一套衣服3000万,只能穿15次,舱外宇航服为何这么贵?

在人们能够看到的为数不多的出舱画面里,最引人注目的莫过于航天员身上那套乳白色的舱外宇航服。

公开资料显示,我国的舱外航天服单套造价约3000万元人民币,而且受限于极端的工作环境,一套服装大约只能承担15次舱外任务,用完便要退役。

一件衣服平均下来每穿一次的成本高达两百万,这种"奢侈"程度足以让任何顶级奢侈品牌都相形见绌。

2021年7月4日,中国航天员刘伯明、汤洪波打开天和核心舱的出舱大门,成功出舱作业,聂海胜在舱内配合操作机械臂,整个出舱过程持续了大约7个小时,完成了中国空间站历史上首次出舱行走的任务。这次成功出舱行走的背后,离不开他们身上所穿的那套航天服。

不要小看这样一件衣服,它的技术难度不亚于制造一艘载人飞船。

放眼全球,仅有美国、俄罗斯和中国三个国家能够自主生产可供出舱行走使用的航天服,这份名单几十年来几乎没有变化,足以说明门槛之高。这套航天服的造价堪比黄金,每一克的价格几乎与等重量的黄金相当。

此次出舱使用的新一代舱外航天服重量约为130公斤,按每克470元的零售金价换算,整套航天服的造价大约在6000万元人民币这一量级。

美国的舱外航天服价格更为惊人,综合造价达到1.6亿美元,折合人民币近10亿元。

称其为世界上最贵的衣服,可谓丝毫不为过。

航天服为什么会如此昂贵?答案要从太空环境说起。

太空的恶劣程度远超常人想象,在真空环境中,没有人类可以呼吸的氧气,人体一旦暴露在极低气压的真空之中,血管中的血液很快就会沸腾。

太空中的温度变化范围可从零上120多度延伸至零下150多度,如此巨大的温差,如果没有大气层的保护,包括强紫外线、X射线在内的各种宇宙辐射,都足以危及生命。除此之外,太空中还漂浮着大量尘埃。

这些尘埃或许只有一颗沙子大小,却以七十倍音速的速度飞行,一旦撞上便可轻易击穿人体。

在这样一个人类几乎无法赤身停留一秒钟的环境里,航天服要做的,不只是"御寒""挡光"这么简单,而是要把人从地球带出去的那层最基本的生存条件——氧气、气压、恒温、防辐射——全部塞进一件衣服里。

历史上就曾发生过险象环生的案例,1965年3月18日,苏联宇航员列昂诺夫成为人类首次在太空行走的人。他在太空中漂浮了12分钟,最远漂出飞船5.3米。

然而,就在他准备回到飞船时,意外发生了——他的航天服突然膨胀起来,导致他根本无法穿过舱门返回飞船。面对危急处境,如果继续漂浮在太空中,风险极大。

列昂诺夫当机立断,做出了一个极为危险的决定:他将氧气从舱外服中一点点排出,用降低服内压力的方式让服装重新贴合身体。排出氧气的后果十分严重,他很可能因此面临缺氧的威胁。

所幸,列昂诺夫最终平安回到了飞船上。他在事后接受采访时提到,自己平时很少出汗,但那一天体重竟然减少了5.4公斤,每只靴子里都灌进了三升汗水,体内的水分几乎全部蒸发。

这一段惊魂12分钟,成为后来所有航天服设计师头顶悬着的那面镜子——服装的压力、柔性、活动度,任何一环出问题,都可能演变成生死危机。

正因为如此,为了保证人体在太空中的安全生存,一套舱外航天服由六层结构组成。

第一层是内层,贴身穿着,要求温暖透气;第二层是保暖层,热阻要大,同时重量要轻,不能给航天员带来任何负担;第三层为通风和水冷层,其功效是保障航天员的体温,防止体温过高;

第四层用于维持航天员周围大气的压力,因为压力一旦过大或过小,航天员的生命安全都会受到威胁;第五层是隔热层,作用是使航天员的体温不会过高或过低;第六层也就是最外层,是防护层,用于阻挡外部的辐射或射线,因为这些因素对航天员的健康构成重大威胁。

六层结构层层相扣,任何一层都不能有瑕疵。

也正因为对每一根纤维、每一处缝合、每一个接口的极致要求,这套服装从选材、织造到组装都必须经过反复实验和多轮验证,成本自然被推到了极高的位置。

舱外服还有一个不为普通人熟知的特点:由于长期承受真空、辐射和温差的反复摧残,即便再精良的材料也会出现疲劳,因此每一套服装都有明确的"寿命"上限,我国目前公开的数据是大约15次舱外使用之后就要停止服役。

也就是说,这3000万元的投入,实际上要分摊到十几次珍贵的出舱任务里,每一次出舱都是一次"高价消耗"。不仅如此,航天服上还配备有大量通讯系统和生命监测系统。心率、血压、体温、呼吸、服内压力、氧气余量,全都通过传感器实时回传到地面。

飞船具备的基本功能,航天服上基本都有,而且集成度比飞船还要更高——工程师们要把一个微缩版的"载人飞船"装到人的身上,让宇航员在舱外自由行走时依然处在一个独立可控的小世界里。由此看来,一套6000万元人民币的舱外航天服,可谓物有所值。

一件衣服卖到3000万甚至上亿,看似荒诞,实则是把一整套工业体系、材料体系、生命保障体系折算成价格的结果。它昂贵的不是布料,而是背后国家科技综合能力的沉淀,是无数次试验、失败、修正之后堆出来的安全余量。

太空探索历来是大国才能承担的事业,而航天服恰恰是衡量一国综合实力最直观的体现。此次中国航天员时隔13年后再次成功出舱,正是对中国航天实力最好的证明。

三千万一套、只能穿十五次的舱外航天服,贵得理直气壮,也贵得意味深长——它托举起的不只是几位航天员的身影,更是一个国家向星辰大海迈出的每一步坚实的脚印。


(时尚责编:拓荒牛 )