太空旅行及其相关的技术进步,在20世纪和21世纪迅速发展,影响了人类的科学发展以及全球范围内的政治结构。自20世纪以来,太空探索和相关的技术发展,一直是世界上政治超级大国的科学奢侈品,因此,宇航服的开发也一直委托给那些有权势的少数人。
宇航服的视觉演变,也展现了冷战背景下太空竞赛的发展。美国和苏联都在争夺对太空技术的主导地位,并且这两个国家都根据各自的具体需求,开发了属于自己的宇航服。而这些宇航服之间的区别,也表明了国家之间的经济能力。
通过太空服来追踪一个国家的经济和政治发展,本身就非常有趣。然而,宇航服也可以在更大的范围内展示人类的历史:它们展现了人类通过科学探索未知领域,和逐步适应太空环境的能力。利用来自政府机构、最好的航空航天工程学校和私营公司的综合资源,人类已经能够探索一个新的未知领域。而在之前人类历史的大部分时间里,这些都还只是巨大而神秘的空白。
太空探索,让我们知道了我们在宇宙中的位置,以及如果没有宇航服,我们将永远不会看到的奇怪科学故事。
作为早期现代宇航服的前身,埃雷拉宇航服是由西班牙军事工程师埃米利奥·埃雷拉·利纳雷斯设计的,用于在平流层飞行。这套橡胶丝绸套装有三层玻璃面板、金属框架和闭路加热系统。
水星太空服最初是为美国军方飞行员设计的宇航服,其轻量化和高机动性的设计,旨在用于无压力的高海拔飞机,但事实证明,这是水星太空项目的一个很好的起点。
与海军的马克四号一样,水星太空服的设计,是为了防止飞船舱室迅速减压。
SK-1是第一套用于预定用途的太空服,并发挥其全部能力。宇航服是加压的,有一个不可拆卸的面罩头盔、一个生命维持系统和一个可充气的橡胶项圈,以备紧急水上着陆。
宇航服是专门为第一个进入太空的人尤里·加加林开发的,但后来也用于后来的东方号任务。
与水星太空服相比,双子座太空服最大的改进在于它的灵活性。与织物类型的关节不同,双子座太空服没有采用织物类型的接头,而是结合了氯丁橡胶涂层的尼龙气囊和一个链接网约束层,这使得在加压时有更多的流动性。
贝尔库特太空服在其前身SK-1的基础上进行改进,增加了一个内部生命维持系统。与使用外部脐带为宇航服提供空气不同,氧气是通过位于宇航服背包中的氧气罐和宇航服其余部分之间的开放式循环环境控制系统,来进行循环的。
Yastreb太空服是俄罗斯第一套专门为舱外活动设计的太空服。因此,这款宇航服的设计重点是灵活和轻便。它有一个外部滑轮系统,提供额外的机动性,和一个紧凑的生命支持系统,以便轻松地围绕较小的联盟号火箭机动。
与双子太空服不同,阿波罗太空服是为在月球上使用而设计的。因此,设计被要求在炎热的月球日保持太空服内部的适宜温度,并提供免受参差不齐的岩石割破的保护。与此同时,太空服必须灵活,这样宇航员才能从月球表面采集岩石样本。
阿波罗宇航服的特点是有一个保护外层,一个便携式生命维持背包,可以维持7小时的空气使用,一个液冷系统,还有一个固定在宇航服上的头盔。头盔外部有一个附件,可以阻挡紫外线,保持内部温度凉爽。
Krechet-94是俄罗斯为月球探索而设计的宇航服。要穿上太空服,宇航员必须首先进入一个与太空服外部背包生命维持系统相连的舱口。
和美国的阿波罗太空服一样,Krechet-94太空服也有保护外层,一个反射面罩可以阻挡紫外线辐射,还有一个内部冷却系统。然而,这套宇航服还有一个额外的好处,那就是没有外部管道。
奥兰太空服设计于1971年,至今仍用于太空行走以及在加压太空舱外的任何活动。该套装由刚性躯干和头盔框架组成,并具有灵活的四肢以增加机动性。
与美国宇航服不同,奥兰宇航服由于其集成的生命维持系统,而没有外部软管。
这款舱外机动装置是为在增压航天飞机舱外使用而设计的。它有14层材料,每一层都有不同的用途,从冷却到加压和热保护。与之前所有的太空服不同,EMU不是为单个人定制的,而是用于多种用途。
1971年,三名宇航员在联盟11号上窒息身亡后,俄罗斯索科尔太空服于1973年首次设计。这种仍在使用的轻型太空服是内部加压的,并且有集成的鞋子,尽管手套和头盔是可拆卸的。
通过管道和电缆系统,这种宇航服可以在加压环境中穿着30小时,或者在真空环境中穿着2小时。它不是为太空行走设计的,而是为联盟号火箭在火箭上升和下降过程中的低舱内压力时刻而设计的。
与俄罗斯的亮橙色索科尔太空服类似,美国的发射和进入套装旨在帮助宇航员退出和重新进入地球大气层。它设计有一个压力密封的面罩和头盔领子,以及一套集成的反重力服,以防止穿着者在重返大气层时,血液聚集在下半身。
AX-5的刚性设计旨在可以承受高水平的空气压力,同时它的圆形关节允许不受限制的移动。与之前的舱外活动装置不同,在进行太空行走之前,穿着者不需要清除血液中的氮。
虽然这个原型从未在太空中使用过,但它的许多功能都应用于了现代宇航服设计。
与它的前身发射进入服类似,高级逃生服是为了在舱室快速减压的情况下保护船员。它的设计大大改进了它的之前版本:完全加压,保护船员免受空气污染,并有一个内部液冷系统。
这种防护服至今仍在使用,尽管自它首次推出以来,材料和技术都有所改进。
中国飞天航天服EVA suit,是在2004年出售给中国的俄罗斯奥兰套装的基础上,逆向设计而成的。虽然它的设计与俄罗斯的相似,但也有一些不同之处,包括更大的遮阳板。
这套衣服也是由纯粹的中国材料制成,并采用了中国的遥测、数字通信和数据管理系统和软件。
虽然测试尚未完成,但这款FFD终极前沿设计的太空服是一种为商业用途设计的轻型太空服。这种宇航服的目的,除了保护穿着者免受太空压力外,还在于与以前的宇航服相比,它在为穿着者提供更多机动性的同时,具有高度的便利性和成本效益。
Z-1原型宇航服设计于2014年,但截至2019年初,还从未在太空中使用过。Z-1的设计类似于俄罗斯的奥兰,它有一个半刚性的躯干和一个生命维持背包,覆盖了宇航服内部的一个舱口。
该宇航服的设计旨在保持宇航服和船舱之间的稳定压力,以缩短老式宇航服所需的预呼吸准备,而这样的准备可以防止佩戴者患上减压病。该套装采用了较新的材料,并提供了比老式EMU更高的机动性。