宇航服有哪些功能

航天服也称宇宙服、宇航服，是在载人航天中航天员穿的一种服装系统。实际上它是航天员必备的个人防护救生装备。从功能上看，航天服有舱内航天服和舱外航天服两种；从服装内压上看，有低压航天服和高压航天服之分；从其结构上看，可分为软式、硬式和软硬结合航天服。目前，美国和俄罗斯使用的都是软硬结合式的航天服。无论哪种航天服都由多层组成，它们互相连接形成一个整体服装，但要求各层的质量要高、要轻、不能过厚，以避免影响航天员的行动。以舱内使用的低压航天服为便，其基本结构与功能是这样的；由最贴身的里层往外数，第一层为内衣裤，选用纯棉布或棉麻布制服。第二层是保暖层，它和内衣裤结合，选用羊毛制品或合成纤维片制成，起保温和隔热的作用。第三层为通风散热层，其结构比较独特，是由很长的微细管道连接在衣服上而制成的，在人体与外界隔绝的情况下，它可以把人体产生的热、水和气味带出去。第四层是气密加压限制层，它既要充气加压，使身体有足够的压力，不能漏气，又不能使服装过于膨胀，防止外界的磨损，还要使各关节活动自如。所以这一层结构的选材和设计都比较难，是航天服装的关键层。第五层为隔热层，也叫真空隔热层。舱内航天服可以不加这一层。例如，美国阿波罗号飞船、航天飞机上用的航天服都没有这层，而苏联的上升号飞船和俄罗斯的联盟号飞船中使用的舱内航天服就有这一层。这是由5~7层涂铝的聚脂薄膜构成，各膜之间用网络物隔开，贴在一起形成屏蔽。它有良好的隔热和防辐射作用，舱外航天服必须有这层。最外边一层是外罩层。这个外套要求防磨损力强、耐高温，除能防护内部各层不受损坏外，还要注意到颜色，一般用白色或金**为好。舱内用航天服

航天服由头盔、服装、手套和靴子组成。头盔通过颈圈与服装连接。头盔上的面窗平时可随意启闭，紧急时可在数秒钟内自动或手动关锁。舱外用的航天服由外罩、真空隔热层、气密限制层、通风结构和液冷服组成。手套与衣袖通过腕部断接器连结，脱戴很方便。靴子有的与服装连成整体有的与服装分开穿着。全套航天服重约30～40千克。

航天服的另外两个部件是可随时连接的手套和靴子。手套与服装通过腕圈接连，是服装压力层的延续。它要符合穿戴者手型，能快速穿脱戴，在各手指关节部分有波纹结构，便于操作。航天靴由压力靴和舱外热防护套靴组成，其中压力靴是服装气密加压限制层的延续。通常将踝部活动关节设计在压力靴上，并与压力服相连接。航天服内部还设有废物收集装置，用于在紧急情况下收集、贮存和输送大小便用。

舱外用航天服

舱外用的航天服除有舱内航天服的所有各层外，还有三层：一是真空隔热层，用于保护航天员在舱外作业或在月球与其它星体表面活动时，不受舱外环境过热、过冷的侵袭，又可防止服装内部的热量散失。二是液冷服，它是将舱内航天服的通风散热层管内的气体改为液体而成。航天员在舱外作业有时长达几个小时，身体产生的热量多，靠气体散热达不到散热要求，而液态冷却工质就可很好把热散掉。三是最外层，它除要有防高热、防磨损和保护内部各层的功能外，还要有防太阳辐射的功能和连接其它装具的接口。例如，与航天员舱外活动时的脐带连接，与身背携带式生保环境装备、太空机动飞行机构的连接等。

航天服的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。目前在载人航天中使用的头盔有软式与硬式两种，其中硬式头盔又分为固定式和转动式二种。软式头盔大多数作为舱内航天服的组件。转动式头盔在其颈圈上有气密活动轴承，但密封环节增多会降低气密性与结构可靠性，增加设计难度。

现以固定式全透明的钟罩式头盔为例，介绍其结构组成。头盔壳是头盔的主体，其材料应具有强度大、抗冲击和足够的耐热性等优点。在其面窗部位上有良好的光学性能。头盔内腔壁有硬衬垫和软衬垫，衬垫上镶有细管道，它兼有减震、隔热、消声、通风和供氧等功能。其内腔要适于戴通讯头盔，允许头在里面左右转动，尺寸要与穿戴者的头形相适应。还要留有安装生理测试部件、有利于排出人体呼出的二氧化碳和水汽的空间。

除上述各种要求外，面窗还应有良好的光学性能和广阔的视野。头壳的面窗部分除应有透光良好外，还要有防雾、去湿的措施，因为航天员出舱活动时会遇上-150℃的低温，面窗内的温度也会下降。当降到空气露点以下时面窗上就会结雾，妨碍航天员的视线。目前已用的方法有通风去湿法、双层面窗法、电热面窗法和化学防雾剂等，以保障面窗的透明度。否则，影响航天任务的执行。例如，1966年美国双子星座9号飞船的航天员，在太空用载人机动装置进行飞行时，因面窗起雾而看不清外边的情景，未能完成太空行走中的特定航天任务。

颈圈是连接服装与头盔的关键部件，分上、下两圈，在穿戴服装与头盔时，先将上下圈连接上，再连接头盔与服装。它要求穿脱方便，具有良好的气密性和加接强度。在紧急情况下，要有使穿戴者本人能快速断、接、锁紧操作的机构，便于及时与头盔或服装断开或连接。

神七航天服全面解析

航天员所穿的航天服按照功能可分为舱内用航天服和舱外用航天服。舱内航天服也称应急航天服，当载人航天器座舱发生泄漏，压力突然降低时，航天员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能。航天员一般在航天器上升、变轨、降落等易发生事故的阶段穿上舱内航天服，而在正常飞行中则不需要穿着。

杨利伟、费俊龙和聂海胜所穿的就是舱内用航天服。而由于神舟七号要实现太空行走，执行舱外任务的航天员所穿的舱内用航天服将接受更大的考验，所以在研制上需要实现更多的技术突破。

舱外航天服是保证航天员安全、有效完成出舱活动的重要手段。其基本功能是保护航天员不受宇宙空间恶劣环境的影响，并为航天员个体提供赖以生存的微环境。随着载人航天科学技术的发展，航天员出舱活动越来越频繁，出舱活动的时间也越来越长，对舱外航天服的设计提出了更高的要求。

舱外宇航服外层防护材料是其成型的关键所在，它应具备舱内服所不具备的防辐射、防紫外线、抗骤冷、骤热等功能。因为出舱的航天员可能会遇到向着太阳的一面是200多摄氏度高温、背着太阳的一面是零下摄氏度的低温。这种骤冷、骤热的变化必须要使用特殊的材料及防护层。

我国自主设计的舱外航天服能使宇航员免受太空微流星体撞伤，并能过滤一定程度的辐射。

不但隔热要好，还要能散热

为了应付极端变化的温度，大多数航天服都会用许多层纤维去隔热，并再用能够反射光的布料覆盖着最外层。在呼吸作用中，每个人都会产生热，因此每当宇航员在进行工作时都会产生大量的热。如果这些热不除去，皮肤便会产生大量汗水并覆盖着头盔，宇航员会因此严重地脱水。

航天服里有风扇或水冷式的布料去除过量的热。还有一件由一系列的尼龙及弹性人造纤维并由胶管交织成的“长内衣”。由航天服背部或经由管道从太空穿梭机中送出的冷水会流过这些胶管除去宇航员制造的过量的热。

通讯传递系统不可少

航天服上有个纤维罩，包含了免提装置的通讯用的麦克风及喇叭，配合宇航服中的传输器及接收器，可以使宇航员与地面控制中心及其他的宇航员通话。

自主动力系统要求高

它还能产生助力，使宇航员在太空穿梭机外能自由行走。在这一方面，美国的宇航服做的最好。他们的舱外宇航服有以气体推动的操纵杆装置，每当宇航员要向某方向移动时，相应位置便会喷出气体，使宇航员移动。这装置提供的最高速度为每秒三米。

输送养料排泄废物

每次太空漫步都会维持很长时间，而身体会不断制造尿液，如果走进太空穿梭机中的洗手间，会把太多时间浪费在平衡太空穿梭机与航天服的压力程序中。因此航天员都会穿上一块吸收尿液及排泄物的布。当工作完成后，这块布便会被弃掉。

航天员需要的食水被放在一个胶袋中。胶袋可容纳19公升的食水，由航天员嘴边的一条小管及饮管连接。胶袋有一个可放置壳类食物棒的长孔供正在进行太空漫步的宇航员进食。

在航天服这个密封的空间中，如不除去二氧化碳，那它的浓度会上升至危险程度，令宇航员死亡。空气首先会进入一个装有木炭的盒子除去臭气，接着便会进入过滤二氧化碳的部分，随后，经过一个风扇，在纯化器被除去水蒸气后再回到水冷系统。空气的气温维持在128摄氏度，航天服上的转换装置可提供长达7小时的氧气供应及二氧化碳的去除。

大气层分为五层，对流层、平流层、中层、暖层和逸散层。

①对流层

从地表到8至15公里高度范围内称为对流层。对流层的厚度随地区和季节不同而有所不同，在赤道附近约为15公里，在高纬度和中纬度地区为8～12公里，对一定地区而言暖季大于冷季。对流层集中了整个大气3/4的质量。

对流层的气温随高度增加而降低，高度每增加100米，气温下降065℃，低纬度地区对流层顶的气温约-83℃，高纬度地区对流层顶的气温约-53℃。由于近地层的空气接受地面的热辐射后温度升高与高空冷空气发生垂直方向的对流，构成了对流层空气的强烈对流运动，云、降水等天气现象都在这一层里发生。对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层次，大气污染现象也主要发生在这一层里，特别在靠近地面的1～2公里范围内。

②平流层

从对流层顶至55公里高度范围内称为平流层。对地球生命至关重要的臭氧层就包括在平流层内，臭氧量从对流层顶开始增加，至22～25公里处达到极大值，然后减少，到平流层顶就微乎其微了。

平流层的温度先是随高度增加不改变，或变化很小，到30～35公里高度均保持在-55℃左右，再向上温度则随高度而增加，到平流层顶温度升至-3℃以上。平流层温度的升高主要是由于臭氧层的臭氧吸收来自太阳的紫外线，同时以热的形式释放出大量的能量。由于平流层内垂直对流运动很小，多为平流运动，没有对流层中那种云、雨等天气现象，尘埃也很少，大气透明度好，因此是现代超音速飞机飞行的理想场所。

③中层

平流层顶至85公里范围内称为中层，也称中间层。由于中层内没有臭氧这一类可直接吸收太阳辐射能量的组分，因此温度随高度增加而迅速降低，中间层顶部温度可低于-83℃,这种温度下高上低的特点，使得中层的空气再次出现强烈的垂直对流运动；

④暖层

中层顶至800公里范围内称为暖层，也称电离层。这一层空气密度很小，气体在宇宙射线作用下处于电离状态。由于电离后的氧能强烈地吸收太阳的短波辐射，使空气迅速升温，气温分布是随高度增加而增加，其顶部可达480℃至1230℃。电离层能将电磁波反射回地球，对全球的无线电通讯具有重大意义。

⑤逸散层

暖层顶以上的大气统称为逸散层，也称外层。该层大气极为稀薄，气温高，分子运动速度快，有的高速运动的粒子能克服地球引力的作用而逃逸到太空中去，所以称为逸散层。

航天服〖spacesuit〗

航天服的作用

　　航天服是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。在真空环境中，人体血液中含有的氮气会变成气体，使体积膨胀。如果人不穿加压气密的航天服，就会因体内外的压差悬殊而发生生命危险。

　　航天服是在飞行员密闭服的基础上发展起来的多功能服装。早期的航天服只能供航天员在飞船座舱内使用，后研制出舱外用的航天服。现代新型的舱外用航天服有液冷降温结构，可供航天员出舱活动或登月考察。

[编辑本段]航天服的分类

　　航天服按功能分为舱内用应急航天服和舱外用航天服。舱内航天服用于飞船座舱发生泄漏，压力突然降低时，航天员及时穿上它，接通舱内与之配套的供氧、供气系统，服装内就会立即充压供气，并能提供一定的温度保障和通信功能，让航天员在飞船发生故障时能安全返回。飞船轨道飞行时，航天员一般不穿航天服。

[编辑本段]航天服的结构

　　航天过程中保护宇航员生命安全的个人防护救生装备，又称宇宙服或航天服。宇航服能构成适于宇航员生活的人体小气候。它在结构上分为6层：

　　①内衣舒适层：宇航员在长期飞行过程中不能洗换衣服，大量的皮脂、汗液等会污染内衣，故选用质地柔软、吸湿性和透气性良好的棉针织品制做。

　　②保暖层：在环境温度变化范围不大的情况下，保暖层用以保持舒适的温度环境。选用保暖性好、热阻大、柔软、重量轻的材料，如合成纤维絮片、羊毛和丝绵等。

　　③通风服和水冷服（液冷服）：在宇航员体热过高的情况下，通风服和水冷服以不同的方式散发热量。若人体产热量超过350大卡/小时（如在舱外活动），通风服便不能满足散热要求，这时即由水冷服降温。通风服和水冷服多采用抗压、耐用、柔软的塑料管制成，如聚氯乙烯管或尼龙膜等。

　　④气密限制层：在真空环境中，只有保持宇航员身体周围有一定压力时才能保证宇航员的生命安全。因此气密层采用气密性好的涂氯丁尼龙胶布等材料制成。限制层选用强度高、伸长率低的织物，一般用涤纶织物制成。由于加压后活动困难，各关节部位采用各种结构形式：如网状织物形式、波纹管式、桔瓣式等，配合气密轴承转动结构以改善其活动性。

　　⑤隔热层：宇航员在舱外活动时，隔热层起过热或过冷保护作用。它用多层镀铝的聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜并在各层之间夹以无纺织布制成。

　　⑥外罩防护层：是宇航服最外的一层，要求防火、防热辐射和防宇宙空间各种因素（微流星、宇宙线等）对人体的危害。这一层大部分用镀铝织物制成。

　　与宇航服配套的还有头盔、手套、靴子等。

　　舱内用航天服

　　航天服由头盔、服装、手套和靴子组成。头盔通过颈圈与服装连接。头盔上的面窗平时可随意启闭，紧急时可在数秒钟内自动或手动关锁。舱外用的航天服由外罩、真空隔热层、气密限制层、通风结构和液冷服组成。手套与衣袖通过腕部断接器连结，脱戴很方便。靴子有的与服装连成整体有的与服装分开穿着。全套航天服重约30～40千克。

　　航天服的另外两个部件是可随时连接的手套和靴子。手套与服装通过腕圈接连，是服装压力层的延续。它要符合穿戴者手型，能快速穿脱戴，在各手指关节部分有波纹结构，便于操作。航天靴由压力靴和舱外热防护套靴组成，其中压力靴是服装气密加压限制层的延续。通常将踝部活动关节设计在压力靴上，并与压力服相连接。航天服内部还设有废物收集装置，用于在紧急情况下收集、贮存和输送大小便用。

　　舱外用航天服

　　舱外用的航天服除有舱内航天服的所有各层外，还有三层：一是真空隔热层，用于保护航天员在舱外作业或在月球与其它星体表面活动时，不受舱外环境过热、过冷的侵袭，又可防止服装内部的热量散失。二是液冷服，它是将舱内航天服的通风散热层管内的气体改为液体而成。航天员在舱外作业有时长达几个小时，身体产生的热量多，靠气体散热达不到散热要求，而液态冷却工质就可很好把热散掉。三是最外层，它除要有防高热、防磨损和保护内部各层的功能外，还要有防太阳辐射的功能和连接其它装具的接口。例如，与航天员舱外活动时的脐带连接，与身背携带式生保环境装备、太空机动飞行机构的连接等。

　　航天服的头盔由头盔壳、面窗结构和颈圈等组件构成。目前在载人航天中使用的头盔有软式与硬式两种，其中硬式头盔又分为固定式和转动式二种。软式头盔大多数作为舱内航天服的组件。转动式头盔在其颈圈上有气密活动轴承，但密封环节增多会降低气密性与结构可靠性，增加设计难度。

　　现以固定式全透明的钟罩式头盔为例，介绍其结构组成。头盔壳是头盔的主体，其材料应具有强度大、抗冲击和足够的耐热性等优点。在其面窗部位上有良好的光学性能。头盔内腔壁有硬衬垫和软衬垫，衬垫上镶有细管道，它兼有减震、隔热、消声、通风和供氧等功能。其内腔要适于戴通讯头盔，允许头在里面左右转动，尺寸要与穿戴者的头形相适应。还要留有安装生理测试部件、有利于排出人体呼出的二氧化碳和水汽的空间。

　　除上述各种要求外，面窗还应有良好的光学性能和广阔的视野。头壳的面窗部分除应有透光良好外，还要有防雾、去湿的措施，因为航天员出舱活动时会遇上-150℃的低温，面窗内的温度也会下降。当降到空气露点以下时面窗上就会结雾，妨碍航天员的视线。目前已用的方法有通风去湿法、双层面窗法、电热面窗法和化学防雾剂等，以保障面窗的透明度。否则，影响航天任务的执行。例如，1966年美国双子星座9号飞船的航天员，在太空用载人机动装置进行飞行时，因面窗起雾而看不清外边的情景，未能完成太空行走中的特定航天任务。

　　颈圈是连接服装与头盔的关键部件，分上、下两圈，在穿戴服装与头盔时，先将上下圈连接上，再连接头盔与服装。它要求穿脱方便，具有良好的气密性和加接强度。在紧急情况下，要有使穿戴者本人能快速断、接、锁紧操作的机构，便于及时与头盔或服装断开或连接。

[编辑本段]航天服的功能

　　航天服也称宇宙服、宇航服，是在载人航天中航天员穿的一种服装系统。实际上它是航天员必备的个人防护救生装备。从功能上看，航天服有舱内航天服和舱外航天服两种；从服装内压上看，有低压航天服和高压航天服之分；从其结构上看，可分为软式、硬式和软硬结合航天服。

　　目前，美国和俄罗斯使用的都是软硬结合式的航天服。无论哪种航天服都由多层组成，它们互相连接形成一个整体服装，但要求各层的质量要高、要轻、不能过厚，以避免影响航天员的行动。以舱内使用的低压航天服为便，其基本结构与功能是这样的；由最贴身的里层往外数，第一层为内衣裤，选用纯棉布或棉麻布制服。第二层是保暖层，它和内衣裤结合，选用羊毛制品或合成纤维片制成，起保温和隔热的作用。第三层为通风散热层，其结构比较独特，是由很长的微细管道连接在衣服上而制成的，在人体与外界隔绝的情况下，它可以把人体产生的热、水和气味带出去。第四层是气密加压限制层，它既要充气加压，使身体有足够的压力，不能漏气，又不能使服装过于膨胀，防止外界的磨损，还要使各关节活动自如。所以这一层结构的选材和设计都比较难，是航天服装的关键层。第五层为隔热层，也叫真空隔热层。舱内航天服可以不加这一层。例如，美国阿波罗号飞船、航天飞机上用的航天服都没有这层，而苏联的上升号飞船和俄罗斯的联盟号飞船中使用的舱内航天服就有这一层。这是由5~7层涂铝的聚脂薄膜构成，各膜之间用网络物隔开，贴在一起形成屏蔽。它有良好的隔热和防辐射作用，舱外航天服必须有这层。最外边一层是外罩层。这个外套要求防磨损力强、耐高温，除能防护内部各层不受损坏外，还要注意到颜色，一般用白色或金**为好。

[编辑本段]航天服的发展

　　世界上第一个使用航天服装备的人是美国冒险家威利·波斯特。二十世纪30年代初，他驾驶“温尼妹号”单座机在向横越北美大陆飞行的挑战中，将飞机上升到同温层。当时波斯特身穿的高空飞行压力服，是用发动机的供压装置送出的空气压吹起来的气囊。

　　第一代航天服

　　　近代的航天服是1961年在美国问世的。当年5月阿仑·谢泼德第一个成功地进行了美国最早的载人航天飞船计划——水星计划的亚轨道飞行。飞行所用的航天服，是由当时美海军的高性能战斗机飞行员穿着的MK-4型压力服加以改进的。这种航天服由氯丁橡胶涂在布上的防护层和经过氧化铝处理的强化尼龙的内绝热层叠合而成，肘和膝关节部分缝入了金属链，容易弯曲。但是，当内压提高时，航天员难以活动身体。

　　第二、三代航天服

　　　60年代中期在实施双子星座计划时，美国又开发了第二代航天服。这种航天服在封入空气压的压力囊外蒙上了一层用特氟纶混纺材料织成的网，即使空气压使航天服整体膨胀也容易弯曲。由于双子星座计划要求航天员进入太空在轨道上作会合或入坞的活动，所以这种航天服具有极佳的运动性。

　　第三代航天服是实施阿波罗计划时使用的航天服。月面活动与浮游在太空活动的情形不同，必须一边步行在遍地皆是岩石的月球表面，一边弯下身体采取岩石标本。再者，要求保护航天员能经受强烈的太阳光辐射，以及使从天而降的微小陨石砸在身上也不致破损。

　　这种航天服在关节周围制成伸缩自如的褶皱，大大提高了运动性能。但是，必须穿着特殊的“内衣”。这种几乎盖住全身的网状内衣缝入了长达100米犹如意大利空心面条那么粗的盘成网状的管子，管内流过冷水，吸走航天员身上散发的热量，并排到宇宙空间，所以航天员穿上后感到十分舒适。穿在内衣外的航天服由内绝热层、压力层、限制层(抑制压力层的膨胀)几层重叠，最外面还蒙上聚四氟乙烯与玻璃纤维制成的保护层。再戴上强化树脂制成的盔帽、与航天服几乎一样多层的手套，穿上金属网眼的长统靴，就是完整的阿波罗航天服了。

　　阿波罗航天服与过去的航天服相比，根本的差别是采用了便携式生命保障系统，即将生命保障系统固定在背上，以进行供氧、二氧化碳的净化和排除体热。

　　航天飞机用航天服

　　现在航天飞机上的航天员使用的航天服可以说是第四代航天服了。在此之前，航天服是定做的，不仅开发和制作上耗费巨资和时间，而且一件航天服只能用一次，已远远不能适应新的需要了。

　　航天飞机用的航天服不是定做的，它是根据人体的造型把航天服分成几部分，分别被规格化为“特大”到“特小”几种尺寸，然后成批生产，加工成现成的服装。航天员只要从中选择合身的各部分，重新加以组合就可得到一套满意的航天服了。使用后，也不像过去那样送进博物馆，而是把航天服再分解，各部分清扫后再次使用，计划使用寿命是15年以上。

　　在阿波罗时代穿好一身航天服需要1小时，现在穿航天飞机用航天服(包括生命保障系统在内的舱外机动装置)只要10～15分钟就足够了。新的生命保障系统可在长达7个小时内向剧烈消耗体力的航天员供给必要的氧、冷却水、电力。不仅如此，头盔内侧还可供给500毫升的饮料和少量的航天食品。

　　至于大小便的处理，在进行舱外活动前，必须在舱内大便完毕，而小便可以在航天服中排泄，因为配备了尿抽吸装置。目前，还只有供男性使用的装置，女性用的(尿布型)正在开发之中。将来，女航天员也不用为排尿担心了。

　　　为了迎接空间站时代的到来，现在美国航宇局正在致力开发新的航天服。尽管建造空间站穿着航天飞机用的航天服也可以，不过进入太空活动前，航天员还先要做准备工作。即必须呼吸纯氧4个小时，或在气压为0．69毫米汞柱的舱内呆上大约12个小时，然后再呼吸纯氧40分钟，目的是将体内的氮排出，同时使身体适应低压环境。如果不做这样的准备工作，由于航天服内只有0．3个大气压，体内氮因急骤减压而形成气泡，会使航天员患与潜水员一样的沉箱病。显然，这种航天服难以适应今后在太空中频繁活动的需要。据美国航宇局预测，太空时代，每个航天员每年需在太空中工作1000小时，为此要求航天服不但耐用，而且要大幅度降低成本。

　　现在正在开发的航天服，与过去的航天服相比，外观上有明显的不同，全身是金属铠甲那样的刚性结构，仅关节部分是可折皱的软结构。这种航天服的内压可提高到0．54个大气压，所以航天员穿这种新航天服进入太空之前不需要准备过程，也不用再为沉箱病担心。但是，内压提高使这种新航天服变得笨拙，运动性差。目前已试制成的这种航天服重达90千克，穿在身上根本无法在地面上行走。所幸的是，在太空中，再重的物体也失去了重量。

　　航天服的制造和发展时间还相当短，未来的航天服将更适合人类航天和在太空生活的需要!

[编辑本段]穿戴航天服的步骤

　　航天员穿戴舱外航天服有一套严格的步骤和顺序，而且不同型号的航天服穿脱的顺序也不一样。我们这里以美国航天飞机舱外航天服为例进行介绍。整个穿衣过程共分10个步骤完成：

　　① 穿强力吸尿裤。

　　② 穿液冷通风服。

　　③ 带上生物电子联结装置。在这种装置上有测量航天员心率的传感器和与外界进行通话联络的电子设备。

　　④ 一些小的操作程序，包括在头盔面窗里面涂上防雾霜，在服装左侧袖子的手腕处装上一块小的反光镜，在服装上身前胸部位装上一个小食品袋和一个饮水袋，在头盔上装上照明灯和电视摄像头，最后是将通讯帽与生物电子联结装置联结在一起。上述四步都是穿服装前的准备工作。

　　⑤ 穿服装的下半身。下半身有不同尺寸，可供不同身材的航天员选用。下半身服装的腰部有一个大的带轴承的关节，为航天员弯腰和转身提供方便。

　　⑥ 穿服装的上半身。在穿上半身之前，应先将气闸舱的冷却脐带管插入服装胸前的显示控制盒的接口上，以便向服装内提供冷却水、氧气和电力。因为航天飞机气闸舱内仅有20米高，直径16米，两名航天员在里面穿航天服显得非常拥挤，因此航天服的上半身是挂在气闸舱壁的支架上。这样一来当航天员要穿服装上半身时，必须蹲下身体，手臂向上伸，采取一种跳水运动员跳水的姿势钻进服装内。服装上下身穿好以后，将密封环联接在一起，然后将各种供应管线与服装相接。

　　⑦ 戴上通讯帽、头盔和手套。一旦戴上头盔和手套以后，航天员就不能呼吸气闸舱内的空气，而是通过脐带呼吸从航天飞机轨道器提供的氧气。

　　⑧ 向服装加压，并由航天员对服装进行测试，目的是保证服装不漏气，而且内部压力稳定。测试的重点是气体流量、冷却水和电池的功率。

　　⑨ 开始呼吸纯氧，进行吸氧排氮。即将体内的氮气排除，目的是预防减压病。

　　⑩ 关闭气闸舱的内舱门，气闸舱进行减压。当气闸舱内的压力降低到零时，打开气闸舱的外舱门，同时航天员应将服装与气闸舱的所有联结断开，将安全带的挂钩勾在舱外的固定杆上，这时航天员即可出舱进行太空行走。

　　/飞天/航天服“飞天”航天服飞天舱外航天服档案

　　名称简介：飞天航天服

　　重量：120公斤

　　颜色：白色

　　造价：约3000万元

　　组成：用料软硬结合，从上到下依次是头盔、上肢、躯干、下肢、压力手套、靴子

　　适用：四肢装有调节带，通过调节上臂、小臂和下肢的长度，身高160米-180米的人都能穿上

　　耐力：可支持4个小时舱外活动，并可重复使用5次

　　上肢关节

　　巧妙地利用仿生结构，使关节活动更加自如。

　　腕镜

　　手腕处装有一面小镜子，航天员可以通过它随时察看自己身上的各种开关。

　　背包

　　高13米，是航天服穿脱(进出)口的密封门，在背包壳体内安装舱外航天服生保设备，背包壳体下端安装有挂包、备用氧瓶等。背包关闭通过拉紧钢索和操作关闭手柄完成。

　　头盔

　　经过科研攻关，“飞天”航天服头盔的视野比其他同类产品要大。

　　摄像头 头盔还有摄像头，可拍摄航天员出舱操作。

　　照明灯 两侧各一照明灯，可照亮服装胸前部分，方便航天员在阴暗面操作。

　　报警指示灯 两侧有报警指示灯，一旦服装出现泄露报警灯闪。同时还有语言报警。

　　面窗 其面窗4层，2层充压结构，2层之间充高纯氮气，防结雾，外面是防护面窗，外层是滤光面窗，对太阳光折射率低，迎着光照面可拉下它。

　　手套

　　为每位航天员量身定做，看上去特别厚实，有点像拳击手套。

　　外层 热防护手套外层为纤维织物，有两层气密，使用特殊隔热橡胶材料，能耐受高温到100℃。

　　指尖 指尖部分，只有一层气密层，保持触觉。手指背部位内有两层真空屏蔽隔热层。

　　手心 在手心握物部位设置有凸粒状橡胶，主要为防滑。手套可握住25毫米的铅笔粗细的东西。

　　热防护盖片 在手背有可翻折的热防护盖片，用于覆盖手指部位，提高此部位的热防护能力和保证手指的关节活动性。

　　手表

　　专门设计的航天手表，材料适合航天特殊环境。

　　外观 它比一般手表表盘大，实现功能也比普通手表多，上有三个小表盘，分别是小时、分钟、秒。可以读北京时间和飞行时间，另外可以转动表盘记时。

　　用途 航天手表可让航天员在漆黑的太空中，清楚地知道地球的昼夜之分。保障航天员的生活规律与地球同步，不至于打乱生物钟。

　　衣料

　　航天服须真空屏蔽隔热，所用织物要多种织法结合起来才能达到强度要求。

　　层次 航天服6层：由特殊防静电处理过的棉布织成的舒适层、橡胶质地的备份气密层、复合关节结构组成的主气密层、涤纶面料的限制层、通过热反射来实现隔热的隔热层、最外面的外防护层。躯干达到7层，最厚的是挂包有20层。

1、太空离地面有100km以上的距离。通常情况下，国家的领空高度为100km，也被称为卡门线，超过这个高度被认为是国际共有的空间，即太空领域。而从星际物质运动规律来看，太空的界限要更高一些，达到120km才算真正脱离了地球大气的影响，超出此高度的空间，太阳风将起到主导作用，即真正进入到了“太空”。

2、地球物理学家将大气空间（或称为空气空间）分为5层。对流层，海平面至10千米。对流层有浓密的空气，称为浓密大气层。浓密大气层随高度增加，空气越来越稀薄。平流层，10-40千米之间。中间层，40-80千米。80-370千米为热层，属于电离层的下部。外大气层，370千米以上的空间，属于电离层的上部。从地球表面到100千米的高度，随高度增加，空气越来越少。地球上空的大气约有75%存在于对流层内，97%在平流层以下。热层的空气密度为地球表面的1%，在外太空16万千米高度空气继续存在，甚至在10万千米高度仍有空气粒子。

航天服的性能有：保持宇航员体温；保持压力平衡（使太空人承受的压力与在地球上的相似）；阻挡强而有害的辐射（如来自太阳的辐射）；处理宇航员的排泄物；提供氧及抽去二氧化碳。

宇航服是保护宇航员在太空不受低温，射线等的侵害并提供人类生存所需的氧气的保护服。

宇航服的：氧气罐为太空人提供氧气。而排出的二氧化碳则由氢氧化锂（lithium hydroxide）所吸收。宇航服的表层有阻隔辐射的功用。太空人的体温则由一套贴身内衣调节，这件内衣布满水管，水泵不断把水循环，把太空人身体所发出的热力带走，而水则由升华器（sublimator）所冷却。

宇航服最后一个重要功用，是为太空人提供所需的气压（约等于半个标准大气压力52kpa）；如果气压过低，人体血液及身体组织内的气体会离开，令太空人患上类似潜水员常有的潜水病（在真空的情况下，太空人更会由于血液瞬间“沸腾”而死亡）。

扩展资料：

航天服（spacesuit）是保障航天员的生命活动和工作能力的个人密闭装备。可防护空间的真空、高低温、太阳辐射和微流星等环境因素对人体的危害。在真空环境中，人体血液中含有的氮气会变成气体，使体积膨胀。如果人不穿加压气密的航天服，就会因体内外的压差悬殊而发生生命危险。 航天服是在飞行员密闭服的基础上发展起来的多功能服装。早期的航天服只能供航天员在飞船座舱内使用，后研制出舱外用的航天服。现代新型的舱外用航天服有液冷降温结构，可供航天员出舱活动或登月考察。

航天服按功能分为舱内用应急航天服和舱外用航天服。

从服装内压上看，有低压航天服和高压航天服之分；

从其结构上看，可分为软式、硬式和软硬结合航天服。

参考链接：

航天服-

　　太空是指地球大气层以外的宇宙空间，大气层空间以外的整个空间。太空中也是有一定的划分的。以下是由我整理的太空的内容，希望大家喜欢!

　　太空的主要介绍

　太空是指地球大气层以外的宇宙空间，大气层空间以外的整个空间。物理学家将大气分为5层：对流层(海平面至9千米)、平流层(9～45千米)、中间层(45～80千米)、热成层(电离层，80～400千米)和外大气层(电离层，400千米以上)。地球上空的大气约有3/4在对流层内，97%在平流层以下，平流层的外缘是航空器依靠空气支持而飞行的最高限度。

太空的划分

　关于领空(空气空间)和外层空间的划分问题，历来就有两种对立的主张。

　空间论

　主张是以空间的某种高度来划分领空和外层空间的界限，以确定两种不同法律制度适用的范围。

　功能论

　认为应根据飞行器的功能来确定其所适用的法律，如果是航天器，则其活动为航天活动，应适用外空法;如果是航空器，则其活动为航空活动，应受航空法的管辖;整个空间是一个整体，没有划分领空和外层空间的必要。

　就“空间论”而言，关于确定外层空间的下部界限大致又有以下几种意见：

　①以航空器向上飞行的最高高度为限，即离地面20～40公里

　②以不同的空气构成为依据来划分界限。由于从地球表面至数万公里高度都有空气，因而出现以几十，几百，几千公里为界的不同主张，甚至有人认为凡发现有空气的地方均为空气空间，应属领空范围

　③以人造卫星离地面的最低高度(105～110公里)为外层空间的最低界限。

　1976年，巴西、哥伦比亚、刚果、厄瓜多尔、印度尼西亚、肯尼亚、乌干达和扎伊尔等8个赤道国家发表《波哥大宣言》。主张各赤道国家上空的那一段地球静止轨道 (离地面35267公里)属于各该国的主权范围。上述主权要求，使外空划界问题进一步复杂化。近些年来，一些持“空间论”者逐渐趋向于接受上述第三种意见，即离地面100公里左右为外层空间的下部界限。1975年，意大利在外空委员会提出以海拔90公里为领空(空气空间)的最高界限。1976年，阿根廷、比利时和意大利支持以海拔150公里为界。1979年，苏联建议离海平面100～120公里以上为外层空间，同时各国空间物体为到达轨道和返回发射国领土，有飞越其他国家领空(空气空间)的权利。但另外一些国家，如美国、英国、日本等，则认为从空间科技现状来看，仍然无法规定一定高度作为领空(空气空间)和外层空间的界限。他们强调划定外层空间的条件和时机还不成熟。

　外空的定义和界限以及地球静止轨道的法律地位问题尚在联合国和平利用外层空间委员会审议之中。外空委员会正在审议卫星直接电视广播、卫星遥感地球，以及在外空使用核动力源等问题，以便草拟有关的法律原则。

太空利用的原则和规则

　上述条约提出了一些重要原则和规则，对外层空间法的形成起了重要作用，它们包括：外空的利用应为全人类谋利益;外空和天体供一切国家在平等基础上自由探测和利用;任何国家不得将外空和天体据为己有;探测和利用外空应遵守国际法和维护国际和平与安全;禁止将载有核武器或其他大规模毁灭性武器的人造卫星或航天器放置在地球卫星轨道和外层空间;发射国对射入外空的物体及其所载的人员具有管辖权和控制权;对紧急降落的宇航员应给以一切可能的协助，尽力予以营救和送回发射国,发现的外空物体应予归还;发射国为其外空物体对地面上或对飞行中的飞机造成的损害负有赔偿的绝对责任;发射国在切实可行范围内将所发射的外空物体和有关情报通知联合国秘书长;各国探测和利用外层空间应进行合作和互助;在外空进行活动时，应照顾其他国家的利益;从事外层空间活动应避免使外空遭受有害的污染和使地球环境发生不利的变化;月球和其他天体应限用于和平目的,禁止各种军事利用;月球和其他天体及其自然资源为人类共同财产;公平分配这些资源带来的利益并对发展中国家和对探索作出贡献的国家给予特殊照顾，等等。

　在国际法上，尽管有些学者曾经提出过领空无限的主张，但由于地球的自转和公转，以及整个太阳系的运动，认为国家主权无限制地延伸到宇宙中去是没有实际意义的。对外空的探测和利用以及数以千计的人造卫星不断地在围绕地球的轨道上运行的事实，表明外层空间依其性质是难以成为国家主权控制的对象的。1963年联合国大会通过的《各国在探索与利用外层空间活动的法律原则的宣言》，确定了外层空间供一切国家自由探测和使用，以及不得由任何国家据为己有这两条原则。

　除上述1963年联大通过的宣言外，外空委员会先后草拟了5项有关外空的国际条约，即《关于各国探索和利用包括月球和其他天体在内外层空间活动的原则条约》(1966，简称《外层空间条约》)、《营救宇宙航行员、送回宇宙航行员和归还射入外层空间的物体的协定》(1967)、《空间物体所造成损害的国际责任公约》(1971)、《关于登记射入外层空间物体的公约》(1974)和《关于各国在月球和 其它 天体上活动的协定》(1979)，中国于1983年12月加入了《外层空间条约》。由柳洪平创建。各国正在积极建立太空司令部。

太空的主要环境

　自宇宙大爆炸以后，随着宇宙的膨胀，温度不断降低，当前，太空已成为高寒的环境，平均温度为零下2703℃。

　在太空中，各种天体也向外辐射电磁波，许多天体还向外辐射高能粒子，形成宇宙射线。如太阳有太阳电磁辐射，太阳宇宙线辐射和太阳风，太阳宇宙线辐射是太阳在发生耀斑爆发时向外发射的高能粒子，而太阳风则是由日冕吹出的高能等离子体流。

　许多天体都有磁场，磁场俘获上述高能带电粒子，形成辐射很强的辐射带，如在地球的上空，就有内外两个辐射带。由此可见，太空还是一个强辐射环境。

　太空还是一个高真空，微重力环境。重力仅为百分之一到十万分之一g (g-重力加速度) ，而人在地面上感受到的重力是1g。

　太空垃圾危害

　自上世纪50年代开始进军宇宙以来，人类已经发射了4千多次航天运载火箭。据不完全统计，太空中现有直径大于10厘米的碎片9千多个，大于12厘米的有数十万个，而漆片和固体推进剂尘粒等微小颗粒可能数以百万计。

　不要小看这些太空垃圾，由于飞行速度极快(6-7公里/秒)，它们都蕴藏着巨大的杀伤力，一块10克重的太空垃圾撞上卫星，相当于两辆小汽车以100公里的时速迎 面相 撞--卫星会在瞬间被打穿或击毁!试想，如果撞上的是载人宇宙飞船……而且人类对太空垃圾的飞行轨道无法控制，只能粗略地预测。这些垃圾就像高速公路上那些无人驾驶，随意乱开的汽车一样，你不知道它什么时候刹车，什么时候变线。它们是宇宙交通事故最大的潜在"肇事者"，对于宇航员和飞行器来说都是巨大的威胁。

　当前地球周围的宇宙空间还算开阔，太空垃圾在太空中发生碰撞的概率很小，但一旦撞上，就是毁灭性的。更令航天专家头疼的是"雪崩效应"--每一次撞击并不能让碎片互相湮灭，而是产生更多碎片，而每一个新的碎片又是一个新的碰撞危险源。如果有一天，等地球周围被这些太空垃圾挤满的时候，人类探索宇宙的道路该何去何从呢

　太空垃圾是人类在进行航天活动时遗弃在太空的各种物体和碎片，它们如人造卫星一般按一定的轨道环绕地球飞行，形成一条危险的垃圾带。太空垃圾可分为三类:一是用现代雷达能够监视和跟踪的比较大的物体，主要有种种卫星、卫星保护罩及各种部件等，这类垃圾当前已达8000多个;二是体积小的物体，如发动机等在空间爆炸时产生的，其数量估计至少有几百万;三是核动力卫星及其产生的放射性碎片，到2000年，这类卫星送到地球轨道上的碎片达3吨。

　1957年10月4日，前苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，揭开了人类空间时代的序幕，同时也为太空送去了第一批垃圾。当时，宇航员完成飞行任务，把卫星的装载舱、备用舱、仪器设备及其他遗弃物都留在了卫星轨道上。此后，随着人类太空史上的一次次壮举，太空垃圾与日俱增。人类先后已将4000余颗卫星送入太空，当前仍在正常运转的仅有400余颗，其余的或坠毁于地球表面，或遗留在太空，成为太空垃圾。据统计，当前约有3000吨太空垃圾在绕地球飞奔，而其数量正以每年2%-5%的速度增加。科学家们预测:太空垃圾以此速度增加，将会导致灾难性的连锁碰撞事件发生，如此下去，到2300年，任何东西都无法进入太空轨道了。

　太空垃圾给航天事业的发展带来了隐患，它们成为人造卫星和轨道空间站的潜在杀手，使宇航员的安全受到严重威胁。要知道，太空垃圾是以宇宙速度运行的。一颗迎面而来的直径为05毫米的金属微粒，足以戳穿密封的飞行服;人们肉眼无法辨别的尘埃(如油漆细屑、涂料粉末)也能使宇航员殒命;一块仅有阿司匹林药片大的残骸可将人造卫星撞成"残废"，可将造价上亿美元的航天器送上绝路。在人类太空史上，太空垃圾造成的事故和灾难屡见不鲜。1983年，美国航天飞机"挑战者"号与一块直径02毫米的涂料剥离物相撞，导致舷窗被损，只好停止飞行。1986年，"阿丽亚娜"号火箭进入轨道之后不久便爆炸，成为564块10 厘米大小的残骸和2300块小碎片，这枚火箭的残骸使两颗日本通信卫星"命赴黄泉"!1991年9月15日，美国发射的"发现者"号航天飞机差一点与前苏联的火箭残骸相撞，当时"发现者"号与这个"不速之客"仅仅相距274千米，幸亏地球上的指挥系统及时发来警告信号，它才免于丧生。据计算，当前太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的几率为37%，发生非灾难性撞击事件的可能性为20%。以此计算，今后将每5-10年可能发生一次太空垃圾与航天器相撞事件，到2020年将达到2年一次。

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真实的宇宙有多大，并没有定论和说法，但是人类能够观测到的宇宙是大约直径为930亿光年的球。

光年是长度单位，用于衡量天体之间的距离。字面意思指：光在宇宙真空中沿直线经过一年时间的距离称为一个光年。光速在真空中约为30万千米每秒，也就是3×108米每秒，所以一光年就是94607×1015米。

因为宇宙中天体之间的距离很大，需要更大的单位进行描述。

艺术家对可观测宇宙的对数尺度构想，以太阳为中心，朝外是太阳系内行星和外行星、柯伊伯带、奥尔特云、南门二、猎户臂、银河系、仙女座星系、邻近星系、宇宙纤维状结构、宇宙微波辐射以及处在边缘的不可见的大爆炸等离子体。

大气层分为几层

大气层(aerosphere) 又叫大气圈，地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气，占78．1％；氧气占20．9％；氩气占0．93％；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气氡气）和水蒸汽。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上，但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。

人类经过不懈地探索和追求，对大气层的认识越来越清晰了，科学家发现，在不同的高度上，大气的情况是在变化的，于是就人为地把大气分成五个不同的层次，以便于更好地研究大气。

对流层 这一个层次从地面向上，直到10千米左右的范围，是大气层的最底层。在这个范围内，大气的温度随着高度的增加而不断下降。在11千米附近，温度下降到-55℃。在这层里，大气活动异常激烈，或者上升，或者下降，甚至还会翻滚。正是由于这些不断变化着的大气运动，形成了多种多样复杂的天气变化，风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹也多发生在这个层次里，所以也有人称这层为气象层。这层的顶叫对流层顶。

平流层 从对流层顶向上到55千米附近。在这个范围里，温度不再像对流层里那样不断下降了，它开始几乎不发生变化，然后随高度增加又增加，到平流层顶温度可达-3~17℃。这里空气成分几乎不变，水汽与尘埃几乎不存在，所以这里经常是晴空万里，能见度高。平流层中臭氧比较集中，在25千米高处臭氧最多，形成了所谓臭氧层，臭氧能强烈地吸收紫外线，它对地球上的生物非常重要。

中层 从平流层顶向上，也就是从55千米到80千米这个范围被命名为中层大气，简称中层。在这里，温度随高度而下降，大约在80千米左右达到最低点，约为-90℃。

热层 从中层大气向上，也就是从80千米到500千米左右的范围，这里温度随高度迅速上升，可达到1000~2000℃。所以称为热层。在这里空气高度稀薄，而且多处在高度电离状态。

逃逸层 500千米以上是外大气层，这一层顶也就是地球大气层的顶。在这里地球的引力很小，再加上空气又特别稀薄，气体分子互相碰撞的机会很小，因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去，一旦向上飞去，就会进入碰撞机会极小的区域，最后它将告别地球进入星际空间，所以 外大气层被称为逃逸层。但总的说来，逃逸掉的大气是很少的一部分，几乎可以忽略不计。这一层温度极高，但近于等温。这里的空气也处于高度电离状态。

电离层 除了以上的分层外，科学家根据大气电离状态，又将60千米以上的大气层称为电离层，电离层在远距离无线电通信方面起着很重要的作用，无线电波借助于在地面和电离层之间的多次反射而传播，实现了远距离的无线电通信。人们形容电离层为“一面反射电波的镜子”

不过，电离层反射的只是普通的无线电广播采用的波段，对于波长较短的无线电波则起不到反射作用。电视机采用的恰恰是彼长较短的无线电波，这就是电视机为什么收看不到远处电视台节目的原因。为了能收看到大洋彼岸的电视节目，科学家利用在赤道上空36000千米高度的静止地球卫星来传播电视信号，使生动的电视画面越过大洋或大陆，送到千家万户的电视机中。

磁层 在大气科学中有时还将500千米以上的大气层称为磁层。因为在这里，地球磁场对大气的运动起着决定性的作用。磁层在太阳风的作用下发生一系列变化：向着太阳的一面被压缩了，而在背着太阳的一面形成了一个类似于慧星一样的长尾巴——磁尾。向着太阳的一端距地心约十几个地球半径，即70000一80000千米，它的尾长（背着太阳一端〕约100个地球半径，即600多万千米。

太阳风与磁层之间的边界即为磁层顶，顶以外即为星际空间。因此也有人认为磁层顶才是大气圈的顶。

磁层尽管离地球表面很高，但对人类确实能起到保护作用。如果没有磁层，威力巨大的太阳风会把臭氧层吹掉，甚至还会把整个大气层统统吹走。这是多么可怕的景象啊！