突發(fā)：國際空間站太空行走被全面叫停，原因竟是宇航服頭盔漏水？

據媒體報道，8月5日國際空間站的一名宇航員在艙外執(zhí)行任務時，突發(fā)頭盔進水，為安全起見，NASA（美國國家航空航天局）叫停了國際空間站所有太空行走任務。

一段時間以來，似乎中國總是好事連連，空間站喜訊一個接一個；而老外們總是屋漏偏逢連夜雨，國際空間站也是漏洞百出，一會艙室漏氣，一會又是俄羅斯鬧著散伙，現在又出了個頭盔漏水。

真的應驗了“敵人一天天爛下去，我們一天天好起來”那句話？看來我們真的很快就要領軍世界了，哈。引得許多網民一陣陣興奮歡呼，情緒越來越高漲。不過我今天就不湊這個熱鬧了，從科學角度說說宇航服頭盔為啥會漏水的問題。

宇航服頭盔為啥會漏水呢，哪來的水？

出艙宇航服的復雜程度超出了一般人的想象，其功能包括：在太空失壓、輻射、真空、低溫或高溫條件下對宇航員的保護；提供宇航員出艙工作期間呼吸的空氣和吃喝拉撒等生命維持系統(tǒng)。因此，出艙宇航服實際上就是一艘小型飛船，科技含量極高，造價昂貴。

那么，既然宇航服造價昂貴，為什么會漏水呢？我們知道太空中高度真空，是沒有水的，那么水又是從哪里來的呢？

這里要理清一個誤區(qū)，所謂漏水，絕不是頭盔有縫隙，從太空漏進來。如果頭盔有縫隙，那就不是漏水的問題，而是漏氣失壓的問題，宇航員會很快死亡了。因此，這種所謂漏水還是宇航服內部的問題。

事實上，這種事故已經不是一兩次了，而是已經出現過多次，總結起來原因大致有二：一是冷凝液聚集在頭盔，是由于設備故障，無法及時排除掉宇航員呼吸的水汽導致；二是冷卻水循環(huán)系統(tǒng)管線破裂，導致冷卻水泄漏到頭盔里。

從后果上講后者更兇險，因為如果冷卻水泄漏量很大，沒有及時處理，就會淹沒頭盔，將宇航員憋死。但冷凝水積聚也不容忽視，因為當水滴聚集過多時，會形成水珠，在太空失重狀態(tài)就會漂浮在頭盔里，如果宇航員吸入，就會導致嗆咳甚至窒息。

而且冷凝水積攢過多，還會導致宇航服溫控系統(tǒng)發(fā)生故障，在太空零下一百多度或被太陽照射溫度一百多度的情況下，溫控系統(tǒng)失效非常危險。

比較典型的幾次頭盔漏水事故有：

2013年7月，國際空間站的一次出艙活動，意大利宇航員帕爾米塔諾的頭盔進水量高達1.5升，淹到了嘴巴導致了呼吸困難，為了保命只得提前結束了太空行走任務返艙，這次事故至今還讓帕爾米塔諾心有余悸；

2015年發(fā)生了兩次頭盔漏水事故，一次是宇航員維爾茨在太空行走時發(fā)現，頭盔里有漂浮的水滴，自認為不太嚴重，出艙一次不容易，還是堅持到完成任務才返艙；據有關資料稱，同年另一位宇航員頭盔漏水，水位竟一度高到眼睛，差點被淹死。不過，我沒找到這位宇航員的名字，因此難以確定消息的真假；

這種事故在今年3月份還出現過一次，當時美國宇航員拉賈·查理和歐空局德國宇航員馬蒂亞斯·毛雷爾正在執(zhí)行出艙任務，NASA還在進行現場直播，但在大約6個半小時的出艙活動中，其中一名宇航員頭盔漏水，所幸不太嚴重，最終還是與同伴完成任務后才返回。NASA沒有透露是哪位宇航員頭盔漏水。

8月5日，這種事情又發(fā)生了。不過NASA沒有透露漏水原因，但看起來比較嚴重，所以才叫停了所有太空行走任務。

之所以發(fā)生一系列的宇航服事故，是因為這些宇航服太老了。俄羅斯宇航員使用的海鷹艙外宇航服規(guī)定使用次數為12次，達到使用次數后就扔了，跟隨廢棄的貨運飛船在大氣層燒毀。而美國這第四代艙外宇航服已經使用了40多年了！

宇航服的前世今生/

宇航服的研制經歷了四代升級，第一代和第二代都很簡陋，是人類航天初期的六十年代末和七十年代初，宇航員們在地球低軌道飛船中穿的，不能出艙活動；第三代宇航服實現了質的變化，可以讓宇航員在艙外活動，并實現了阿波羅載人登月，在月球上活動。

第三代宇航服不但能夠抵御月球高度真空低氣壓、127度高溫和零下183度低溫、宇宙射線和高強度電磁輻射，還能抵御微流星體的轟擊。

美國每一代宇航服的研制都花費了巨大的費用，都要超過10億美元。如1974年開始研制的第四代宇航服，主要用于出艙任務使用。這種宇航服最終成品做出18套，每套造價達到當時的1500~2200萬美元，折合現價達到1.24億美元一套。

美國第四代航天服在第三代基礎上有了很大改進，重量僅60公斤，在10-15分鐘內就能穿戴完畢，使用的生命保障系統(tǒng)更是可以讓宇航員進行長達7個小時的作業(yè)，而且可以抵御更多的宇宙物質，如高能粒子和小型隕石。同時，在航天服的頭盔中，還可以儲存更多的水和食物。

18套宇航服有2套在試驗時就損壞了，4套在航天飛機事故中毀掉了，1套在獵鷹9號火箭爆炸中摧毀了，剩余的11套足足用了40多年。

在太空真空環(huán)境，向陽一面溫度可以達到121度（攝氏度，后同），背陰一面溫度會驟降到零下157度，加上輻射等傷害，現在只剩下4套能夠勉強使用了。前幾天，又有一套漏水，看來只有3套能用了。

迄今為止，人類執(zhí)行太空出艙任務已經有440多次了，這11套宇航服擔負了至少200次出艙任務，可謂勞苦功高。那么為啥一直不能更換新的宇航服呢？說起來容易，做起來卻極難。

事實上，美國從2008年開始，就一直在研發(fā)新的宇航服，截止到2021年，研發(fā)費用已經花去4.2億美元，據稱還需6.25億美元才能完成這個項目，又是10億美元以上！項目完成后能夠提供2套成品，由此可見這種新宇航服一套造價就達5億美元。

2019年，NASA曾經高調展示了一款宇航服，看起來十分靈活。NASA宣稱是新款宇航服Xemu，能夠提供6天艙外活動的生命支持，是為阿爾忒彌斯登月任務準備的。但同時NASA表示，這款宇航服的成品在2005年4月份前無法拿出，影響了重返月球的時間。

而在今年6月1日，NASA又宣稱，由于Xemu宇航服出現重大延誤，擬向另外兩家公司支付35億美元的研發(fā)費用，用于研制新的宇航服?？磥硭坪跏橇砥馉t灶，研發(fā)費用驚天了，難道要研發(fā)登陸火星的宇航服？

這無疑屬于第五代航天服，但從一個側面說明這些宇航服無法適應國際空間站的出艙任務。

由此NASA希望那些陳舊的第四代宇航服使用壽命能夠延長到2028年，與國際空間站共存亡?？磥砻绹詈絾T們還需繼續(xù)忍受這些宇航服的毛病，或許還會有頭盔漏水的事故發(fā)生，但愿不要導致傷亡事故。

根據有關方面透露，中國的宇航服造價只需要3000萬元人民幣，折合美元只需450萬元，且非常先進好用，據稱只需要5分鐘就能夠穿戴完畢，價廉物美。不過這個造價是不是包括整個研發(fā)費用就不得而知了。

延伸閱讀：宇航服簡介/

宇航服也叫航天服，是宇航員們在太空執(zhí)行任務時，為保障生命安全而穿戴的防護服裝，包括艙內和艙外宇航服。

艙內航天服防護等級比艙外的要低一些，是為了防止發(fā)生意外而在飛船待發(fā)、上升、返回、變軌、交會對接階段穿戴的，以防止出現壓力意外事件；艙外宇航服是宇航員在出艙活動時使用的個體防護裝備。

這里要說明的主要是艙外航天服。我們知道，宇航員在艙外暴露在太空執(zhí)行任務，環(huán)境是非常惡劣的，要抵御高度真空、低氣壓、高溫或低溫、高輻射等太空環(huán)境，有時候在艙外執(zhí)行任務七八個小時。

總體上說，宇航服由三大部分組成：即具有抗真空、抗壓、抗輻射，隔絕高溫低溫，嚴格密封等防護作用部分；生命支持系統(tǒng)部分；良好的通訊聯絡系統(tǒng)部分。

生命支持系統(tǒng)包括：提供可供呼吸的氧氣（空氣）、裝備足夠的飲水和特殊的食物，宇航員只要一伸嘴就能夠吃到喝到；宇航服內還能處理汗液和尿液，能夠讓宇航員們在宇航服內較為舒適靈便的活動，這樣才能夠完成復雜的艙外任務。

引用：中國飛天航天服簡介：

重量：120公斤

主要顏色：白色

造價：約3000萬人民幣

組成：用料軟硬結合，從上到下依次是頭盔、上肢、軀干、下肢、壓力手套、靴子。

適用：四肢裝有調節(jié)帶，通過調節(jié)上臂、小臂和下肢的長度，身高1.60米-1.80米的人都能穿上。

耐力：可支持4個小時艙外活動，并可重復使用5次

上肢關節(jié)：巧妙地利用仿生結構，使關節(jié)活動更加自如。

腕鏡：手腕處裝有一面小鏡子，航天員可以通過它隨時察看自己身上的各種開關。

背包：高1.3米，是航天服穿脫（進出）口的密封門，在背包殼體內安裝艙外航天服生保設備，背包殼體下端安裝有掛包、備用氧瓶等。背包關閉通過拉緊鋼索和操作關閉手柄完成。

頭盔：經過科研攻關，“飛天”航天服頭盔的視野比其他同類產品要大。

攝像頭 ：頭盔還有攝像頭，可拍攝航天員出艙操作。

照明燈： 兩側各一照明燈，可照亮服裝胸前部分，方便航天員在陰暗面操作。

報警指示燈 ：兩側有報警指示燈，一旦服裝出現泄露報警燈閃。同時還有語言報警。

面窗 ：其面窗4層，2層充壓結構，2層之間充高純氮氣，防結霧，外面是防護面窗，外層是濾光面窗，對太陽光折射率低，迎著光照面可拉下它。

手套：為每位航天員量身定做，看上去特別厚實，有點像拳擊手套。

外層熱防護手套：外層為纖維織物，有兩層氣密，使用特殊隔熱橡膠材料，能耐受高溫到100℃；指尖 指尖部分，只有一層氣密層，保持觸覺；手指背部位內有兩層真空屏蔽隔熱層；在手心握物部位設置有凸粒狀橡膠，主要為防滑；手套可握住25毫米的鉛筆粗細的東西。

熱防護蓋片：在手背有可翻折的熱防護蓋片，用于覆蓋手指部位，提高此部位的熱防護能力和保證手指的關節(jié)活動性。

手表：專門設計的航天手表，材料適合航天特殊環(huán)境。它比一般手表表盤大，實現功能也比普通手表多，上有三個小表盤，分別是小時、分鐘、秒；可以讀北京時間和飛行時間，另外可以轉動表盤記時；用途 航天手表可讓航天員在漆黑的太空中，清楚地知道地球的晝夜之分，以保障航天員的生活規(guī)律與地球同步，不至于打亂生物鐘。

衣料：航天服須真空屏蔽隔熱，所用織物要多種織法結合起來才能達到強度要求。

層次：航天服6層：由特殊防靜電處理過的棉布織成的舒適層、橡膠質地的備份氣密層、復合關節(jié)結構組成的主氣密層、滌綸面料的限制層、通過熱反射來實現隔熱的隔熱層、最外面的外防護層。軀干達到7層，最厚的是掛包有20層。

據悉，我國開發(fā)的新一代航天服，保留了此前的優(yōu)點，在防輻射、防高低溫度、防高低壓方面，以及在獨特的生命保障系統(tǒng)方面都有很大提升，可在艙外超長“待機”達8小時，增加了尿液收集裝置，可適應1.6~1.8米的宇航員穿著使用，實現“單位數字掃描”技術，具備抓握25毫米鉛筆粗細物品的能力。

從這些指標來看，優(yōu)于美國第四代宇航服?？傊詈椒怯詈絾T在太空極端環(huán)境的生命保障，且是完成各種復雜任務的工具，是世界頂尖科技的結晶，一點都馬虎不得。對此，各位怎么看？歡迎討論點評。

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