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宇航員的「無縫天衣」製成材料是什麼?(組圖)

2016-07-24 14:36 桌面版 简体 0
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​太空宇航服的製成材料有哪些呢?

宇航服屬於現在世界上最複雜也最獨特的技術,它就像個小型的私人飛機,為宇航員在太空生存提供保護。由於太空生存的複雜性,設計一件宇航服需要多種組件和材料。

現代太空服由14層不同材料組成,它們在宇航員的太空生存中扮演著各自不同的角色。這9-10層的保護層包括各種材料和織物層,如直纖維(一種結合了凱芙拉縴維防斷保 護的特富龍纖維)、由滌綸平紋織物加固強化的鍍鋁邁拉薄膜層、覆有氣丁橡膠的尼龍織物段、滌綸織物、覆有聚氨酯的尼龍織物層、聚氨酯浸潰薄膜、多纖維絲伸展尼龍、內含水冷劑的乙烯-醋酸乙烯管,以及為宇航員穿著舒適而設計的尼龍薄綢襯裡。


美國宇航員身著的宇航服是由數層超強纖維和其他材料製成的。

最內三層組成了液體冷卻通風服由氨綸製成

液體冷卻通風服是由氨綸製成,比較薄,能舒適地貼在宇航員身上。這層衣服的作用主要是降溫,它表面附有約300英尺的管道,能以水冷的方式給宇航員的身體降溫。

這些水有些來自於宇航員身後的背包,有些由航天器通過管道補給,有些則是將宇航員自身排出的汗水和所呼出二氧化碳中帶出的水蒸氣循環利用得到的。

壓力囊供宇航員在密閉空間內呼吸

壓力囊在液體冷卻通風服之上,這關係到宇航員的生死存亡,因為壓力囊能提供氧氣使宇航員在這個密閉空間內呼吸,並在周圍保持適當的動態壓力。

在壓力囊之上的一層材料與壓力囊同樣重要。這層材料有助於壓力囊保持一定的形狀。你可能會發現這層材料的材質與帳篷上的某種材料相同,相似地,它也能使帳篷維持一定的形狀。

防撕裂層

接下來的一層材料是防撕裂層。任何直接暴露於太空的行為都是十分危險的,而該層材料能專門抵禦可能存在的撕裂風險,因此被恰當地稱為防撕裂層。

聚酯薄膜隔絕層

在防撕裂層之上則是7層聚酯薄膜隔絕層,這些材料常用於食品儲存包裝。隔絕層的材料能使宇航員的體溫保持恆定,就像穩定食品溫度的保溫瓶或冷卻器一樣。

宇航服的最上層

宇航服的最上層則由三層具有不同作用的材料構成。芳綸這種通常用來做防彈背心的材料則在其中構成一層,主要起保護作用。而其他兩層所起的作用卻截然相反,一層為防水材料,一層為防火材料。


宇航服有足夠的牢固度,以保證不會在真空的宇宙中破裂。(以上皆為網路圖片)

克服宇宙中的障礙

宇宙中的幾乎每一方面都被認為是宇航服所要克服的障礙。而宇航服的各個部件甚至要比以上所表述的更為細化。

例如,遮陽板組件內含有金,可以在沒有大氣保護的情況下過濾太空中大量強烈的太陽光。

該遮陽板組件中還含有一整塊防衝擊蓋,可與頭盔配合使用,不僅起到額外的隔熱作用,還能防止可能的太空碎片衝擊。

即使是頭盔中會起霧這樣的小問題也需要一種特殊的防霧劑來應對,每次太空行走之前需要噴灑這種防霧劑。

而太空中重力的缺失會使太空行走面臨零件或工具丟失的風險,因此宇航服的每個手指尖都覆蓋了一層橡膠材料,能讓宇航員保持抓力。

太空中極度寒冷,而人體的四肢卻又對此極為敏感。因此,宇航服手套中含有微型加熱器。儘管上述這些組件對宇航服的功能來說都是必要的,但是它們卻違背了宇航服輕量化和蓬鬆化的要求,使得宇航服的總重約在130公斤。

怎樣才能使宇航服堅固到足以將這些零件組合到一起呢?

答案就是採用玻璃纖維。

玻璃纖維實際上是由玻璃製成的,這與窗戶或玻璃碗中所用到的玻璃是一樣的。但與吹制的玻璃製品不同,玻纖是將熔融玻璃通過極細的小孔製成纖維而得到的。

這種極細的纖維然後被紡織並與樹脂粘結在一起,使其具備硬且輕便的彈性形狀,然後這種玻纖就可被製成從船到飛機等各種製品。

而在宇航服中,玻纖被製成堅硬的上肢軀幹部分以支撐厚重的頭盔、生命維繫背包、控制模塊以及胳膊和腿等。

美國宇航員身著的宇航服是由數層超強纖維和其他材料製成的,它有足夠的牢固度,以保證不會在真空的宇宙中破裂。

最昂貴、最沈重的「無縫天衣」

世界上最早的這套登月「太空宇航服」,使用了當時用最先進的技術,最優異的材料製出來的,是世界上最昂貴的服裝(它的外表還要鍍上一層黃金呢,目的是反射各種輻射),耗資高達100萬美元之上!如果加上研製試驗費用,數字還要更為驚人。

隨著宇航計畫的逐步實施,從1964年人類第一次漫遊太空,到1969年美國宇航員在月球邁出第一步,太空宇航服都成功地完成了使命。在後來的幾十次太空飛行中,太空服又經過不斷改進,成本有所降低,重量也有所下降,伴隨著宇航員完成了一次又一次的壯舉! 

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