神舟二十号乘组航天员陈冬在舱外工作。
新华社发
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神舟二十号乘组航天员陈冬在舱外工作。
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最近，神舟二十号团队顺利结束了第三次太空行走。航天员陈冬和王杰负责了空间站防小行星装置及外部辅助设备安装、外部设备设施检查等事项。陈冬总共进行了六次太空行走，是目前中国进行舱外活动次数最多的航天员。
陈冬并非唯一创造了纪录的人，他身上的舱外航天服B也参与其中，这件装备已经支持了20次出舱活动，它是中国空间站的第一套能够连续使用四年完成二十次任务的舱外航天服。
首次在轨开展寿命评估
航天服是宇航员在太空中活动时必不可少的装备，确保宇航员的生命安全，并能顺利完成工作。中国的空间站航天服属于第二代“飞天”系列，根据设计要求，其使用期限为“在轨道上存放三年，期间至少要进行十五次舱外活动”。
二零二一年七月四日，神舟十二号任务期间，航天员刘伯明、汤洪波首次穿着“飞天”舱外航天服甲和乙执行出舱活动，并且成功完成了这次出舱活动。经过一段时间的运行，到二零二四年年初，已经飞行的舱外航天服接近了它们设计寿命中“三年十五次”的极限指标。
航天服还能否继续使用？科研团队为准确判断舱外服的剩余使用期限，设计了科学合理的寿命评估、健康监测方案以及在轨检测方法。他们深入分析在轨和地面试验数据，开展大量材料与产品层面的验证试验，从而实现了对舱外航天服在轨健康状况与寿命延长的动态精确评估。经过检测，舱外服B运行状况十分正常，这标志着中国首次实现了在太空对飞行器进行寿命测定并延长其使用期限。
现阶段，中国空间站舱外航天服B型号，已历经11人次航天员在8次载人飞行中依次穿着，有效推动了航天服工程实践成效的增强，同时也为空间站持续进行的出舱作业提供了可靠保障。
早先，中国空间站上总共安装了三件太空行走服，分别标记为A、B、C型号。今年七月，天舟九号货运飞船向空间站送去了新的物资，里面包含了两套更新的第二代“飞天”太空行走服。新式太空服在太空中的使用期限，从旧款“三年可以执行十五次太空行走”的标准，提高到了“四年能够完成二十次太空行走”的水平。舱外服D和E已经完成开箱检查，情况良好，接下来会在出舱活动中逐步应用。
突破多项关键技术
太空行走服可看作一种小型载人人造天体，象征着科技发展的前沿成就，同时也是衡量一个国家航天探索能力的重要标志。
2008年，神舟七号任务期间，航天员翟志刚穿着“飞天”号舱外宇航服，首次成功进行了太空行走活动。随着空间站时代的到来，宇航员需要进行更长时间的舱外作业，这对舱外宇航服的功能品质提出了更严格的标准。为此，第二代“飞天”舱外航天服在多个技术领域取得重大进展，包括提升使用寿命、增强安全性能、优化作业效能等，从而为我国空间站建设阶段及运行期间的舱外活动提供了坚实支撑。
宇航员穿的防护服能够抵御太空真空、辐射以及极端温度，这种优异性能得益于其独特的复合结构。航天服内层设有衬里和排泄物收集装置，衬里外部是用于散热的液冷系统，该系统以水为冷却介质，吸收航天员身体产生的热量，液冷系统之外是用于维持内部压力的气密结构，气密结构外侧设有约束层，防止其过度膨胀，约束层外层是应对外部极端温度变化的隔热层，最表层由多种纤维材料复合而成
舱外宇航服的活动性源自巧妙构思。我国宇航服将头罩与主体连成整体。四肢具备可调性，借助类似生物的构造，四肢连接部位运用了气密轴承，让关节转动更加灵活。
空间站可用面积不大，导致研发费用和发射费用非常昂贵，所以外太空活动服不必保证每人一件。“飞天”型号的外太空活动服依据“一人多穿”的合身性标准，一件装备能够让多位宇航员穿着。上半身部分是刚性构造，运用统一规格的固定构造，依照穿着者体型数据，覆盖最广区域；下半身和上肢部分实施可变体设计，依据宇航员体型数据设定参数区间，借助调整构造达成局部尺寸改变；手套也采用被动式与主动式可调设计相结合的方式，按照宇航员手部数据划分型号，穿着者能依据个人手部数据选择，同时掌部周长可调，以便提升操作便利性。
登月服研制进展顺利
去年九月，我国宇航服造型首次公开展示。依据规划，我国计划在三十年内完成人类登陆月球并执行科研任务，接下来将着手建立月球研究站，实施全面连贯的月球观测及相关技术测试。
“飞天”二号太空行走服的诸多技术，为月球探险服的开发提供了扎实根基。月球探险服从2020年开始研发，着重解决严苛环境下的全面防护与人机协同能力增强问题，追求重量减轻、体积缩小、安全稳固性提高，攻克了许多核心科技难点，并最终形成了整体技术蓝图。
月面活动与空间站舱外任务存在明显区别，为此月球宇航服在构造细节上与新一代“飞天”太空服不尽相同。在月球表面执行任务期间，宇航员将面临真空、剧烈温差、月壤及辐射等严酷条件，因此宇航服必须提供全面保护，同时还要保障其能够行走、攀爬、驾驶及进行科学考察等操作，这对整套装备的效能、紧凑性和模块化设计提出了更严格的标准。
未来中国宇航服的研制方向以组合化、减重化、多功能融合为准则，具体而言，通过达成复杂场景全方位防护、功能单元可替换性、外部端口通用性等目标，力求大幅降低宇航服自重，增强其活动能力与敏捷性，从而满足各类探索任务中，不同人机协作方式的适配要求。
创造“四年内完成二十次”的寿命新纪录，并且加速登月宇航服的制造进程，中国的太空服经历了从实现关键进展到逐渐完善的阶段。这种服装不仅是宇航员在太空环境中最可靠的装备，也是中国航天持续进步、向更广阔深空探索的重要标志。
(责编：白宇、卫嘉)
