“空”指真空环境。太空中接近真空环境,人体直接暴露会引起体液沸腾,不消 2 分钟就会那什么了。这时,舱外压力服勇敢地挑起了重担,保证航天服内正常的气压。
“射”指辐射环境。太空中的辐射可分为电离辐射和非电离辐射。电离辐射主要是指 γ 射线、X 射线、质子、电子、α 粒子等等,非电离辐射主要指紫外线、红外线、可见光、射频辐射等。航天员进入太空就会受到这些家伙的影响,如果离开航天器,只穿航天服在太空游荡,那就又少了一层保护。所以,在制定 EVA 计划时,必须考虑辐射影响,尽可能在辐射能量低的时间和空间内进行 EVA。
“星”指微流星体和空间碎片。微流星体是直径 1 毫米以下,质量 1 毫克以下的固体颗粒。微流星体是自然的产物,空间碎片则是自然产物之一人类的产物。人类发射的航天器和运载火箭舱段失去控制后在太空闲逛,给人类自己带来了很多麻烦。2005 年 1 月,中国一枚长征四号火箭的残骸遇上了美国一枚雷神火箭的残骸,俩残骸互不相让,以 5.73 公里的秒速撞了个满怀,生出了更多更小的碎片。航天员如果遇到了这种情况会是啥下场可想而知,所以,制定 EVA 计划时还要考虑避开空间碎片。同时外罩要足够结实,靠它和压力服共同保护航天员,即使撞上了微流星体,只要不是太大,一般没问题。
大面上的情况讲完了,现在介绍苏美两国的舱外航天服。
苏联是第一个实现 EVA 的国家,航天员列昂诺夫穿着“金雕”舱外航天服创造了历史。这种航天服上有便携式生命保障装置,给列昂诺夫通风供氧,这种装置比较原始,使用开环模式,也就是它产生氧气不断通风,一方面保证航天服内的压力和航天员供氧,同时把航天员排出的废气、湿气、热量等排到太空中。典型地乱丢垃圾,不环保啊。

“金雕”的便携式生命保障装置,靠那根灰色的带子固定在列昂诺夫的航天服上
美国第一种投入使用的舱外航天服我前文已经说过,是 G4C 航天服,由戴维·克拉克公司在 G3C 的基础上研制,增加了绝热外罩、手套,改进了头盔面窗,还有一点,增加了便携式生命保障装置,可以紧急供氧。这种生命保障装置相对“金雕”的开环模式要“绿色”一点,它是闭环式,气体在内部循环再生,符合现在的可持续发展理念。

猜猜爱德华·怀特右手拿的是什么
在这里我说一点题外话。
在美国人研制双子座飞船的同时,苏联人,具体地说是科罗廖夫领导的设计局开始研制联盟号飞船。二者的目标相同,就是要把人送上月球,再把他们安全地带回地球。科罗廖夫走的是一步到位模式,从地球低轨道的东方号飞船直接跨越到登月的联盟号飞船(有人说,不对,中间还有上升号飞船。我回答,上升号和东方号没有本质不同,就是个小改型罢了)。美国人则选择了两步走方案,先研制双子座飞船,把 EVA 技术、航天器交会对接技术搞透,第二步才是发展土星火箭和阿波罗飞船。最后的结果是苏联输了,美国赢了。说到底,还是苏联当时经济实力和技术实力和美国有差距,比如大推力发动机搞不出来,吃了大亏。

联盟号飞船

阿波罗飞船测试与阿金纳上面级对接
转回正题。在这之后,苏联发展了“鹞”舱外航天服,美国则是阿波罗计划使用的航天服。
“鹞”是“星辰”专门为科罗廖夫登月计划研制的,比“金雕”的设计强得多,如果当年列昂诺夫穿的是“鹞”而不是“金雕”,肯定不会发生让他险些成为烈士的事情。1969 年 1 月 16 日,联盟 5 号飞船和联盟 4 号对接成功,完成历史上首次载人飞船对接。那时候苏联的对接机构很不完善,对接机构中间没有通道,航天员赫鲁诺夫和耶里谢耶夫只能穿上“鹞”,从联盟 5 号飞船钻出来,爬到联盟 4 号舱门那一头再钻进去,总共才几米远,却足足用了半个多小时……串个门也难啊。此后“鹞”完成历史使命,退出江湖了。

赫鲁诺夫和耶里谢耶夫的壮举图解
阿波罗 1 号
昨天写到美国航天部门为阿波罗计划研制了几种航天服,第一种是 A1C 航天服,它是今天故事的主人公之一。
A1C 依然是戴维·克拉克公司的产品,用于阿波罗计划的第一阶段,执行近地轨道飞行任务。A1C 由 G4C 改进而来,外形很相似,主要是改进了头盔的设计,更换了航天服的制作材料。

格里索姆在测试 A1C 航天服,摄于 1966 年 10 月
故事的另一主人公是三个人:格斯·格里索姆、爱德华·怀特和罗杰·查菲。
格里索姆是“水星七杰”①(美国第一批航天员,执行水星号飞船飞行任务)之一,1926 年 3 月 3 日出生在美国印第安纳州一个叫米切尔的小镇。24 岁那年,他从普渡大学机械工程系毕业,获得理学士学位,随即加入空军,跑到朝鲜战场驾驶 F-86 战斗机执行过 100 次战斗飞行任务,说不定还和志愿军空军交过手。从战场回国后,他先去空军技术学院学习,然后加入试飞员学校,成为空军精英:试飞员。1961 年 7 月 21 日,格里索姆乘坐“独立钟 7 号”水星飞船进行亚轨道飞行,并顺利返回地球。按照美国的航天标准,这次飞行让格里索姆成为美国第二个进入太空的人。不过,获得这个荣誉可不容易。返回舱在海面溅落时发生了意外,返回舱舱门突然弹开,海水涌入舱内,返回舱很快下沉。不但如此,格里索姆发现航天服也开始漏水,救生作用丧失,情况十分危急。要命的是,海军的搜救直升机不知道下面的情况,还在空中不紧不慢地拍摄。格里索姆又气又急,在水里泡了 5 分钟才死里逃生,自然对海军“那帮家伙”非常恼火。人没事了,“独立钟 7 号”却一声不吭地沉到了海底②。
