宇航服的故事

实现幻想

科学幻想常常启发人类的重大发明创造。1865年法国著名作家凡尔纳在他的科幻小说《从地球到月球》中描述了引人入胜的宇宙航行情节。在那时，凡尔纳就想到了太空旅行要穿特殊的服装。而实际上，直到30年代进行高空飞行时，人类才确实需要特殊的飞行服装。随着飞机越飞越高，高空的低气压迫使飞行员需要加压的服装，或者加压的座舱，以改善飞行员的呼吸。

减压病

最初试制加压的飞行服装时，深海潜水服激发了人们的灵感。深海潜水服盔甲内充有压力，其气压控制问题已经解决。30年初期，潜水员已经穿着盔甲 潜水服探测大洋了。1934年潜水员贾拉特穿着这种潜水服探查了著名的沉船“卢西塔尼亚”号，该船为英国班轮，排水量32000吨，1915年被德国潜艇击沉，死亡1198人，其中128个美国人。这个事件间接促使美国参加第一次世界大战。

潜水员入水下30多米深处时，承受着很高的水压。当他上升返回时，水压逐渐降低。体内组织中所溶解的氮释出形成气泡，导致四肢疼痛、视觉模糊、头晕、恶心等身体反应，严重时会丧失意识，这种症状称作气栓，也就是常说的减压病。

人在地面时承受着大气压力，当飞行到高空时，气压降低，也会出现同样的情况。大气压力在海平面为每平方厘米1千克，在30千米高度降到0.07千克，在80千米高度降到0.00007千克，在500千米高度降为零。人的身体上升到5000米高度就会发生高空缺氧反应，登山者经常体验这种反应。登山时，由于减压反应，体力和智力都逐渐下降，达到一定高度后，症状迅速加重，到8000米就会发生与潜水员相同的减压病。如果高度达到16000米，气压过低，空气不能进入肺脏， 人就无法呼吸。高度在18000米以上，人体的血管和内脏就会膨胀爆裂。所以高空飞行必须要有保护装置。

加压服

为了避免减压病，高空飞行员要穿充有气压的飞行服。30年代中期，人们受到汽车轮胎的启发，将制造加压飞行服的任务交给一家美国轮胎公司。初期的加压服外层是橡胶外壳，内层是制成人形状的内胎。这种加压服穿起来很麻烦，内部充气加压后笨得僵硬，四肢关节很不灵活。飞行之后脱加压服更是困难，有时甚至不得不剪开加压服，才能从里边解脱出来！

50年代，人类制造出神奇的纤维――尼龙，把尼龙网嵌到橡胶中作为飞行服的加强层，飞行加压服变得柔软轻便了。1961年美国第一位航天员谢泼德就穿着这样的加压服飞入太空。当时的加压服表面已有特殊的镀铝层，阻挡辐射热和紫外线。

宇航服

如今，美国航天飞机已有了加压的机舱，舱内的航天员不必穿笨重的加压服，只需穿被戏称为“休闲服”的普通飞行服装。如果要进行舱外活动，如太空行走或月球着陆，航天员就换上“舱外活动装备”，即特种宇航服。该宇航服的生产厂美国Hamilton Sundstrand公司工程主任希金斯说：“太空是真空，但决不是空无一物，航天员可能遭遇到各种意外情况，在浩瀚的宇宙中决不允许发生故障。”

这种宇航服共有2000多个零部件，具有完全独立的生命保障系统，可以看成世界上最小的宇宙飞船。它有内部加压，并保持良好的微气候。它能屏蔽太阳光和宇宙辐射，并使航天员能耐受太空－157℃到121℃的温度变化，还能阻挡宇宙微尘颗粒的伤害。

宇航服由10层薄薄的高科技材料制成。最里层是特殊的恒温内衣，内衣有夹层，夹层中有柔软的通气管和循环水管，控制宇航服内的温度。循环水管的 总长有100多米。第2层含有压力气泡，控制宇航服内的压力。第3层为涤纶网状加强层，协助维持压力。第4层为内衬层。再向外为5层镀铝聚酯薄膜隔热层。

最外层用Ortho纤维织成，它是GoreTex,Teflon,Nomex以及Kevlar四种纤维的复合织物。GoreTe纤维是制造降落伞的原料，用于宇航服是为了增加柔软性。Kevlar纤维增加物理强度，防止异物穿透，防弹背心就是用这种纤维制成的。Nomex是高熔点芳香族聚酰胺纤维，锦纶是其中一种，它能增加耐磨性能，并能耐受高温和火焰。Teflon是聚四氟乙烯，能增强化学防腐性，降低表面的摩擦，使航天员能灵活地在狭窄的飞船舱内活动，并能顺利地出入飞船舱口。

1965年3月，苏联航天员列昂诺夫乘“上升”2号飞船在太空中首次走出飞船，进行了24分钟太空行走。当他返回时飞船时，发现宇航服太僵硬了，不能弯下腰去关闭密封舱口。情急之中，只好手动操作，把宇航服内的压力降到危险的程度，才弯体关闭舱口，重返飞船内安全的环境。从那以后，对宇航服的要求更高了。从原料的选用到功能设计，都要求宇航服具有更高的灵活度，操纵控制更加方便。

随着航天技术的发展，航天员在空间站停留的时间越来越长，舱外的工作任务越来越多，越来越重，必然要求宇航服更加经久耐用。现在的宇航服可以保证25次太空行走，每件价值1200万美元，是世界上最贵的工作服。