名字叫“飞天”,重量120公斤,造价约3000万元人民币,可靠系数0.997,可以支持4个小时的舱外活动……

神七航天员出舱行走,舱外航天服是关键。

中国自主研制的舱外服是什么模样?在航天员出舱行走过程中到底会起到什么样的作用?来自中国航天员科研训练中心的设计师们一一揭开这些数字背后的“谜底”。

穿在身上的“飞船”

记者观察:最高能达到2米,躯干像盔甲,四肢像面包,再背上1.30米的大背包……谁要是在大街上穿上这么一身“行头”,一定会被当作“天外来客”。

这就是中国的舱外航天服,在没有加压的状态下,软软地躺在中国航天员中心一间实验室里。

服装通体纯白,从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套、靴子。从内到外,则分为6层:由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、最外面的外防护层。服装的四肢装有调节带,通过调节上臂、小臂和下肢的长度,身高1.60米-1.80米的人都能穿上这套衣服。

壁厚仅1.5毫米的铝合金躯干外壳上密集着各种仪器:电控台、气液控制台、气液组合插座、应急供氧管、电脐带。仅是十几厘米见方的电控台里,就有照明、数码管控、机械式压力表等9个开关。在记者看来,这完全就是把飞船的控制台整个搬到了航天员身上。别说是怎么操作,就是每个开关的位置,要记得一清二楚,也不是件容易的事——难怪航天服手腕处装有一面小镜子,航天员可以通过镜子,随时察看自己身上的各种开关。

专家解说(航天医学工程总体研究室主任刘伟波):舱外航天服是我国第三次载人航天飞行中最难的一项技术。飞船的大多数功能,都要在舱外服里实现。可以说,舱外服就是一个穿在身上的小型飞船。

总的来说,舱外服为航天员提供3方面的保障。一是辐射、真空、微流尘等环境的防护;二是生命保障,也就是要保持一个适合人生存的气体和温度湿度环境;三是良好的功效保障,保证航天员穿着舱外服能开展维修器材等太空作业。

“重而不笨”的中国特色

记者观察:这么重的一套衣服,在天上还要加压“充气”。航天员穿上后,会不会变成行动困难的“巨无霸”?

答案是否定的。重而不笨、行动灵活,是中国舱外航天服的一大特点。设计师们在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等关节处,使用了气密轴承。在轴承的作用下,航天员的手脚可以随意转动,同时能严格保证气密性。手背则用上了可以翻折的热防护盖片,不仅能提高手指的热防护能力,还能保证手指的关节活动性。

舱外用的手套,看上去特别厚实。把大拇指以外的4个指头缝合在一起的话,有点像拳击手套。手背为白色,手心和指头是灰色的——密密麻麻的灰色橡胶凸粒,具有防滑和隔热的作用。出舱活动主要靠手完成操作和“行走”,手套必须灵活,同时又得有相当的厚度以保证气密性、隔热性,这在材料与工艺上几乎是矛盾的。科研人员经过无数次试验,终于制造出了既安全又灵活的手套。

专家解说(航天服研究室主任刘向阳):“飞天”是中国完全自主知识产权的第一代舱外航天服,整体设计和各部件的设计、组装都是中国人自己完成的。就完成目前任务的能力而言,接近国际水平。

完成任务后它将留太空

记者观察:舱外服是门大学问,穿舱外服同样不简单。这是记者在低压舱训练中看到的一幕——两名航天员从准备间走进实验舱,纯白和纯蓝色的紧身液冷服,把他们从头到脚包得如同电影里的“蜘蛛侠”。在工作人员的协助下,他们像虫子钻进蚕蛹一样,进入了航天服。

与其说是“穿”航天服,不如说是“坐”航天服——两名航天员小心翼翼地把双腿伸进航天服的下肢,臀部放在航天服的背包沿上,然后关闭背包门,把自己裹在了庞大的航天服中……

这个过程也就一两分钟。但之前的准备工作需要花不少时间:航天员在穿上贴身内衣以后,首先要穿一件能够测量心跳、体温的生理背心,接下来是防静电的连体内衣,第4层是给人体散热的液冷服,然后戴上通讯装备,最后才穿舱外服。

神七飞行结束后,手套将随返回舱带回地面。由于体积、重量的限制,费这么大劲儿穿上的舱外航天服,在完成出舱任务脱下后,只能留在天上了。想到这套衣服3000万元人民币的价值,好可惜……

专家解说(航天员选拔训练研究室主任吴斌):飞船发射时,舱外服是打包固定在轨道舱壁上的,因此航天员首先要启封服装,然后把各部分组合成一件完整的舱外服,再把净化器、氧瓶、电池、无线电遥测装置等可更换部件装上航天服。在“穿衣”的过程中,执行出舱活动的航天员与留在轨道舱的航天员互相配合,一人操作时,另一人就读操作手册并进行确认。这是个非常细致而又累人的活。比如,“舱外服启封”项目分为21个操作单元,其中仅仅是“解开舱外服的包装物”又包含了12个大步骤。整个过程长达近15个小时。神舟六号任务结束后,航天员训练的一项主要内容,就是操作舱外航天服。 新华社发