宇航员执行任务时为什么要穿太空服？

发布网友发布时间：2022-02-28 10:53

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热心网友时间：2022-02-28 12:22

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。
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
身着航天服的宇航员
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*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。*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
　　
舱外航天服
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*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*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
　　
宇航员在舱外工作
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*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。编辑本段功能
　　
宇航员
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*。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*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*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
海鹰型舱外航天服
。　　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、*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*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，重力变小了，宇航员不用费很大的力气。不过，重力变小了，质量还是没变具有和原来一样的惯性，所以宇航员不能快速移动。　　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!

热心网友时间：2022-02-28 13:57

因为太空的一些细菌可能会影响人体的健康，所以要穿太空服来防止。还有发射时会有压力，所以要有一件高密度的衣服来防御，太空服还可以通过宇航员背着的氧气筒提供氧气。

热心网友时间：2022-02-28 15:48

1、保温，太空无空气的环境，有太阳照射时温度非常高，无太阳时温度又降到零下100多度，，必须做好保温。
2、供氧，太空氧含量基本为0，太空服可保证持续供氧。
3、防辐射，太空无大气层保护，各种太空射线辐射强烈，太空服可有效防护。
4、保证体外大气压力和地球相仿等其它很多相关重要的作用。

热心网友时间：2022-02-28 17:56

因为：不穿太空服就没氧气。

热心网友时间：2022-02-28 20:21

有用

热心网友时间：2022-02-28 23:02

顾名思义，舱内航天服是航天员在航天器内使内使用的航天服，航天员在航天器发射、返回和在轨道运行期间发生密闭舱失压等事故时，必须穿上舱内航天服。航天服因具有充压和加压的重要功能，将起到保护航天员生命安全的关键作用。舱内航天服通常是为每一位航天员定做的，它是在高空飞行密闭服(简称压力服)的基础上发展起来的。压力服的特点是，当它在充气加压时可呈拟人状态，人在其内全身可处于同一均匀的大气压力环境中。当航天员在舱内使用航天服时，必须将航天服与舱内环控生保系统连接使用，舱内航天服工作时应与舱内通风供氧装置连接，它的主要作用是在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境，用于防护低压环境对人体的危害，如有需要也可增加对高温、低温或有害气体环境对人体危害的防太空服（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。

热心网友时间：2022-03-01 02:00

顾名思义，舱内航天服是航天员在航天器内使内使用的航天服，航天员在航天器发射、返回和在轨道运行期间发生密闭舱失压等事故时，必须穿上舱内航天服。航天服因具有充压和加压的重要功能，将起到保护航天员生命安全的关键作用。舱内航天服通常是为每一位航天员定做的，它是在高空飞行密闭服(简称压力服)的基础上发展起来的。压力服的特点是，当它在充气加压时可呈拟人状态，人在其内全身可处于同一均匀的大气压力环境中。当航天员在舱内使用航天服时，必须将航天服与舱内环控生保系统连接使用，舱内航天服工作时应与舱内通风供氧装置连接，它的主要作用是在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境，用于防护低压环境对人体的危害，如有需要也可增加对高温、低温或有害气体环境对人体危害的防太空服
护作用，如果应急救生时间较长，根据需要也可配置尿收集装置，使航天服还具有收集和储存航天员尿液的功能。舱内航天服一般由航天头盔、压力服、通风和供氧软管、可脱戴的手套、靴子及一些附件组成。航天头盔，一般带有密闭的启闭机构和球面形的全景面窗。压力服，是航天服的主体，一般为连体式，具有很好的气密性，能够在充气加压时保持拟人形态，并保证人体关节活动的一定范围。　　航天手套带有密封轴承的腕部断接器，既可以把航天手套戴在压力服的袖口上，并保证气密性，也可以将手套脱掉。靴子，有与压力服构成整体的靴子(不单独使用)，也有具有断接器的可穿脱密土封靴子，还有可穿在压力服*层的套靴。航天服通风供氧软管，应与舱内通风供氧装置相连，在正常情况下，能够给穿着航天服的航天员提供全身的通风，使航天员处于相对舒适的环境中：当座舱出现压力应急时，给服装通风的风机会自动关闭，使航天服处于密封供氧状态，应急供氧装置通过服装供氧软管将氧气送入航天服内，一部分氧气将进入头盔内供航天员呼吸及头部散热，然后由压力调节器排出。