美國僅剩4套艙外航太服,空間站維修成難題!為什麼不造新的?

美国只剩下4套舱外航天服了,这4套航天服已经超过设计寿命25年,多多少少都存在故障。美国能在3年内造出新的航天服吗?

抱歉,不能!

1974年,为了能让航天飞机上的宇航员出舱执行太空装配及维修任务,美国宇航局(NASA)耗巨资打造了18套舱外宇航服。不算研发费用,这些宇航服当时的造价大约在1500万~2200万美元,相当于今天的1.24亿美元/套(美国《商业内幕》杂志说是1.5亿美元)。舱外航天服相当于一艘小型载人飞船,每次出舱任务都会造成损耗,使用寿命最多是15年。

美国仅剩4套舱外航天服,空间站维修成难题!为什么不造新的?

美国18套宇航服中的1、2号在地面试验中损坏,两次航天飞机事故损失了4套,SpaceX的猎鹰9号火箭爆炸又带走一套,剩下的11套大多都有故障,只有4套通过拆换部件修修补补至今勉强可用。

美国仅剩4套舱外航天服,空间站维修成难题!为什么不造新的?

美国打算将国际空间站的服役期从2024年再延长6年,到2030年才考虑退役。然而国际空间站同样面临越来越多的故障需要维修,宇航员没有舱外宇航服就没办法出舱。图纸都有,技术理应更先进,为什么NASA现在不多做几套航天服呢?

答案很简单:他们做不出来。

有朋友说,老周你瞎扯吧,美国怎么可能造不出宇航服?我都看到图片了!

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《华盛顿邮报》报道,美国航天局一直试图制造新航天服,到2021年,NASA已经在舱外航天服(xEMU)研发上花掉了4.2亿美元,但距离真正做出航天服来还差6.252亿美元(40亿人民币),“由于新冠疫情与资金短缺”,他们仍无法保证在2025年4月之前做出两套航天服来。有鉴于此,NASA在2021年8月给国会的报告中说,美国试图在2024年底前登陆月球是不可能的。

那么,NASA耗巨资研制的xEMU未来能用到国际空间站,代替超期服役25年的舱外航天服吗?并不能。

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这套东西实际上是为“阿耳忒弥斯计划”定制、为了宇航员在月球表面活动而设计的“舱外机动装置”。它改进了身体各关节活动机构,采用与中国“飞天”舱外航天服类似的密封轴承,使得宇航员可以更方便地转身,甚至做一定幅度的屈膝半蹲动作。

看过美国“阿波罗计划”视频的朋友,想必对美国宇航员在月球表面“兔子跳”印象深刻。一种相对科学的说法是:美国宇航员之所以在月球上跳跃着前进,并非因为月球引力只有地球的六分之一,而是当时的宇航服非常坚硬,当里边充气后,你几乎不可能正常迈步行走,只能叉着腿往前蹦。

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新宇航服能让宇航员自如地在月球甚至火星表面走动,并且能为宇航员提供更长时间的生命支持,那么它也能用在近地轨道、让宇航员穿着它维修空间站吗?

不行,它太大了。

为了保证气密性,国际空间站的出舱口设计得比较小,这个尺寸是从航天飞机延续而来,并且与美国早期的舱外航天服相匹配。新的xEMU有着巨大的“背包”,宇航员进出气闸舱有可能磕碰,甚至压根儿就出不来,所以它不适合空间站使用。

美国仅剩4套舱外航天服,空间站维修成难题!为什么不造新的?

与SpaceX炫酷的舱内航天服不同,用于太空行走的舱外宇航服拥有一套极复杂的生命保障系统,它需要为宇航员提供合适的温度和气压,需要为宇航员供应至少8小时呼吸的氧气,同时处理掉二氧化碳,宇航员呼出的水汽和皮肤排出的汗液也得随时处理,否则水会糊在脸上造成窒息。所有这一切都仰仗生命保障系统——也就是航天服后边那个大背包里的设备,这套东西是专门设计的。

美国仅剩4套舱外航天服,空间站维修成难题!为什么不造新的?

虽说都是在真空环境下使用的航天服,但由于功能不同,NASA耗资10亿美元的xEMU即使做出来了,它也没办法用到国际空间站。原先制造那18套航天服的供应商大多已不存在,人员、设备与技术也通通消失,投入十几亿美元从零开始重新研制?NASA没那个预算。

当然了,天无绝人之路,只要肯放得下面子,NASA可以找俄罗斯高价买“海鹰-M”航天服。相比之下,中国的“飞天”舱外航天服在适体性、灵活性和生保时间方面更好,但美国人买不到。