当日“飞天”去，星空一簇白——揭秘航天战甲

中华民族是存有飞天梦想最早的民族之一，从女娲补天、嫦娥奔月等神话传说，到明代万户的固体火箭升空实验，再到神舟十二号成功发射，中国航天员顺利入住“天宫”。我们的飞天梦跌跌撞撞，从想象走到了现实。

神舟十二号成功发射，意味着我国第一座自主研发的空间站开始进入一个全新的篇章。航天员刘伯明、汤洪波从空间站天和核心舱节点舱成功出舱时穿着我国自主研发的新一代“飞天”舱外航天服，在太空中尤为瞩目。

众所周知，一个航天大国只有完全掌握天地返回、交会对接、自由出舱这三大要素才能真正算得上是具有宇宙探索能力的国家。航天服号称“小型宇宙飞船”，更是一个国家航天技术的集中体现。相比以往的航天任务，此次出舱活动时间大幅增加，任务更加复杂，对航天员所着的舱外航天服性能要求更高。那么这次的“飞天”舱外航天服凝聚了哪些黑科技呢？

舱外航天服是航天员出舱活动的铠甲，也是航天员生命安全的重要保障。根据NASA（美国航空航天局）的官方研究数据，微重力环境下航天员的骨骼肌肉和心肺等生理系统的功能幅度比在地面降低10%，甚至更多。航天员在太空经常面临着149摄氏度的高温、零下184摄氏度的低温、宇宙射线、强紫外线、微流星体等恶劣环境。细如尘埃的高能粒子，在几十倍音速的穿行速度下，一旦击中人体，人体则会直接洞穿。为了更好地保护我们的航天员，“飞天”舱外航天服可谓是“层层加码”。

舱外航天服的服装由6层组成，由里向外依次是：经过特殊防静电处理的、棉布织就的舒适层；用于散热的液冷通风层；由复合关节结构组成、气密程度滴水不漏的加压气密层；限制加压气密层向外膨胀、抵御微流星撞击的限制层；由5～7层涂铝聚酯薄膜构成、通过热反射实现隔热的隔热层；由多种纤维复合纺织面料构成的外防护层。其具有良好的柔软性、耐穿透、耐磨损、耐高温、耐腐蚀、耐辐射、抗微尘流等特性。

舱外航天服的头盔也是多层防护，共有4层结构。最里面两层是充压结构，充有高纯度氮气和防雾剂，并且搭配通风祛湿装置。往外一层是防护面窗，最外层是滤光面窗，防止太阳光直射人眼。头盔上还配备了摄像头、照明灯、报警指示灯、语言报警系统等。相关人员在接受媒体采访时表示，头盔的承压材料要经过多轮的选择、测试，仅密封和缝合就耗时两个月，需要完成47道工序。

背部高1.3米的大背包，是航天员的“生命之门”，也是航天服穿脱口的密封门，内部装有提供氧气等维持生命所需各种条件的便携式生命保障系统。

小小的“飞天”手套也“暗藏玄机”。手套外层为纤维织物，使用特殊隔热橡胶材料，能耐受100摄氏度高温。制造时需要先将航天员的手部进行“三维立体扫描”，取得精确数据后为每一位航天员“量身定制”。“飞天”手套指尖部分只有1层气密层，以保持良好的触觉，航天员戴上手套后可握住25毫米粗细的东西。

星表探测作业要求舱外航天服具备良好的运动性和灵活性，辅助航天员完成星表行走、样品采集、设备维修和物资搬运等工作。为了航天员戴上航天头盔时拥有最好的视野，科研人员在头盔外层的镀金滤光面窗材料选择、结构设计、金膜厚度及镀膜工艺方面进行了无数次实验。

服装部分，科研人员更是提出了创造性的“主动航天服设计方案”，即在现有航天服的基础上融合先进的外骨骼机器人技术，使航天员、航天服、助力外骨骼三者高度融合。设计师在上肢的肩、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。其上肢关节巧妙地利用“龙虾尾部”仿生结构，这种半硬壳结构使关节活动更加自如。手部和腿部还配有专门的调节带，可以调节尺寸以适合不同身材的航天员，身高为1.6～1.8米的人都能穿上这套舱外航天服。

“飞天”航天服的设计非常精妙，即使一个小盘扣都要考虑其实际应用，从最初支持到太空工作4小时，发展到舱外8小时的生命保障功能，“飞天”航天服的可靠系数越来越高。此外航天服重达120千克，但是穿脱非常方便，受过专业训练的航天员5分钟就可以穿上或脱下。

无数航天人都为“飞天战甲”贡献了自己的智慧，也许未来，我们还会见到自带助推器的舱外服，见证中国更先进的太空探索方式。

关键词： 航天战甲 舱外航天服设计 神舟十二号 中国科学技术馆