航天员的“第二层皮肤”

随着我国载人航天工程的不断推进，人们见证了一个个令人振奋的航天事业的里程碑。从空间站的建设和维护，到月球探测计划，不同的任务面临着各异的挑战与风险，这些都要求有不同的航天服来为航天员的生命安全保驾护航。它们如同航天员的第二层皮肤，在极端的太空环境中给予最坚实的守护，开启人类探索宇宙的崭新篇章。

中国舱外航天服的“飞天”之路

航天员刘伯明身着新一代“飞天”舱外航天服顺利出舱

“飞天” 舱外航天服从内到外分为六层，包括舒适层、备份气密层、主气密层、限制层、隔热层和外防护层。它具备防辐射、温度调节和压力调节等重要功能，同时拥有完备的生命保障系统。

“飞天”舱外航天服

“飞天” 舱外航天服的设计非常巧妙，它重而不笨、行动灵活，巧妙的利用仿生结构使关节活动更加自如。上下肢的所有关节处使用气密轴承，让航天员的手脚可随意转动的同时，严格保证了气密性。其背包是航天服穿脱口的密封门，内部安装了舱外航天服生保设备，背包壳体下端装有备用氧瓶等。背包关闭通过拉紧钢索和操作关闭手柄来完成。

“飞天”舱外航天服在保障航天员生命安全方面的关键技术

“飞天”舱外航天服是保障航天员在太空恶劣环境中安全的关键装备，其技术复杂，相当于微型载人航天器，是一个国家载人航天实力的重要体现。

它由服装、头盔、手套和航天靴等组成，服装最里层是衬里和尿收集装置，衬里外是液冷通风层用于散热，再往外是加压气密层产生一定压力，然后是限制层防止向外膨胀，限制层外是隔热层应对大温差变化，最外面是保护层，具有多种功能。

至于“飞天” 舱外航天服的头盔，具有极为宽阔的视野。其面窗更是多达4层，其中两层中间填充有高纯氮气，用于防止起雾，面窗的外面一层是防护镜，最外层则是可活动的镀金滤光镜，当航天员迎着阳光工作时，可以将其拉下，避免光线直接照射到眼睛。

新一代“飞天”舱外航天服的头盔示意图

它的手套外层为纤维织物，并且有两层由特殊隔热橡胶制造的气密层，能够耐受高达100℃的高温，不过手套的指尖部分仅有一层气密层，以便让航天员保持触觉。靴子由压力靴和舱外热防护套靴组成，以便航天员脚部受到足够的保护。

“飞天”的“控制板”设在前胸位置，用于操作各种设备，是其“大脑”之所在。由于穿上舱外航天服后，航天员难以看到胸口的开关，所以“飞天”在左手腕处设有一面小镜子，以便让航天员借助镜像来观察。

此外，航天服背部有便携式生命保障系统提供氧气等维持生命所需条件，太空行走时间较长时还装有饮水袋和放置食物棒的长孔。

我国空间站所使用的“飞天”舱外服是目前世界最先进的航天服之一，这离不开航天工作者的共同努力。现在航天事业发展到了月球探测阶段，为了应对月球复杂的环境，研发团队设计研发出了新的航天服——登月服。

登月服：为探测月球而生

中国登月服首次亮相

2024年9月28日，登月服外观在中国首次亮相。登月服是在舱外航天服的基础上发展设计而来的。登月服相较于舱外航天服整体性更加凸显，外部设备元器件呈现小型化、集成化，更像一件真正的“衣服”。它继承了舱外航天服的许多先进技术和设计理念，同时针对月球表面的特殊环境进行了一系列的创新和改进。

月球环境十分恶劣，表面昼夜温差极大，白天温度高达127℃，夜晚则降至-183℃。登月服采用了高效的隔热和保温材料，以确保航天员在极端温度下的生命安全。这些材料通常具有多层结构，包括反射层、隔热层和保温层等。为了进一步适应月球表面的温度变化，登月服还配备了先进的温度调节系统。这个系统能够根据航天员的身体状况和外界环境的温度变化，自动调节航天服内部的温度。温度调节系统通常包括加热元件、冷却元件和温度传感器等。

月球表面没有大气层的保护，直接暴露在宇宙射线和太阳辐射之下。因此登月服的结构设计也考虑了辐射防护的要求。例如，登月服的面罩采用全景式防眩光面窗，能够最大限度地减少辐射的入射角，提高辐射防护效果。

月球表面布满了尘埃，这些尘埃非常细小，且具有一定的粘附性。为了防止尘埃进入航天服内部对航天员的身体造成伤害，登月服的外层和面罩采用耐磨、防粘附的材料，能够有效地阻挡尘埃的附着。同时，登月服的关节部位和密封件也进行了特殊的设计，以防止尘埃的进入。

登月服关节配置进行了改进

此外，登月服之所以能够支持航天员长时间在月面进行活动，离不开其独特的功能特性。登月服通过其生命保障系统为航天员提供必需的氧气，调节温度，去除二氧化碳，让航天员的生命安全得到有力保障。同时，它能通过压力防护保持内部合适的压力，避免真空环境给航天员带来伤害。此外，通信系统让航天员与地面控制中心保持顺畅沟通，能源供应则为设备和系统持续提供电力支持。正因如此，航天员才能在月面上长时间活动。

未来的中国航天会在“飞天”舱外航天服和登月服的设计和技术创新上面不断改善，让它们为空间站建设和探测月球做出更大的贡献，为人类探索太空提供了强有力的支持。