从古至今,人类对月球的探索从未停止。
在现代航天事业中,登月服是人类迈向月球的关键装备之一。2024年9月,在第三届航天服技术论坛开幕式上,中国登月服外观首次公开亮相。这款登月服有什么特别之处?是如何设计出来的?与普通衣物有什么不同?让我们对话多次参与载人航天发射任务的钱航博士。
中国登月服有什么特点?
钱航:从外观看,中国登月服总体借鉴了传统铠甲的形态,散发着科技感十足的金属光泽,彰显出征的庄严气魄和非凡勇气,传递中华民族开拓进取、勇毅前行的精神气质。
它的设计融入了很多中国元素:上身装饰带设计融合了“飞天”飘带的优雅飘逸和传统铠甲的硬朗刚毅,体现了刚柔并济的中国哲学;腿部装饰带设计成火箭升空尾焰造型,与上身呼应,仿佛可以一飞冲天,体现了中国腾飞的设计理念。
从功能看,中国登月服就像一个小型太空站,里面有各种生命保障系统,可以提供氧气、维持压力、过滤废气等,为航天员提供全方位的保护。月球上没有大气层,温差极大,辐射很厉害,这款登月服超强的隔热和保温功能可以让航天员始终处于舒适的温度,还能如坚固的盾牌把辐射阻挡在外。另外,它虽然看起来有点笨重,但采用了先进的设计和材料,航天员穿上依然可以灵活地行动、轻松地弯曲或伸展身体。
登月服与普通的衣服有什么不同?
钱航:我们平时穿的衣服主要考虑美观、舒适以及保暖性能,而登月服的作用是保障航天员脱离密封加压的航天器后可以安全地开展登月任务。
登月服采用综合防护面料,能抵抗高低温、辐射、微小陨石的撞击,防止带静电的细小月尘渗入航天服的缝隙。
登月服有多层结构,每一层有不同的功能:外层反射太阳光,防止航天员被晒伤,包括保护眼睛的防眩光面窗;中间层隔热,保持航天员的体温稳定;里层柔软舒适,让航天员穿着舒服。
登月服还有很多高科技装备,如精准定位系统、智能控温系统、环控生保系统、能与地球上的指挥中心保持联系的通信设备等。
登月服和其他的航天服一样吗?
钱航:我国自主研制的航天服已经护送多名航天员出舱活动。登月服是航天服的继承与发展,与航天服有所不同。
登月服更修长,看上去“瘦”一些。神舟号航天员进行出舱活动时完成的是太空行走,而登月航天员需要在月面行走、攀爬、驾车、科考等,这就要求登月服更合身。
登月服外观更有整体性,外部设备元器件小型化、集成化。月面的自然环境非常严酷,包括高真空、低重力、月尘月壤、复杂的月表地形、高低温、强辐射等,因此登月服需要尽量减重,工作效率的保证能力以及对航天员的综合防护能力都要提高。
登月服能在月球上用多久?
钱航:目前,中国载人月球探测工程登月阶段任务已全面启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登月。登月服主要用于航天员执行月面出舱任务时的生命保障和作业支持。
中国登月服制作工艺复杂精密,科技含量极高。它的使用寿命取决于多种因素。一般来说,登月服在设计的时候就考虑了各种极端情况,能够在月球上工作相当长一段时间,但就像我们的手机用久了会没电、会坏掉一样,登月服也可能出现一些问题。航天员在出发前会接受严格的培训,学习如何穿着、维护和修理登月服,地球上的科学家也会时刻监测,一旦发现问题及时提供帮助,尽量延长登月服的使用寿命。
登月服是怎么设计出来的?
钱航:中国登月服自2020年启动研制以来,以轻量化、小型化、高安全可靠为目标,突破了多项关键技术,是航天服技术传承创新的结果。
想要制作登月服,科学家首先要了解月球的环境特点,根据这些特点确定登月服需要具备哪些功能;接着,设计师发挥创意,让登月服既实用又美观。在设计的过程中,还得考虑航天员的舒适度和安全性,毕竟,航天员要穿着登月服在月球上工作好几个小时甚至更长时间。
在研发过程中,科学家遇到了很多困难和挑战。如何让航天员穿着登月服能正常行动甚至完成精细动作?如何在保证功能的前提下尽量减轻它的重量?如何让它穿起来更舒适……这些问题都需要科学家想尽办法解决。最终经过无数次的实验和改进,从材料选择到结构设计,从关节的灵活性到头盔的透明度,对每一个细节精心设计和反复测试,中国登月服成功问世。
未来的登月服会是什么样子?
钱航:未来的登月服肯定会更加先进、更加智能。也许它能更轻便、灵活,让航天员行动起来更加自如;也许它会有更好的防护性能,让航天员可以在月面工作更长时间;也许它还会有一些神奇的功能,比如自动修复、变色、隐形等。科技发展如此迅速,说不定在不久的将来,我们就能看到航天员穿着令人惊叹的新型登月服,在月球上建立基地、开采资源、探索未知的世界呢!
光明少年2024年12期