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技不如人?为什么神14不效仿美国,将3000万/套的航天服带回检修

神舟14号飞船于2022年12月4日晚上8点9分在东风着陆场成功降落,在搜救过程中有2件事儿引发广泛关注。

一个是搜救人员与航天员沟通时有两名工作人员拿着锯子冲向返回舱,手动锯断伞绳子后,将降落伞整理装入了一个1米左右的收纳袋。部分网友看到这种老式“切伞”方式以为发生了故障,其实不然,这是符合当时环境的一种切伞方式。

在返回舱内部有一个控制着切断伞绳的按钮,航天员按下后就会自动切断伞绳,降落伞与返回舱脱离;如果没有按下则实施人工脱离。

这次降落伞与返回舱未自动脱离,土豆认为是航天员根据现场环境做出的判断。通常情况下风大时会采用自动脱伞,原因是风力过大会对返回舱造成拖拉,而东风着陆场当时风力不算大,航天员选择这种稳妥方案也在情理之中。

另一个事儿就是航天员穿的宇航服了,比太空出舱时穿的宇航服足足“瘦”一圈,为啥?因为它们就是两个不同的东西,前者属于舱内航天服,用在飞船发射、返回时穿,一件造价约10万;后者是舱外航天服,用在太空行走、舱外空间站设备检修时穿,一件价值3000万。

很多网友可能不知道的是,世界上只有3个国家具有独立生产舱外航天服的能力,分别是美国、俄罗斯和中国,重点是咱们国家生产的舱外航天员性能卓越,造价却是最低的。

我国舱外航天服寿命3年15次,从进口到国产

早年咱们航天技术差、底子薄使用的航天服都是进口的,从俄罗斯总共进口了9套海鹰舱外航天服,其中3套在执行太空飞行任务时使用,6套用于平时训练。

海鹰舱外航天服并非完美无瑕,使用寿命只有12次,淘汰后坠入大气层焚毁,但它给我国航天技术人员留下了深刻印象——太贵了。为此,航天人员铆足了劲终于研发出了我国第一代舱外航天服——“飞天”航天服。

“飞天”航天服的性能究竟怎么样?需要“真刀实枪”地练一练。不过,保险起见神舟7号执行出舱任务时采取一个折中方案,翟志刚穿飞天航天服,刘伯明穿俄罗斯的海鹰舱外航天服,事实证明咱们的飞天航天服经受住了考验。

问题是第一代“飞天”航天服重量大、灵活性差,只能连续工作4个小时,所以我国又推出了第二代“飞天”航天服,上文提到的造价3000万的航天服说的就是它。和第一代相比,二代航天服重约130公斤、5分钟就能完成穿脱,工作时间也增加到了8个小时,而且加入了许多“黑科技”。

比较典型的是“液态服”。众所周知太空中面临着一个极端的温度环境,朝着太阳的一侧温度高达121摄氏度,背对太阳的一面温度低至零下157摄氏度,前后面温差接近300度,这个温度下地球上的大部分设备都会罢工。

我国研究人员巧妙地在航天服中加入了“液冷服”,衣服中分布着细密小孔,有42根液冷管线从这些小孔中穿过,总长度达100多米。液冷管中流动的液体恰恰起到热量分配均衡的作用,靠着“液冷服”航天员在太空活动时产生的热量会及时散开,避免汗珠浸入航天服引发不必要的麻烦。

目前我国有3条舱外航天服在空间站,分别用饰带红色(A)、蓝色(B)、黄色 (C) 加以区分,每个航天服上都印着航天员的名字,所以网友会看到这样的一幕:刘洋穿的航天服上也印着叶光富和王亚平的名字,说明他们三人共用了一套舱外航天服。

舱外航天服既然这么昂贵,为什么不带回地面检修呢?等修复后再送回空间站

这确实是一种思路,而美国就是这么干的。上世纪70-80年代美国一口气研制出了18套舱外航天服,其中2套损失在1986年 “挑战者号”事故中,2套毁于2003年“哥伦比亚号”事故,还有的用于测试,目前国际空间站只有4套航天服,剩余7套正在地面维护。

当航天服老旧、出现故障后,美国就将航天服带回地面进行修复,但通常是每使用25次就带回地面维修一次,这是美国航天员硬是穿着这些40年代“老古董”仍可执行任务的原因。

土豆分析美国NASA目前不会再研发新航天服了,有两个原因:一是造价太高,每套成本超过了1.5亿美元;二是国际空间站计划在2031年正式退役,航天服没了用武之地,再研发铁定是“打水漂”。

再说咱们为何不将飞天航天服带回?说实话是“真不想”吗?也想!只是目前做不到,或者说“没必要”。

舱外航天服返回地面一般搭乘航天员的飞船,神舟14号飞船的返回舱直径约2.5米,面积为7.7平方米,需要容纳3名航天员外,还有一些必要的设备仪器,别说留有空间了,航天员都略有拥挤,这个时候怎么能容下一个舱外航天服。再者航天服重约130公斤,大致相当于2名航天员的重量,这也会增加返回舱的载重和冲击力。

那为什么不单独将舱外航天服运回地面呢?部分网友心中可能有类似疑问。这种方法理论上可行,只是太赔钱!据了解一个载人飞船的发射成本为8.5亿元,货运飞船为3.5亿元,这笔钱足以研制数个全新航天服了!

全新载人飞船理论上可以将航天服带回地面

我国新研制的载人飞船最大直径4.5米、身长9米,发射重量超20吨,单是返回舱就重5.6吨,最多可搭乘7名航天员,按照这个运力应该可以将1-2件舱外航天服带回地面。

土豆惊喜的是,全新载人飞船可重复使用,返回舱可使用10次,到那时有可能咱们的第三代航天服已经设计成功,重量更小、功能更全、成本更低。这样算下来,我国航天工程的各项成本将进一步降低。



原创:土豆

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