纵观整个航天服的历史,咱们能看到的最多的颜色,就是白色和亮橘色。
航天服,是在太空低温环境下,维持宇航员生命的救命稻草,作为航天服的“标准颜色”,它们其实都承载着不可替代的功能。
先说说白色的宇航服吧,它有两种,一种叫做舱外活动(EVA)航天服,这种笨重的服装包含许多绝缘层和厚重的保护织物,能够反射大部分的辐射,防止太空碎片伤害航天员,同时还包含氧气、水源供给和温控功能,让出舱的航天员不会被高温给“劝退”。
正是因为这些特性,EVA航天服常常被用在太空行走等任务上。
另外一种白色宇航服叫舱内航天服,在近几年的中国航天业中比较常见,在飞船飞行过程中的事故高发时段,宇航员就需要穿上这种航天服,它配备了压力调整设备、供氧和通信电缆,如果飞船出现泄漏,压力急剧变化,舱内航天服可以将气压稳定到正常范围,并保证航天员的呼吸,这个过程能够维持六个小时,足够保证飞船返回地面。
接下来说说橘色的航天服,它学名逃生服、全压服,因为穿起来臃肿得像一颗南瓜,所以又被人叫做“南瓜装”,在火箭发射或者降落时,航天员都需要穿这种航天服,它不仅带有空气和水供应,还配有一个降落伞和应急生存装备,比如闪光灯、药品和无线电等,可以保证航天员的生命安全不受到环境等外来因素威胁。
那么,为什么要选择橘色呢?航天服的这种橘色有一个特殊的名字,叫做“国际橘”,它是搜救过程中最容易发现的颜色之一。
如果飞船出现故障,或者其他让宇航员必须弃船的情况,救援人员就能在海天之间快速找到他们。
美国政府在1956年规定了“国际橘”的标准,它总共有三个大类,由浅到深排列分别是航天橘、大桥橘和工程橘,前两个的用途都写在名字上了,工程橘主要是用在高塔建筑上,比如日本东京塔和亚美尼亚埃里温电视塔等等。
除了白色和橘色以外,蓝色其实也是航天服设计师的青睐,中国的舱内工作服就使用了蓝色,一般情况下,航天员会在飞船入轨后的正常飞行阶段换上这一身工作服。
别看只是工作服,它对设计、材料和制造的要求非常严苛。
2017年起,中国航天员科研训练中心就与探路者合作开展舱内工作服的研发工作,他们选出了十几种材料方案,分别对它们进行日晒、阻燃等测试,仅仅在材料测试上,就需要完成几百次的实验。
神舟十二号航天员穿的工作服,服装耐磨性比之前的产品提高了1.5倍,抗菌、抗静电、舒适度等都有足够的保障。
和中国一同使用蓝色作为服装颜色的还有美国波音公司研发的舱内航天服,它采用了公司标志性的“波音蓝”,这种颜色相对比较醒目,还能够防止鲨鱼攻击,这套航天服配备了触控手套,让航天员剩下了脱手套操作的步骤,更方便和触屏设备交互。
此外,它还使用了内置耳机的软性头盔,更加小巧,同时视野也更充足。
整套衣服通过拉链完成密封,穿脱也很灵活,重量更是不到常规宇航服的一半。
不过关于怎样让拉链抵抗气压的撕扯,波音公司并没有透露更多技术细节。
中国舱内工作服波音公司的舱内航天服在NASA首次的飞行计划——水星计划中,航天服的颜色并不是我们熟悉的白、橙或者蓝色,而是银色,但是这次飞行计划并没有真正去往太空,仅仅只是在近地轨道绕了地球一圈,这种航天服也仅限于舱内活动,不能出舱进行太空行走。
经过美国科学家不断研究发现,银色虽然可以反射大量阳光,但是散热性能比较差,如果要同时抵抗太空辐射和太阳高温,白色才是最优的选择。
太空中的宇航员没有地球的屏障,暴露在强烈的日光之下,人体细胞会受到致癌级别的伤害,白色服装能够代替地球屏障,反射大部分辐射,而且在太空这种黑暗环境中,这种颜色也非常的引人注目,所以,水星计划以后,白色就成了宇航员的“标准色”。
世界上第一个使用航天服装备的是美国飞行员威利波斯特,他对飞行员抗压服进行了改进,制作出航天服的雏形,他穿着这套装备,成功飞越了四万英尺的高度。
20世纪60年代,美国和苏联开始开展航天服的研发,第一个进入太空的航天服是苏联SK-1,它非常简陋,只配备了最简单的生命维持系统和加压装置,但它也奠定了未来航天服的基础。
这之后的两三年,双方突破飞船技术的同时,也打破了原有的桎梏,分别开发出全新的舱外航天服。
威利改进后的抗压服(左)苏联“金雕”航天服是世界上最早服役的舱外航天服,作为美苏竞争的仓促产物,它在关节处没有进行任何特殊处理,导致在充压以后,手臂和腿部都如同木棍一样僵硬,整个服装还是开环模式,也就是从背包向航天服内输氧,呼吸产生的废气和水直接排出太空,这种简陋给航天员带来了不小的麻烦,但它也让航天员第一次走出太空船,把视野拓宽到了极限,太空行走计划的成功也为后来的舱外维修和配件加挂提供了技术经验支持。
20世纪70年代之前,由于载人航天任务时间都比较短,航天服的使用也就没有内外之分,都是一套穿到底,直到1971年,苏联联盟11号飞船在返回地球途中,由于阀门故障导致座舱失压,三位航天员全部阵亡。
看着苏联栽了跟头,美国虽然高兴,但也没有笑多久,1986年1月,“挑战者”号航天飞机在升空不久后便爆炸解体,7位航天员逝世,他们的死因有一半是高空低温、缺氧,以及坠落时的超重。
金雕航天服事发之后,苏美对航天服的设计思想进行了改进,将它分成了舱内和舱外航天服,“南瓜装”也是从这个时候开始使用的。
时至今日,科技的不断攀升,让航天员在面对突发情况上,有了更多的选择,像GPS跟踪和转发装置,都要比颜色判断来得更简单。
所以航天机构可以更有创意地使用其他色彩,改进舱内航天服的设计,除了前面提到的波音宇航服以外,还有SpaceX公司的黑灰色宇航服,NASA的红蓝白舱外服等等。
“鱼缸头”、“米其林太空人”之类的航天员印象,可能很快就会不复存在。
NASA舱外服SpaceX航天服