造价3000万的国产舱外宇航服,背后有着怎样的黑科技?
序言
目前天宫空间站上的三名航天员,需要在太空工作三个月。他们的任务已经安排得满满当当,其中最重要的任务之一就是出舱。
按照计划,航天员将在机械臂的帮助下,未来会开展两次出舱活动。而要出舱就不得不提到,中国研制的高科技产物-国产舱外航天服。
值得注意的是,在中国之前,全世界仅有美俄两个国家掌握舱外航天服技术,而现在我们已经成为第三个独立研制成功的国家。
那么问题来了:
航天服的制造很难么?
中国航天服到底有多厉害?
美国登月航天服
说到宇航服就要说到,让我印象最深刻的就是:
在1969年7月20日,"阿波罗11"号成功登陆月球,宇航员拍下一张美国历史上最为著名的照片。
对,就是那张宇航员穿着宇航服站在月球表面上。
别看那种衣服很笨重的样子,它可是携带了很多黑科技的。
啥?你还不信?那我就跟你科普科普下!
在太空中我们会受到真空、太阳和其他物体辐射的伤害,以及最高149度的高温和最低-184度的考验。
这么极端的环境,对宇航员来说是多么大的威胁,甚至会面临着生命危险,这时候就需要一套太空服来防护应对,从而保障宇航员在太空中能安全作业。
除此之外呢,衣服里面还要提供氧气、通讯、遥测技术等等。对了,还有最重要的作用就是为航天员提供所需的气压。
在真空的情况下,如果气压过低,人体血液及身体组织内的气体会向外涌出,航天员就会由于血液瞬间"沸腾"而死亡。
而要把所有这些技术都集成在一起,可想而知这难度有多大。说它是一架小型航天器,一点都不夸张!
中国航天服
就拿宇航员从"天舟二号"货运飞船里取了出来的,我国新一代舱外航天服来说。
它采用雪白面料、黄金面罩,头部还带有各种灯和传感器,颜值满分,科技感爆棚。从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套和靴子,背上还有一只1.30米高的大背包。
并且航天服内部有6层结构,特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层,橡胶质地的备份气密层,复合关节结构组成的主气密层,涤纶面料的限制层,通过热反射来实现隔热的隔热层,以及最外面的外防护层。
每一层都有每一层的功能,可以说是层层保护宇航员的安全。与以前的航天服相比,新航天服的出舱支持时间提升至7-8小时。
还有航天头盔,这玩意可高级了。
里面装有摄像头、照明灯、报警指示灯还有高科技面窗。面窗是由4层材料组成,底层,2层冲压结构中充有高纯氮气用来防结雾。最外层是防折射层,用来预防太阳光的强烈折射。
航天服手臂设计
对了,还有它的手臂,这可是为每位航天员量身定做的。除了隔热耐高温以外,还可以灵活方便地进行操作。
那么背后工程师们是如何做到这些呢?
说出来大家或许不信,它身上关节处的设计,竟然和我们日常见到的小龙虾有关。
具体是怎么回事?
如果在太空中,航天服的手臂部分做得太硬的话,就要用力去掰航天服的胳膊才行,费时费力不说,而且还耽误工作。
太软也不行,这样防护又不够。
那有没有一种办法能够"鱼和熊掌兼得"?
这难不倒我们聪明的中国人,工程师就找到了一种办法,而这个办法是他在吃小龙虾的时候想到的。
我们知道小龙虾的尾部是半硬壳的,但是一点也不妨碍它灵活的活动。工程师后来就分析,原来是因为它里面有一种鳞片层叠结构,可以让它做到如此灵活。
所以工程师就在手套关节处,利用仿生学原理设计了一种类似小龙虾尾部的层叠结构,既保证了强度,又满足了出舱活动的需求。
所以你看,我们普通人就知道吃龙虾,而工程师们善于发现背后的原理。盆友们! 这就是差距啊!
更为关键的是,宇航服里面的90多个关键部件,完完全全都是纯国产的。
大到整体结构和外形,小到元器件、原材料的性能指标,可以说航天服的一针一线,都是我们从头设计,最终的效果也接近国际水平。
至于它的造价嘛,之前杨利伟在一次访谈中说到,它价值3000万元人民币。
3000万是什么概念?
这么说吧,能在一线城市买2套大房子了。
可以说宇航服是世界上最昂贵的"服装",同时也是高科技领域的尖端技术代表。放眼全球200多个国家,只有中美俄三国有这个技术制造。
感悟
回顾过去,中国在60年代开始建设航天事业时,面对美帝的严密封锁,别说核心的机密资料了,就连样品都很难见到。
但就是在这样艰苦的情况下,在1970年4月24日,我们成功发射首颗国产人造卫星"东方红一号",叩开了中国人探索太空的序幕。
到了1998年,美俄主导的国际空间站开始建设。
但是以美国为首的西方国家,将中国排除在国际宇航合作之外。宇航服什么的,更不会让我们知道如何制造的。
不带咱们玩,那咱们就自己玩!
如今咱们自主研制的天宫空间站核心舱已经发射,并且未来将达到180吨的规模,至于航天服我们也早已经攻克。
还是那句话:求人不如求己。
我们一定要有自己的核心技术,不能永远跟在别人后面跑,必须要独立自主发展自己,立足于自己的力量来自主进行研发。
自力更生、自主创新,永远都是正确的发展道路!
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