美国富豪太空行走,为何宇航服“又轻又美”,而我国的却很笨重

时事   2024-09-19 17:05   河北  

2024年9月12日,亿万富翁艾萨克曼以及他的三位伙伴——其中包括一位退役空军飞行员和SpaceX的两名普通员工,搭乘SpaceX的龙飞船,执行了“北极星黎明”计划的首次航天任务。

他们身着SpaceX全新设计的舱外航天服,在距地球700多公里的太空轨道,不仅实现了自1972年“阿波罗计划”结束后载人航天活动的新高度纪录,也首次开创了人类历史上平民太空行走的先河。

这一壮举不仅打破了多年来由专业宇航员垄断的太空舱外活动,更意味着曾经高高在上的太空探索,正在逐步走向大众化。

从2000年以来,人类已经进行了超过270次太空行走,然而每一次的舱外活动几乎都是经过长期训练的宇航员专属。

太空环境的恶劣条件让出舱活动成为高风险任务,航天员必须依赖复杂精密的设备和专业训练才能应对。

而这次SpaceX的创新在于不仅简化了传统的出舱流程,也简化了宇航服设计。

从现场画面可以看到,整个飞船被设计变成了一个气闸舱,针对太空行走需求进行了多项改造,如增设供氧设备和氮气充放系统、安装“天行者”辅助结构等。

还在舱外航天服设计上大胆创新,去除了传统航天服那厚重的外形和复杂的设备。

该航天服继承了载人龙飞船配套舱内航天服的科幻简约风格,并在细节上进行了多项改进,如关节部分改用硬壳结构以提高灵活性。

这些针对性的技术改进,无疑大大降低了普通人实施太空行走的门槛。

然而,这种看似革命性的简化设计,真的能保障航天员的安全与任务的顺利进行吗?

其实,这里的关键在于,SpaceX此次设计的主要目标并不是让这些平民“太空旅客”完成复杂的科学任务,而更多的是一场商业展示。

SpaceX计划在未来几年内逐步发展独立的载人航天能力,支持登月、登火等深空探索任务,想要实现这些目标,就要对已有的技术进行验证和测试。

这次“北极星黎明”计划开展之初就已经明确了几个目标,要在轨验证宇航服的能力、基于“星链”的激光空间通信技术,以及多项生物医学实验及研究。

这些测试对于验证舱外航天服的可靠性、舱外通信技术,评估太空环境对人类健康的影响等有重要意义。

也正因为此,为了适应任务需求,相比那些动辄长达数小时甚至数天的专业任务,SpaceX这次太空行走时间相对较短,任务也相对简单,航天服的设计上也是追求“能简则简”,“要多漂亮有多漂亮”。

在太空中,航天员面临的是真空环境,几乎为零的大气压让任何暴露在外的生物都无法生存。

传统航天服通过维持0.4个大气压的纯氧环境,既保证了呼吸的正常进行,也平衡宇航员体内外的压力差。

但SpaceX为了保证宇航员的独立操作和移动自由,直接采用了“脐带”式软管连接飞船内部的设备,摒弃了传统航天服中的背负氧气和推进装置的小背包,省去了这些复杂的设计。

由于太空的温度变化巨大,航天服必须配备完善的液冷通风系统和高强度宇航材料,才能在面对极端高温或低温时有效保护航天员。

传统的多层复合材料航天服可以航天员提供良好的防护,而SpaceX这次的任务航天服为了“轻便”,则直接取消了液冷系统,改用材料的保温能力应对短暂的外出任务。

对于那些在极端环境中长时间作业的宇航员来说,这些改进的风险是巨大的,但这种简化恰恰能适合短时间、轻任务的太空旅客,所以亿万富翁艾萨克曼很顺利的就完成了,而且并没有感到身体不适。

SpaceX的创新设计在推动太空旅行的过程中无疑走出了重要的一步,但它也提醒我们,这种简化并不适合每一个太空任务。

本质上而言,SpaceX太空行走任务,更多的是对太空商业化的展示,太空任务的门槛正在降低,而非航天技术本质上的飞跃。

商业航天企业利益至上,任务成功才能吸引更多的“money”,才能吸引更多普通人体验曾经只有少数人才能触的领域。

与美国SpaceX大刀阔斧的商业化模式相比,中国在航天领域的稳步推进显示了另一种策略。

中国的载人航天任务,仍然是由经过多年训练的专业航天员来执行。

太空环境负责多变,不仅有极端的温度变化,还有宇宙射线和微小碎片的威胁。

我国航天员需要面对复杂的任务、操作高精尖的设备,并时刻准备应对突发状况,这就需要对航天员进行多年训练,以熟悉各种仪器设备。

在中国空间站建设中,舱外活动、科研任务等操作复杂且技术要求高,中国航天员不仅要面对长时间的太空驻留,还要迅速、正确的应对各种突发状况。

因此我国对于宇航员的环控保以及防护要求标准严格,以确保航天员在外太空恶劣环境下的安全。

比如,在航天服设计方面,依然采用传统“飞天”舱外服开展出舱任务,虽然“笨重”,但经过多年验证,安全性是万无一失的。

今年5月28日,神舟十八号航天员叶光富正是在中国航天服的支持下,实现了单次出舱时间达到8小时23分钟的记录,顺利完成了长时间的舱外作业。

想要做到这么长时间的出舱活动时长,满足舱外维护维修的任务要求,依靠SpaceX的“简化版宇航服是完全无法做到的。

毫无疑问,SpaceX的创新为未来太空探索带来了更多可能性,但如何在商业化与专业性之间找到平衡点,将是太空探索领域面临的长期挑战。

中国与美国在这一领域各有侧重,一个稳扎稳打,另一个大胆创新。

而最终,谁能够更好地平衡安全与效率,才有可能在未来的太空竞赛中占据更大的优势。

海内人物
用平凡的笔触解读航天科技故事,每一个人物,每一个正能量都值得点赞!
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