,但对天气、设备以及技术要求更高,需要非常精准的跟踪和更高速的相机,同时后期处理也较为复杂。为此,自己更换了新设备,拍摄空间站用到的望远镜镜身7000元,拍摄时与相机连接,所有设备加起来不到2万元,但是比较重,接近百斤,挪动不方便,只好在小区楼顶拍摄,当然去到山区或者远郊,效果会更好。

“成都阴雨天较多,今年我总共拍摄了不到10次,仅有6次拍到了,最近2次才拍清了形状。”他介绍,前几次拍摄的是国际空间站。“梦天实验舱发射后,中国空间站的体积和亮度都高了很多。11月19日凌晨6点30分,中国空间站从成都上空划过,我第一次完成了中国空间站的拍摄。”他透露,通过一些天文程序可以查询到空间站过境以及空间站凌日凌月的具体时间,能够精准到秒,这给自己捕捉空间站提供了方向。

从他发来的拍摄到的中国空间站照片来看,空间站呈现“T”字型。据介绍,随着梦天实验舱发射升空与空间站组合体交会对接,中国空间站形成三舱“T”字基本构型,随着神舟十五号载人飞船与中国空间站成功完成全自主快速交会对接,中国首次实现空间站三船三舱6舱段“T”字组合体结构的独特造型。

小肖拍摄所用的部分设备。

“他喜欢拍这些很久了,心有日月星辰吧!”小肖的朋友小伍向记者表示,自己去到小肖家里,也看到小肖为了拍摄空间站等候准备许久,设备很重,都是他一个人搬到楼顶天台。为了能够捕捉到好的角度,经常需要熬夜。“有一次,我陪着他,当他拍摄到空间站后,我们都很兴奋。”小伍还透露,拍摄到的空间站照片其实并不特别清晰,后期还要进行一些处理,处理工序往往需要几天,才能有最终呈现。

在天文爱好者云集的牧夫天文论坛,记者注意到,小肖将拍摄到的空间站照片发了上去,引发了网友羡慕。有网友求教技巧,他回复称:“因为不能稳定跟踪,所以无法目视,图片叠加了100帧左右,但和单帧区别不大。”记者还注意到,在该论坛也有其他一些网友也表示拍摄到了空间站的画面。

小肖使用的部分设备。

中国天文学会会员、天津市天文学会理事修立鹏介绍称,作为我国长期在轨稳定运行的国家太空实验室,中国空间站每天绕地球公转16圈,每1.5个小时就转一圈,在地面上的中低纬度地区,经常能够在傍晚或黎明时分看到它在天空中划过,最亮时亮度超过-1等,肉眼轻松可见。

普通人如何拍摄到空间站?为此,记者咨询了一位喜欢天文摄影的专业摄影师李先生。“借助高倍高清望远镜,可以拍到空间站较为清晰的画面。”他表示,中国空间站在距离地球400公里左右的轨道上运行,可通过单反相机或者手机来进行拍摄,如果身处较亮区域,相机感光度不要太高,可选择广角镜头,如果要更清晰拍到空间站,则需要借助更专业的设备以及拍摄技巧。

上游新闻记者 朱婷 受访者图

天宫空间站的创新功能:出舱航天员异舱回站,NASA舱段无此功能

再有两个月时间,天宫空间站实验舱Ⅰ问天舱就将搭乘长征5B遥三运载火箭实施发射任务,该舱段与天和核心舱一样都属于20吨级的大型舱段,最大直径4.2米,17.9米的轴向长度将超越国际空间站的任一舱段。

长征五号B型运载火箭

问天号实验舱Ⅰ与天和核心舱前向对接口对接效果图

该舱分为三大结构,分别是资源舱、气闸舱、工作舱,问天舱的气闸舱将是天宫空间站的主份人员专用气闸舱,届时天和核心舱的人员气闸舱将成为备份。

问天气闸舱的条件要比天和气闸舱的条件好得多,前者的出舱口是朝向地球一侧,后者是朝向天顶方向,朝向地球一侧出舱不仅可以领略地球美景,还可以尽可能避免阳光直射干扰。

问天舱气闸舱出舱口面向地球一侧

气闸舱是航天员实施出舱活动的必经枢纽,其泄复压功能是保障航天员安全出舱的关键功能,天宫空间站配置的两个人员气闸舱不仅可以在出舱活动实施前进行备份,还可以在实施过程中发挥备份作用。

比如,航天员经问天气闸舱出舱后,该气闸舱突发某种故障,而无法返回,此时舱外航天员可以自主爬行至天和气闸舱回舱,此为“异舱回站”。

航天员经由问天舱气闸舱出舱效果图

以国际空间站为例,NASA管理的舱段就不具备“异舱回站”功能,因为它只有一个气闸舱,虽然俄舱段也配置有气闸舱,但二者的标准并不能兼容,所以难以在出舱任务实施过程中相互备份。

“异舱回站”需要一名舱内航天员穿着舱外航天服进入气闸舱完整执行出舱流程作业打开舱门,否则舱外航天员是无法打开备份气闸舱的舱门,这也意味着天宫空间站具备两人以上规模的出舱作业能力。

天宫空间站出舱任务“异舱回站”路线示意图

载人航天,人命关天。载人空间站最重要的就是保障航天员安全的各类冗余设备能力,比如问天舱就完整备份了天和核心舱的能源管理、信息系统、控制系统和载人环境等关键功能。

除了前文所述的气闸舱备份,问天舱还有很多备份设施,比如它也有保障3名航天员在轨休息的睡眠舱,平时可在两批乘组轮换时发挥作用,在轨工作生活吃喝拉撒一样都不能少,除了睡眠备份,就连卫生间以及配套的尿处理子系统也都有备份。

天宫空间站应急避难区

天宫空间站三舱组合体地面验证舱

如此完整的备份,使得问天舱成为了天宫空间站的应急避难区,一旦遭遇险况,站内航天员可迅速进入问天舱并关闭节点舱的双向承压舱门,进而长时间等待地面救援船的到来。

航天快递成功发射 提前为航天员投递太空日用品

中新社西安5月10日电 (杨英琦)5月10日1时56分,长征七号运载火箭成功将天舟四号货运飞船送入太空,中国空间站建造阶段正式拉开帷幕。此次发射任务中,中国航天科技集团四院(以下简称:航天四院)为航天员生活的空间站提供了日常易耗品,这些产品随飞船进入空间站,为后续飞行任务做好保障准备。

5月10日1时56分,搭载天舟四号货运飞船的长征七号遥五运载火箭,在中国文昌航天发射场成功发射。 中新社记者 骆云飞 摄

空间站是一种在近地轨道长时间运行,可供多名航天员巡访、长期工作和生活的载人航天器。由于长期在“空间家园”工作生活,航天员必然要消耗大量日常用品。为提前给航天员“备货”,由航天四院42所研制生产的舱外航天服备件、结构密封件备件、“太空厕所”上盖组件、二氧化碳吸附药盘等随货运飞船提前入驻“空间家园”。

据介绍,航天四院42所为天舟四号货运飞船及空间站提供的所有动、静结构与机构密封件,可为舱体结构提供严丝合缝的密封系统,对隔离舱体与外层空间、支撑舱内环境起着至关重要的作用,可以防止舱外的辐照,耐受空间环境各种严苛的考验,确保航天员的生命安全和舱内仪器仪表的正常运行,为航天员提供了可靠的长寿命密封防护。

航天员如果出舱,舱外航天服就成了保护他们安全的唯一屏障。而一件舱外航天服,需要几十种形态各异的密封件,皆由航天四院42所提供。这些密封件除了满足各项性能指标外,还根据人体学功能满足多种复杂要求,能够耐受严苛的空间环境,既确保密封严丝合缝,又确保航天服关节灵活自如。

航天四院介绍,二氧化碳吸附药盘是舱外航天服生保分系统中的重要部件。航天员在执行舱外任务时,该药盘能吸收航天服内代谢产生的二氧化碳,确保二氧化碳浓度在允许范围内,从而保障航天员生命安全和身体健康。

此外,空间站的“太空厕所”易耗品——大便袋上盖组件等,则为航天员提供日常生活排泄物的杀菌处理,从而让航天员能够更加安全、卫生、舒适地在太空长期工作生活。(完)

你的来信,航天员已收到!中国空间站将回信

“带着我的梦想上天宫”征集活动今年4月启动。网友给中国航天员写一封信,将有机会由航天员在空间站内拆阅并回复。

活动启动以来,航天员们已经收到来自全国各地的3万余封来信,其中有很多来自中小学生。小小的心愿、大大的梦想,孩子们用质朴而热情的文字写下他们的航天梦。

目前正驻留在中国空间站的三位航天员是陈冬、刘洋、蔡旭哲。神舟十四号载人飞船于6月5日成功发射,航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲顺利进驻天和核心舱,开启为期6个月的在轨驻留,开展空间站平台维护与照料、机械臂操作、出舱活动、舱段转移等工作以及空间科学实验、技术试验。

孩子们的信件已经寄往中国空间站,神舟十四号载人飞船航天员乘组将阅览并回复。他们选到哪位小朋友?回信中说了些什么?一起期待!

来源: 人民日报客户端

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