神舟七號艙外航天服
神舟七號艙外航天服
神七航天員出艙行走,艙外航天服是關鍵。
艙外服的系統構成頗為複雜，按照國外工程研製經驗，艙外服的研製周期是十年。最短也要七八年。艙內服研製，我國經歷了十多年，而在艙外服研製上，我國除了一部分“863”預研的成果，再無其他。艙外航天服涉及學科多，中國航天員中心集中了國內五六十個協作單位，集智攻關，研製隊伍的平均年齡不足30歲。
科研人員用4年時間攻關，解決了一個個難題，包括艙外服的環控生保系統、醫監遙測系統、控制顯示分系統、氧瓶等。經過各項性能測試滿足神七任務要求。
中國自主研製的艙外服名為“飛天”，這一名字也由胡錦濤在它的右臂上題詞，其左臂上則有國旗。該航天服重達120公斤，並非一開始就是可以穿卸的整件，而是在上天后由航天員從氣閘艙艙壁上的支架取下來一個服裝包，再放在服裝架上進行解包和檢查，隨後進行組裝。雖然在“神七”任務中，航天員太空行走時間定為半小時，但這件硬結構主要由鋁合金製成的艙外服，將能保障航天員出艙4小時。
北京時間2021年8月20日8時38分，中國航天員聶海勝成功開啟天和核心艙節點艙出艙艙門，航天員聶海勝、劉伯明身著中國自主研製的新一代“飛天”艙外航天服，已先後從天和核心艙節點艙成功出艙，並已完成在機械臂上安裝腳限位器和艙外工作台等工作。
重量：120公斤
顏色：白色
造價：約3000萬元
組成：用料軟硬結合，從上到下依次是頭盔、上肢、軀幹、下肢、壓力手套、靴子
適用：四肢裝有調節帶，通過調節上臂、小臂和下肢的長度，身高1.60米-1.80米的人都能穿上
耐力：可支持4個小時艙外活動，並可重複使用5次
上肢關節
巧妙地利用仿生結構，使關節活動更加自如。
腕鏡
手腕處裝有一面小鏡子，航天員可以通過它隨時察看自己身上的各種開關。
背包
高1.3米，是航天服穿脫（進出）口的密封門，在背包殼體內安裝艙外航天服生保設備，背包殼體下端安裝有掛包、備用氧瓶等。背包關閉通過拉緊鋼索和操作關閉手柄完成。
頭盔
經過科研攻關，“飛天”航天服頭盔的視野比其他同類產品要大。
攝像頭頭盔還有攝像頭，可拍攝航天員出艙操作。
照明燈兩側各一照明燈，可照亮服裝胸前部分，方便航天員在陰暗面操作。
報警指示燈兩側有報警指示燈，一旦服裝出現泄露報警燈閃。同時還有語言報警。
面窗其面窗4層，2層充壓結構，2層之間充高純氮氣，防結霧，外面是防護面窗，外層是濾光面窗，對太陽光折射率低，迎著光照面可拉下它。
手套
為每位航天員量身定做，看上去特別厚實，有點像拳擊手套。
外層熱防護手套外層為纖維織物，有兩層氣密，使用特殊隔熱橡膠材料，能耐受高溫到100℃。
指尖指尖部分，只有一層氣密層，保持觸覺。手指背部位內有兩層真空屏蔽隔熱層。
手心在手心握物部位設置有凸粒狀橡膠，主要為防滑。手套可握住25毫米的鉛筆粗細的東西。
熱防護蓋片在手背有可翻折的熱防護蓋片，用於覆蓋手指部位，提高此部位的熱防護能力和保證手指的關節活動性。
神舟七號艙外航天服
專門設計的航天手錶，材料適合航天特殊環境。
外觀它比一般手錶錶盤大，實現功能也比普通手錶多，上有三個小錶盤，分別是小時、分鐘、秒。可以讀北京時間和飛行時間，另外可以轉動錶盤記時。
用途航天手錶可讓航天員在漆黑的太空中，清楚地知道地球的晝夜之分。保障航天員的生活規律與地球同步，不至於打亂生物鐘。
衣料
航天服須真空屏蔽隔熱，所用織物要多種織法結合起來才能達到強度要求。
層次航天服6層：由特殊防靜電處理過的棉布織成的舒適層、橡膠質地的備份氣密層、複合關節結構組成的主氣密層、滌綸面料的限制層、通過熱反射來實現隔熱的隔熱層、最外面的外防護層。軀幹達到7層，最厚的是掛包有20層。
航天員艙外服橡膠材料可使宇航員在零下160℃撿起一枚1分硬幣
“神七”航天員在出艙進行“太空行走”時，將可輕巧地撿起一枚1分硬幣——這要歸功於承接艙外航天服橡膠材料製造的瀋陽橡膠研究設計院，他們先後研製了指套、掌面隔熱墊等七大系列13種規格的配套產品，這使得航天員在太空行走時，依靠這些橡膠製品可以在－120℃至120℃溫度範圍內具有足夠的柔韌性，又具有耐太空輻射和宇宙漂浮顆粒物等侵害的特殊性能。據介紹，在添加了特殊材料后，橡膠指套突破極限，達到了－160℃的低溫標準。
神舟七號艙外航天服
國產“飛天”艙外航天服將接受太空惡劣環境的考驗，航天員系統艙外航天服分系統主任劉向陽，向新京報記者講述了有關該航天服的一些細節。
四年制一服
新京報：請問是什麼時候開始研製航天服的？大概用了多長時間？
劉向陽（以下簡稱劉）：我們從2004年7月份開始進入自研，到今年7月份，整個飛天艙外航天服完成了所有的研製工作。整個過程歷時大概四年多。
新京報：我們的航天服的主要功能是什麼？
劉：首先，它能保證航天員在太空、真空和熱的情況下進行正常的生存。從大的方面來講，它實際上是一個小的載人的飛行器。從工程來講，跟飛船是類似的。
第二，通過航天服的熱泵系統以及製冷系統提供給航天員一個溫度控制的環境。再一個就是面板顯示，有利於處理整個數據。
最後，通過無線通信保證跟母船信息溝通的暢通。
太陽粒子穿不透
新京報：太空中的一些高速粒子怎麼處理呢？
劉：對於太空中有很強的穿透性的高濃度粒子，我們主要通過早期的空間預報。就是在神七任務出艙階段對太空中可能產生的太陽粒子的數量、強度等各種情況做一個預報。通過這種預報的形式要避免有高速太陽粒子時出艙。
作為服裝本身而言，我們剛才說的反射層本身也有抵禦高速粒子的強度。此外還包括我們胸甲部分採用了鋁合金材料，對高溫也有一定的阻擋作用。
新京報：對於航天員的頭部有沒有什麼特殊的保護措施？
劉：嗯，我們的頭盔是特殊製造的。比如大家看到頭盔面窗好像是透明的，但是頭盔面長一共分成四層，有兩層是專門管壓力防護的，還有一層就是壓力面窗外層的防護面窗，為了防止意外的磕碰。最外面一層是鍍金的綠光面窗，如果太陽出來的時候把它放下，太陽光線就不會直接照到人眼睛上去。
穿航天服須準備15小時
新京報：航天服穿脫操作一次要多長時間？
劉：穿脫衣服，如果簡單理解只需5分鐘。但是嚴格按照出艙程序來說，僅僅第一個組裝檢查和訓練階段，就需要近15個小時左右。這個時間是不可或缺的。美國出艙的時候都要進行15個小時。再加上出艙過閘段，整個過程大概要20個小時。
新京報：我們15.5個小時的準備時間和國際上長度是怎麼樣的？大家都是一樣的？
劉：我們這個時間是參考俄羅斯的經驗。對於神七而言，發射任務只有3天左右的時間，15小時就顯得比較長。對於國際空間站而言，因為長期在那兒，15小時在整個過程中不算太長的工作，神七要特殊一些。
神舟七號艙外航天服
這次國產的艙外航天服由國家主席胡錦濤親筆題寫“飛天”之名。這個名字會顯示在航天服的右臂，左臂顯示的是中華人民共和國國旗。
目前已知，“飛天”艙外航天服單件重量略高於俄羅斯宇航服，達120公斤，其造價約3000萬元，當之無愧步入目前世界上最昂貴服裝之列俄羅斯提供艙外航天服共9套
神舟七號載人航天工程新聞發言人王兆耀昨日介紹，2004年4月，中俄簽署了從俄羅斯“星星”科學生產股份公司引進“海鷹”艙外航天服的合作合同。依據合同，俄方為中方研製生產了供飛行用的“海鷹”艙外航天服3套，供低壓訓練用的艙外航天服2套、供水槽訓練用的艙外航天服4套，以及艙載對接系統4號，其中飛行用和低壓訓練用的航天服的供電和通信等設備是由中方配套研製的。
據了解，俄羅斯的宇航服呈半軟半硬狀態，除了胳膊和腿部為軟材料製造外，其餘部分全部為金屬材料，上下連成一體。
俄式宇航服上沒有微型航天發動機裝置，所以其總重量比美式宇航服輕，但穿俄式宇航服的宇航員在太空行走之前，須在衣服上固定安裝一條一端與航天器相連的保險繩，以免在太空行走時意外飄飛到茫茫宇宙中。
我國從2004年7月28日開始，決定以自研艙外服為主，以一中一俄模式進行出艙。“飛天”航天服與俄羅斯航天服基本接近，但也保留了上肢關節仿生結構、適合亞洲人使用的分型手套等多項中國特點。軍信
神舟七號載人飛船運行期間，將有兩名航天員進入軌道艙，分別著中國研製的“飛天”艙外航天服和從俄羅斯引進的“海鷹”艙外航天服進行出艙活動準備。中國研製的艙外服是什麼模樣？在航天員出艙行走過程中到底會起到什麼樣的作用？來自中國航天員科研訓練中心的設計師們一一揭開這些數字背後的“謎底”。
航天服儼然是小衛星
艙外航天服最高２米，軀幹像盔甲，四肢像麵包，再背上１．３０米的大背包……誰要是在大街上穿上這麼一身“行頭”，一定會被當作“天外來客”。
艙外航天服儼然是個小衛星。它的外層防護材料具備防輻射、防紫外線、抗驟冷、驟熱等功能。因為出艙的航天員可能會遇到向著太陽的一面是200多攝氏度高溫、背著太陽的一面是零下的低溫。這種驟冷、驟熱的變化必須要使用特殊的材料及防護層。我國自主設計的艙外航天服能使宇航員免受太空微流星體撞傷，並能過濾一定程度的輻射。航天服里有風扇或水冷式的布料去除過量的熱。
“重而不笨”的中國特色
記者觀察：這麼重的一套衣服，在天上還要加壓“充氣”。航天員穿上后，會不會變成行動困難的“巨無霸”？答案是否定的。重而不笨、行動靈活，是中國艙外航天服的一大特點。設計師們在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、踝等關節處，使用了氣密軸承。在軸承的作用下，航天員的手腳可以隨意轉動，同時能嚴格保證氣密性。手背則用上了可以翻折的熱防護蓋片，不僅能提高手指的熱防護能力，還能保證手指的關節活動性。
出艙活動主要靠手完成操作和“行走”，手套必須靈活，同時又得有相當的厚度以保證氣密性、隔熱性，這在材料與工藝上幾乎是矛盾的。科研人員經過無數次試驗，終於製造出了既安全又靈活的手套。中國艙外服的手套靈活性國際一流，航天員能夠輕鬆握持直徑為２５毫米的物體。
航天服將留在天上
與其說是“穿”航天服，不如說是“坐”航天服——兩名航天員小心翼翼地把雙腿伸進航天服的下肢，臀部放在航天服的背包沿上，然後關閉背包門，把自己裹在了龐大的航天服中……
這個過程也就一兩分鐘。但之前的準備工作需要花不少時間：航天員在穿上貼身內衣以後，首先要穿一件能夠測量心跳、體溫的生理背心，接下來是防靜電的連體內衣，第４層是給人體散熱的液冷服，然後戴上通訊裝備，最後才穿艙外服。
穿衣服全程搬到天上，就更複雜了。雖然１２０公斤的重量在失重狀態下不會對航天員造成負擔，但在太空進行任何精細的操作都是很困難的。
神七飛行結束后，由於體積、重量的限制，費勁穿上的艙外航天服，在完成出艙任務脫下后，只能留在天上了。一想到這套航天服３０００萬元人民幣的價值，好可惜……
出艙行走航天員會受傷嗎？
神七飛行期間，航天員將出艙行走。在太空中，大量高能粒子會對人體產生放射性危害，航天員暴露在這種環境下達到一定時間不單會產生呼吸問題，也會存在嚴重的輻射問題。
中科院空間環境研究預報中心主任龔建村介紹，從目前的預報情況來看，神七航天員出艙期間太空環境良好，不會產生明顯擾動，航天員也幾乎不可能與空間碎片發生碰撞。在神七飛行期間，預計將有10個左右的危險時段可能會遭遇空間碎片的碰撞，只要避開這些危險時段，碰撞概率都是在百萬分之一以下。龔建村說，這種小概率意味著我們幾乎可以保證飛船不會與空間碎片相撞。如果確實出現惡劣的太空環境，預報中心會及時作出預警，確保航天員身體不受傷害。
放屁會不會影響飛船的安全？
在太空中放屁得很小心，因為其反作用力可能會把人推走，而且還會污染航天器座艙中的環境。屁中的氫和甲烷等成分是可燃氣體，嚴重時會引起爆炸。因此，放屁的時候最好到廁所里解決。
發射時間保證人員陽面出艙
“神七”之所以選擇在21：07到10：27之間擇機發射，一個重要原因是考慮到回收的時候是在白天，以及宇航員出艙時對著太陽面出艙。
3位航天員在執行任務時的分工：一人出艙，一人軌道艙協助，一人返回艙支持。3航天員都屬馬即將天馬行空
3航天員都屬馬，即將“天馬行空”。
此前曾有專家披露，參加過神五、神六的三名太空人都“不聽話”。神五期間，要求楊利偉不能動、不能拍照，但他坐在那裡拿著相機到處拍照。神六時，費俊龍、聶海勝還在太空中翻跟頭。
對於太空人的違規動作，專家表示，由於“神七”實現首次太空行走，所以對出艙活動的程序、操作技能等方面都要求非常嚴格。對於太空人的“小動作”，此次也特別加強訓練力求避免。
艙外2攝像機拍攝太空行走
“神舟七號飛船推進艙和軌道艙外各安裝了一個攝像機，專門用於拍攝航天員出艙活動過程。”飛船測控與通信分系統設計師日前接受新華社記者專訪時介紹，屆時，人們可以在電視機前看到攝像機拍到的太空行走歷史性畫面。
這位設計師說，推進艙上安裝的攝像機是主攝像機，而軌道艙上的攝像機作為備份使用。航天員出艙后，將面向推進艙的攝像機揮手致意，並報告自己的身體感覺和工作情況。科研人員採用先進的圖像壓縮編碼體制，將單路圖像傳輸模式提升為雙路圖像傳輸模式，艙內外的圖像可同時傳回地面。
