據中國載人航太工程辦公室消息，神舟十二號太空人乘組將於近日擇機執行第二次出艙活動。 大家可能有所不知，中國太空人進行中國空間站建造期間的出艙活動，身上穿的這套艙外航太服是我國研製的全新第二代”飛天”航太服，對比第一代艙外航太服有了巨大的進步。 那麼，這些堪稱「價值連城」的衣服都有哪些高明之處呢？ 人類未來的艙外航太服還將會有哪些改進？

7月4日，太空人劉伯明穿第二代「飛天」出艙

世上最昂貴的”衣服”

神舟七號任務出艙時，太空人翟志剛穿的是第一代「飛天」艙外航太服。 據公開資料介紹，「飛天」艙外航太服雖然借鑒了俄羅斯成熟的「海鷹」艙外航太服設計，但總體上還是我國自主研製生產的。

翟志剛穿第一代飛天艙外航太服出艙

神舟七號任務是我國首次執行艙外活動，是「飛天」艙外航太服的首次實際運用。 為了以防萬一，相關人員在神舟七號氣閘艙中，還備有一套俄羅斯的”海鷹”艙外服。 神舟七號出艙任務成功，證明瞭我國”飛天”艙外航太服設計的可行性和可靠性。

艙外航太服相當於一個獨立的「小載人飛船」，其造價十分昂貴。 據新華社報導，我國第一代「飛天」艙外航太服一套造價高達3000萬人民幣！

多年後，我國第二代「飛天」航太服亮相，相對第一代航太服又有了不小的改進提高。

第二代飛天艙外航太服

第二代「飛天」航太服的綜合性能和技術指標都有顯著提升。 據中央電視台報導，第一代「飛天」艙外服最多只能支援太空人在艙外活動4個小時，只能重複使用5次，而第二代「飛天」艙外服具有支持太空人8個小時艙外工作的能力，重複使用次數也提高到15次。

我國第二代「飛天」艙外服性能的提高，增強了太空人執行艙外活動的能力，為中國空間站建造提供了有力的支撐。

此前上天的第一代「飛天」艙外服造價就高達3000萬人民幣，現在新研製的第二代「飛天」航太服造價自然也不低。 當然，外太空環境如此惡劣，作為”迷你載人航太器”的艙外航太服十分複雜，造價昂貴也在情理之中。

美國曾為航太飛機專案研製的艙外航太服共15套，當時單價為1500萬美元，如果考慮幾十年來的通貨膨脹，相當於現在的1.5億美元，艙外航太服真不愧是世界上最昂貴的衣服。

二代「飛天」改進多

據報導，第一代「飛天」艙外服自2004年開始研製，幾年時間里突破和掌握艙外航太服技術，解決了中國艙外服的有無問題。 神舟七號任務到現在已經過去了13年，艙外航太服設計團隊精益求精，針對中國載人航太任務的發展和需求，自主研發進行了大量改進。

飛天艙外航太服的頭盔

不久前，中國載人航太工程太空人系統副總設計師張萬欣接受採訪時指出，第二代艙外航太服主要進行了3個方面的重大改進：首先是改變了航太服的結構布局設計;其次是提高了航太服的使用壽命;最後是提高了人服能力。 第二代「飛天」艙外航太服相比第一代，不僅更為安全可靠，使用時間和壽命更長，而且測試維護性更強，穿著使用更舒適，可以滿足未來空間站建設和運行階段長時間艙外工作的需求。

太空人準備進行出艙活動程序訓練

第二代「飛天」艙外服讓太空人感到不僅更易用，而且更舒適。 據報導，第二代「飛天」艙外服重量高達130公斤，從里到外有6層之多，內部壓強也有0.4個大氣壓。 如果按常理推斷，這麼笨重臃腫的衣服肯定是很不好穿的，然而根據官方媒體報道介紹，第二代「飛天」艙外服可以滿足1.6~1.8米身高的太空人穿著使用，它在適體性上採用一對多設計，一套航太服可通過調節尺寸滿足所有太空人適體穿著的需求。

另外，第二代艙外航太服穿脫起來也十分方便快捷。 地面試驗時，人們穿起它只需要約3分鐘，最多也不超過5分鐘。

劉伯明和湯洪波在「天和」內整理飛天艙外服

第一代「飛天」艙外服關節基於仿生原理了採用了「蝦」結構，保證了密封性和靈活性，但它在實際出艙中表現並不完美，翟志剛艙外爬行時就顯得有些吃力。 而第二代「飛天」艙外服關節部位使用小型化氣密軸承等措施進行改進，大大提高了關節靈活性，減少了太空人艙外活動時的體能消耗。

第一代「飛天」艙外服的手套可握住25毫米的鉛筆粗細的東西，第二代「飛天」艙外服改進的加壓手套能握住直徑5毫米的物體，這對開展精細的艙外操作是十分有利的。

此外，第二代「飛天」艙外服的攝像機和照明燈整合更充分，首次實現了太空人手臂操作區和胸前控制區的一體化集成照明設計，比原來的”飛天”艙外服以及美俄艙外服的分體式照明方案更先進，為太空人艙外活動提供了更好的助力。

飛向深空的保障裝備

人類載人航天活動正在從近地軌道走向深空。 目前，美俄正在準備載人登月，美國還在為載人登月和載人登火研製新一代艙外航太服。

未來的艙外航太服將服務於月球軌道站、載人登月和月面基地等任務，採用一系列改進措施。 未來的艙外航太服將採用更先進更輕量級的結構，輕量堅固的結構能降低航太服的重量。 考慮到深空發射需要的能量更大，降低重量有明顯的經濟效益，而月球和火星表面都有重力，重量輕一些也將減少太空人艙外活動的體力負擔。

未來的艙外航太服可能還將進一步提高內部壓力。 現在的航太服一般都是0.3~0.4個大氣壓的內壓，雖然不太膨脹，有利於太空人活動手腿關節，但低氣壓下很容易出現減壓病，太空人在出艙活動前，需要進行長時間的吸氧排氮活動。

美國未來的艙外航太服計劃將進一步提高內部壓強，這樣吸氧排氮時間可以大大減少。 如果進一步提高到0.6個大氣壓，甚至更高的壓強，吸氧排氮甚至可能省下來，可以支援更頻繁的出艙活動。

2019年，美國宇航局公佈的新一代航太服

此外，未來的艙外航太服還將進一步提高關節的靈活性，這不僅有利於軌道失重環境下的艙外操作，對有重力的月球和火星表面活動，包括最基礎的月面行走等操作，也將更為靈活和容易。

當然，未來艙外服在提高內部壓強的情況下，提高關節靈活性的難度相當大。 另外，未來的艙外航太服在適體性上也將進一步改進，比如更方便的穿脫能力和體形適應性，更好的頭盔視野和通信性能，更精細的環境控制能力，為太空人提供更舒適的艙外活動環境，以便更好地在真空等惡劣環境下開展艙外活動。

未來的艙外航太服要支持人類登月，甚至登火，月球表面存在大量極為細小的塵埃，對航太服和太空人有很大危害。 作為人類走向深空的保障裝備，未來的艙外航太服還要精心設計防塵埃措施，比如採用整體式背部穿脫，以及將艙外服置於登月艙和月球車外部，最大限度減小月球塵埃對航太器和太空人的危害。

文/張雪松

編輯/唐明軍

審核/楊建 楊蕾

監製/索阿娣