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來源：互聯網

航天服（英語：Space suit）也稱宇航服、宇宙服、太空衣、太空服，是為了人類在外層空間（包括月球和其他天體）的真空、極端溫度等惡劣環境條件下能夠提供保護并維持生存生命活動而穿著的服裝，也是人類在外層空間的環境控制與生命保障系統之一。

航天服起源自為飛行員準備的壓力防護服，用來在高空低壓、低氧環境下保護飛行員的生命安全。1961年4月12日，第一位進入太空的人類——蘇聯宇航員尤里·加加林所穿著的SK-1航天服是世界上第一套艙內航天服；1965年3月18日，蘇聯航天員阿列克謝·列昂諾夫進行了人類歷史上的首次太空行走，其穿著的貝爾庫特航天服也是世界上第一套艙外航天服。截至2023年，世界上僅有俄羅斯、美國和中國具備生產實用化航天服的能力。

航天服按功能可分為艙內用航天服和艙外用航天服。艙內航天服也稱應急航天服，當載人航天器座艙發生泄漏，壓力突然降低時及時穿上它，接通艙內與之配套的供氧、供氣系統，服裝內就會立即充壓供氣，并能提供一定的溫度保障和通信功能，一般在航天器上升、變軌、降落、交會對接等易發生事故的階段穿上艙內航天服，而在正常飛行中則不需要穿著。艙外航天服是航天員出艙活動時使用的個體防護裝備，相當于小型航天器，用于生命和作業保障，不僅需要具備獨立的生命保障和工作能力，而且還需具有良好活動性能的關節系統以及在主要系統故障情況下的應急供氧系統。

發展沿革

背景起源

危險的高空

19世紀，人們開始廣泛的運用熱氣球探索天空，乘坐熱氣球不斷刷新了人類所能到達的天空高度記錄，但隨著探索天空的高度越來越高，到7000米以上的高度時，人們發現在這種高空環境下，除了低溫外，低壓和缺氧帶來的栓塞和窒息對人體的危害已經足以致命。法國醫學家保羅·伯特（Paul Bert）曾經經常為熱氣球飛行員提供醫療保障工作，根據他們在高空中的身體反應，通過試驗論證保羅·伯特于1878年發表了一部總結性著作《氣壓生理學》(La Pression barometrique)，系統的闡述了氣壓和氧含量對人體的影響，并提出了可以通過加壓和補氧解決這一問題，保羅·伯特也因此被稱為“航空醫學之父”。此后，人們開始為高空飛行員研究克服低壓低氧環境的生命保障手段，高空飛行密閉服（簡稱壓力服）隨之誕生。

到達平流層

在20世紀30年代，人類已經能夠乘坐氣球進入平流層，但是那里的空氣非常稀薄，逐漸接近真空，氣壓只有地面上的1%。在這樣的環境下，血液會立即蒸發成氣體。為了解決這個問題，蘇聯科學家葉夫根尼·切爾托夫斯基設計了一個金屬球形的人載艙，可以在艙內維持氣壓并提供氧氣。然而，蘇聯發現僅僅依靠這個金屬球來保護飛行員的生命安全是不可靠的，而且如果想要探索更高的高度，面對更惡劣的高空環境，還需要進一步加強保護措施。因此，切爾托夫斯基想到讓飛行員穿上壓力服，為他們提供額外的保護層。從1931年開始，經過多次嘗試，切爾托夫斯基成功研制出了世界上第一種“準”航天服——CH-1。

但這種早期的航天服更多考慮維持壓力和氧氣，在向航天服內加壓后，航天服被繃緊，導致飛行員難以活動，連簡單的動作都無法完成，切爾托夫斯基迅速進行了改進，在四肢關節處安裝了可以活動的金屬鏈，隨后又考慮到長時間穿著的舒適性問題，在航天服內增加了軟襯和吸水保暖的內衣。1936年，CH-3航天服誕生，CH-3已經幾乎具備了現代航天服中的所有重要元素。到1951年，切爾托夫斯基已經領導研制了數種更加成熟的、應用于高空高速飛行器的“準”航天服。

第一代航天服

首入太空

上世紀50年代蘇聯在啟動了人造衛星計劃后不久，又迅速展開了載人航天計劃，打造真正意義上的航天服的工作落到了蘇聯航空工業部第918工廠（現俄羅斯技術工業集團紅星科研生產聯合體，NPP Zvezda）上，但蘇聯計劃時間非常緊迫，1960年夏天向918工廠下達研發命令后，要求當年冬天就需準備就緒。918工廠在蘇-9截擊機的高空飛行壓力服基礎上迅速進行改進，并根據蘇聯已經挑選出的3名宇航員進行量身定制，采用拉鏈前開式、鮮亮的橙色、復合滌綸（PET）橡膠材質以及固定在宇航服上不可拆卸的頭盔、具有管道式獨立通風功能和無需脫衣的“排污”能力設計，按時提交了原型。1961年3月9日至25日，蘇聯使用人體模型和在模型內籠子中老鼠和豚鼠類進行試驗，兩次進入太空并成功返回。宇航服被正式定名為SK-1型，1961年4月12日，蘇聯宇航員尤里·加加林身著SK-1航天服乘坐“東方1號”航天器升空成功進入地球軌道，成為第一個進入外層空間的人類，也使得SK-1宇航服成為第一個進入外層空間的實用宇航服。

美國的第一種航天服同樣起源自為高空高速飛行器使用的高空飛行壓力服，雖然美國在載人航天進度上落后于蘇聯，但美國的第一種航天服——“水星航天服”則顯得要比蘇聯航天服“精致”一些——”采用復合聚酰胺（PA）橡膠材質，表面還增加一層鍍鋁尼龍呈現閃亮的銀色，能更好的抵抗太空輻射。

出艙漫步

蘇美相繼完成航天器內載人航天后，又迅速著手開始準備進行宇航員的“艙外活動”（EVA），讓宇航員離開航天器置身在太空環境中，也就是“太空漫步”。這樣一來，離開了航天器，航天服成為了宇航員在太空中唯一的保護手段，重要性陡增。但蘇聯仍然領先美國一步，1965年3月18日宇航員帕維爾·別利亞耶夫和阿列克謝·列昂諾夫搭乘“上升2號”載人航天器進入太空，隨后列昂諾夫身著918工廠研制的新型航天服“金鷹”（Berkut）出艙，進行了12分9秒的太空漫步，離開飛船距離達5米，成為人類史上太空漫步第一人。

“金鷹”脫胎于SK-1航天服，但材質更加厚重結實，三層真空屏蔽尼龍外層可以保護航天服內部結構免受太陽輻射和機械損傷，第一次使用了冗余氣密層，加強了真空環境熱防護能力，并有兩種不同的壓力模式可適應不同的操作環境，除了身后背包的氧氣維持系統以外，還有一條7米長的“臍帶”進行通信和應急供氧。 “金鷹”航天服雖然成功保障了列昂諾夫順利出艙，但也制造了較大的困難。在高壓環境下，航天服過分膨脹、堅硬異常，任何運動都非常困難，更無法按計劃拍照。列昂諾夫返回航天器的行動跌跌撞撞，試圖進入氣密艙時甚至被卡住，無法關閉身后的艙門。最終只能冒上患減壓病的危險，在航天服上開了一個小口泄壓才得以返倉。

第二代航天服

聯盟號上

蘇聯完成了“上升”號載人航天器項目后，又馬不停蹄啟動了“聯盟”號載人航天器項目，為蘇聯的登月計劃做準備，相較于“上升”號，“聯盟”號更大，在儀器艙和軌道艙的基礎上增加了生活艙，能夠保障航天員在軌生活更長的時間，完成更多的測試任務。同時蘇聯也希望能夠進行更多艙外測試，為登月計劃積累數據。這就要求“聯盟”號項目的航天服需要比“金鷹”航天服更加靈活、利于穿戴且決不能再發生讓航天員卡在艙門外的危險情況。新航天服被命名為“蒼鷹”（Yastreb），相較于“金鷹”，“蒼鷹”航天服全一是新設計了四肢關節的結構，采用帶滑輪繩索的助力設計使得活動更加方便；二是為了更方便的執行多次穿戴出艙活動，“蒼鷹”航天服能夠在航天器內進行穿脫，使得航天員不必在航天器內也全程穿著航天服；三是“蒼鷹”航天服的獨立續航時間更長，采用了自循環生命保障系統，艙外續航時間從“金鷹”的25分鐘提高到了2.5小時。

登上月球

美國在兩輪太空競賽中均落后于蘇聯，決心要“彎道超車”迅速開展登月工程超過蘇聯，而以登月為目標的航天服要求就更高了。月球環境相較于此前的地球軌道環境，月球的重力是地球的六分之一，之前的航天服基本沒有下肢活動的要求，上肢可活動作業即可，而登月航天員作業復雜，要求航天員可以自主行動，而且月面到處覆蓋著幾十億年來太空撞擊造成的塵土，由于重力小，加上靜電，揚塵彌漫不去，對航天服的保護性也形成了新挑戰。1969年7月，美國成功發射阿波羅11號宇宙飛船并在在月面著陸，美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗身著“阿波羅A7L”航天服率先踏上月球土地，成為第一個登上月球并在月球上行走的人類。

“阿波羅A7L”航天服與過去的航天服相比防護性能大大提高，由特氟龍布、氯丁人造橡膠和金屬化聚膜等20余層復合材料制成，以抵御月球表面極熱極寒的溫度差和致命的太陽輻射，以及塵埃甚至是高速飛行的石隕石碎片的威脅，關節采用了新型的“氯丁橡膠轉環”設計，航天員的關節活動更加靈活，而最根本的差別是采用了便攜式的獨立供電和生命保障系統，即將這些系統固定在背上，還有備份裝置，使得航天服能夠完全獨立進行供氧、二氧化碳的凈化和排除體熱等生命維持工作。

第三代航天服

70年代后，美蘇又開始以建立健全軌道空間站為目標的新一輪太空競賽，相繼啟動了“禮炮”空間站計劃和“天空實驗室”空間站計劃。相較于此前的載人航天器，軌道空間站能夠長期在軌，通過載人航天器或航天飛機將更多的航天員運送上去，航天員能夠輪換在太空開展各項工作。這就對航天服提出了新的要求，此前航天服都是根據具體的任務提前選定好的航天員量身定制的，但空間站時代越來越多的航天員能夠進入太空，再單獨針對航天員個體進行量身定制其成本和生產周期都不劃算。因此，新一代航天服需要解決的首要問題就是能夠適應不同的航天員穿戴，同時由于空間站需要能夠讓航天員長時間生活，其安全性和密閉性已經能夠保障航天員不穿戴航天服在艙內生活，因此，新一代航天服著重考慮的是保障航天員的艙外活動，也是從這一代開始，航天服主要的設計方向就是滿足航天員的艙外活動。

美國

美國第一座空間站“天空實驗室”上所使用的“天空實驗室航天服”是在“阿波羅A7L”航天服基礎上修改而來的，刪除了一些應對登月工程而采取的保護措施，更加輕薄和靈活，總質量從“阿波羅A7L”航天服的90余千克下降到60余千克，生產成本也大大降低。獨立的生命保障系統背包進行了縮小改為能夠獨立運行約30分鐘的應急維持系統，主要通過加裝的“臍帶”進行供氧和供電。隨后美國于1981年在“天空實驗室航天服”基礎上研制的“艙外移動航天服”（EMU）重量進一步降低到49千克，能夠滿足8小時的艙外活動和30分鐘的應急維生。

此外，美國在上世紀80年代的航天飛機飛行任務中，為了執行更加復雜的艙外任務，在艙外航天服的基礎上增加了一套小型推進系統，該推進系統使用兩個壓縮氮氣罐作為動力源，每個氮罐內裝填約6千克氮氣，在航天服不同位置安裝了24個小型噴氣推進器，航天員通過控制手邊的搖把獲得了在太空中獨立進行360度機動的能力，且系統最大能夠提供25m/s的速度和最長6小時的使用時間。這套系統稱之為“載人機動裝置”（MMU），曾經在太空中執行了兩次故障衛星回收任務，但后來隨著美國航天飛機計劃的取消而退役。

蘇俄

蘇聯1977年為空間站推出的“海鷹”（Orlan）航天服在設計思想上與“天空實驗室航天服”也相似，但沒有采用美國的分體式腰部穿/脫結構，而是仍然沿用后開門式稱背部穿/脫結構。整體設計簡單可靠，而且生命保障系統的分系統和結構很容易就在軌道上進行維修和更換，如氧氣瓶、電源、無線電通信設備和天線等，因為這些東西是直接安放在背包的密封蓋上的，僅簡單地用帶子扣住。為了實現失效保護設計，生命保障系統的許多重要功能結構都有備份，如供氧回路、氧氣循環風扇、電源和通信等。雖然增加了一些備份，但整套生命保障系統在質量和體積上都比以前的系統減輕和減小了許多。

“海鷹”航天服和美國的EMU航天服自問世以來至今一直是國際空間站僅有的兩種航天服。

中國

上世紀70年代，中國首次進行載人航天嘗試就已開始進行航天服的研制，但以失敗告終。中國載人航天工程再次啟動后，于2004年引進了九套俄羅斯的“海鷹”航天服。?2004年7月，中國開始研發自己的艙外航天服。中國航天員科研訓練中心艙外航天服研究室集納了國內最頂尖專家的意見，調動了全國相關領域的最優秀資源。克服了特殊材料供應、產品與工藝設計、生產制造、統籌管理等各方面的困難，一邊試驗一邊摸索，齊心協力，分頭攻關，最終完成了“不可能完成的任務”。

2008年初，中國第一套艙外航天服“飛天”及各項配套產品陸續交付。在神舟七號飛船任務中，翟志剛、劉伯明分別穿著中國制造的“飛天”艙外航天服和俄羅斯“海鷹”艙外航天服進入神舟七號載人飛船兼任氣閘艙的軌道艙。翟志剛出艙作業，劉伯明在軌道艙內協助（劉伯明的頭部、手部部分出艙），實現了中國歷史上宇航員第一次的太空漫步，令中國成為第三個有能力把航天員送上太空并進行太空行走的國家。繼第一代飛天航天服之后，中國繼續進行改進，以滿足空間站使用為目標，研制出了第二代“飛天”航天服，改進后的二代艙外服，能夠適應的航天員體型范圍增大，設計使用次數提高到三年十五次。每次使用時，支持的自主艙外工作時間為8小時，艙外活動更加舒適和便利。

截至2024年初，中國在軌飛行的艙外服已經接近3年15次的壽命設計指標極限。為了準確評估艙外服的剩余壽命，團隊制定了科學合理的壽命評估和健康監測方案和在軌檢測方法，確保了艙外服在軌安全可靠地延壽使用。2025年8月15日，神舟二十號乘組圓滿完成第三次出艙活動。此次任務中，宇航員陳冬身著的空間站艙外服B已累計保障了20次出艙任務，成為中國空間站首套實現“4年20次”延壽目標的艙外服。該裝備已由11名航天員在8次載人飛行任務中接力使用，經動態精準評估其狀態穩定良好，為航天服工程應用質效提升和空間站常態化出艙活動任務提供了堅實支撐。

第四代航天服

在2017年啟動的美國阿爾忒彌斯登月計劃中，美國國家航天局和美國ILC多佛爾公司開始研制新一代航天服“Z”系列。“Z”系列航天服和阿波羅計劃的航天服一樣，將主要用于艙外任務和外星行走，分為數個版本，其中Z-1是原型服和地球軌道艙外服，特點是大部分采用柔韌的面料制成，外層有乙烷涂層尼龍和聚酯涂層，控制壓力的效率更高，穿戴方便，裝有新型高效氣閘，無需“預呼吸”，大大減少了人體適應壓力的時間可以迅速穿戴。采用白色和綠色兩種顏色，酷似經典動畫片《玩具總動員》中巴斯光年的航天服。此外，這款航天服還采用了效率更高的冷卻和二氧化碳排除技術，比現有不得不在兩次任務之間進行烘烤清除二氧化碳的航天服更為便利。

Z-2航天服主要用于外星行走，采用先進合成材料制成，具有低重量、較強耐久性，更加入了堅硬的復合涂層，令太空服能有效地抵御太空中輕微的碰撞以及擦損。可以勝任長期太空任務，部分零件通過激光掃描宇航員身體制作3D打印制成，太空服端口可以與著陸器和交通工具直接連接。航天員可以從太空服后方脫下，無需使用氣閘，使用時更加便捷。“Z”系列航天服原定于2025年隨阿爾忒彌斯載人登月任務使用，但計劃進度受阻延期前景未知。

類型分別

按使用情景分類

艙內航天服

艙內航天服（IntraVehicular Activitysuit，IVA）也是最早的航天服，是在載人航天器內、有載人航天器外殼保護的情況下使用的航天服，與艙外航天服相較由于有了航天器外殼的保護，所以較為輕便，穿脫容易，和載人航天器的環境控制與生命保障系統的供氣調壓、航天服循環等子系統，配套構成了飛船座艙壓力和大氣控制的安全冗余系統，因此艙內航天服也稱作應急逃生服。一旦載人航天器在上升、變軌、降落等危險階段出現座艙大氣泄漏或其他應急情況時，航天員穿著好航天服就位于航天座椅，就能迅速轉入應急模式，保障航天員服裝內的安全環境，爭取寶貴時間，以便載人航天器擇機提前返回，確保航天員安全。

艙外航天服

艙外航天服（ExtraVehicular Activitysuit，EVA）比艙內航天服更為厚重結實，保護性更強，它也相當于一個微型航天器，可以保護航天員的生命安全直接抵御外太空的危險影響。艙外航天服結構也更復雜，主要由外套、氣密限制層、液冷通風服、頭盔、手套、靴子和背包裝置等組成，是一種多層次、多功能的個人防護裝備。除了具有艙內航天服所有的功能外，還增加了防輻射、隔熱、防微隕石、防紫外線等功能，在服裝內增加了液冷系統層，以保持人體的熱平衡，并配有背包式生命保障系統，它能夠為航天員提供呼吸用氧，還可以控制服裝內的壓力和溫度，清除航天服內二氧化碳、臭味、濕氣和微量污染。

艙內艙外共用航天服

艙內艙外共用航天服（Intra/ExtraVehicular Activitysuit，IEVA）除了艙內艙外兩種不同的情景就是航天員自發射升空、到太空出艙再到返回整個過程中都使用的是一種航天服，或者是在艙內航天服的基礎上增加配件就可轉為艙外航天服的可轉換航天服。美國在部分“雙子座”和“阿波羅”計劃中使用的就是艙內艙外共用航天服，例如阿波羅7-14EMU航天服分為艙外（EVA）和艙內（CMA）兩種，前者用于出艙宇航員使用，后者用于配合出艙宇航員的指揮艙宇航員（CMA）使用，艙內比艙外用航天服少了一組備用應急“臍帶”、沒有水冷系統、應急泄壓閥和防失系繩等。

按結構類型分類

軟式航天服

軟式航天服（Soft suits）主要由纖維布料或橡膠等較為軟質的材料制成的航天服，僅在頭盔和關節活動處有硬質活動軸承結構。軟式航天服是最早的航天服，蘇聯加加林當時穿著的就是軟質航天服。軟質航天服有輕便、制造簡單、艙內活動舒適的優點，多用作艙內航天服和應急逃生服，但也存在外環境失壓情況下膨脹變硬、不夠靈活的等缺點。

硬式航天服

硬式航天服（Hard-shell suits）是由金屬、復合材料等硬質材料制成的剛性結構航天服，將航天服依照人體結構分為各個部件，各部件之間使用軸承或套環連接，美國曾在阿波羅計劃時試制了一套AX-5硬質航天服，采用外鍍搪瓷的鋁制外殼，各個關節采用球狀相互疊套而成。硬式航天服可以始終在內部維持一個恒定的氣壓，使得航天員不經過吸氧除氮就可以直接從艙內進入艙外層空間環境中，而且具備軟式航天服無法比擬的防護性能，但硬式航天服制造成本高，工藝難度大，目前還未有實用化型號。

軟硬結合式航天服

軟硬結合式航天服（SoftHard Hybrid suits）是在軟式航天服的內部采用金屬或纖維硬板對人體軀干等重點部位進行單獨防護，如在航天服內增加類似于胸甲的硬殼，使得航天服軀干是硬式結構，四肢是軟式結構。第三代航天服基本如海鷹、EMU以及飛天等都是軟硬結合式航天服。

結構組成

以第三代艙外航天服為例，其結構主要由主體服裝、頭盔和活動結構、生命保障和通信系統組成：

主體服裝

主體服裝一般由多層復合功能材料構成。首先是最里面的舒適層，采用了特殊處理的棉布制成，最大的特點是絕對不會產生靜電。這是因為艙外服里面是純氧環境，一旦有靜電就會引發火災。接下來是備份氣密層，采用約1毫米厚的橡膠板，并與上肢等相關結構粘貼在一起，以形成相匹配的形狀。主氣密層使用氣密程度極高的橡膠布材料，完全不會漏氣。它是整體結構，完全覆蓋了服裝的主要關節結構，包括軀干和背包。它需要具備充氣和加壓功能，同時不能使服裝過度膨脹，還要確保各關節可以自由活動，技術難度非常大。限制層使用高強度材料構成，因為備份氣密層和主氣密層所承受的壓力很小。可以說，限制層是主要的承力層。接下來是真空屏蔽隔熱層，它由5-7層涂有鋁的聚酯薄膜構成，各層之間用網絡物隔開，緊密貼合在一起，能夠有效應對真空溫差、輻射等惡劣環境。最外層是一種特殊的紡織面料，非常昂貴。它在溫度±100℃之間可以完好無損，具有耐磨損、反射性強的特點。太陽光照射在上面時會被反射回去，吸收極少的熱量。

頭盔和活動結構

頭盔

航天服頭盔是由頭盔殼、面窗結構、頸圈以及各種防護組合件構成。頭盔在航天飛行中的作用是為航天員的面部提供舒適和安全的密閉大氣環境，保護航天員的視聽感官，同時防止頭部受到各種力學和空間環境因素的傷害。目前，載人航天中使用的頭盔可以分為軟式和硬式兩種類別。軟式頭盔大多作為航天服的一部分，可在飛船發射、軌道壓力應急和返回過程中起到隔音、隔熱、減震和通信等功能。而硬式頭盔主要用于航天員在艙外活動時使用。由于航天員在艙外活動中面臨更嚴酷的環境條件和更多的突發情況，與軟式頭盔相比，硬式頭盔具有更強大的功能。作為一種硬式頭盔的例子，固定式全透明的鐘罩式頭盔內腔壁裝有硬襯墊和軟襯墊。襯墊上安裝了細管道，這些管道具有減震、隔熱、消聲、通風和供氧等多種功能。

關節

活動結構分為四肢和腰部關節活動結構、手套、靴子等部分組成。其中關節活動結構的最為復雜，航天服在太空中因壓力膨脹后會變得極為堅硬，航天員在試圖活動時就必須要克服航天服的壓力形變，活動阻力極大。因此，為了使航天服的活動盡可能方便，一方面需要盡可能降低航天服的壓力，另一方面需要增加專門的關節活動輔助結構，讓阻力矩更優化，以“飛天”為例，科研人員在上肢的肩、肘、腕和下肢的膝、等關節處，使用了氣密軸承。在軸承的作用下，航天員的手腳可以隨意轉動，同時能嚴格保證氣密性。科研人員還巧妙地利用了仿生結構，使關節活動更自如。

手套

航天手套一般使用多層結構，從內到外分別是氣密手套、壓力手套和熱防護手套。指套部分是壓力手套和熱防護手套共同的部分。氣密手套的主要功能是確保氣密性。為了保證可靠的氣密性和活動性，氣密手套的尺寸略大于壓力手套。壓力手套的主要功能是承受壓力，以確保充氣加壓狀態下手套的基本形態，并提供一定的操作靈活性。熱防護手套的主要功能是隔熱防護，同時具備對空間輻射、微塵、靜電等的防護能力。為了同時滿足氣密性、強度、工效性和對空間環境的防護能力，手套各層的結構設計、材料選擇和制作工藝，都具有較高技術難點。航天手套與服裝主體之間通過腕部斷接器連接。該裝置采用特殊設計的自密封軸承結構，既保證氣密性又提供手腕靈活轉動的自由度。通過一種特殊的自鎖式分離式機械結構，快速脫戴手套成為可能。

靴子

航天服的靴子有不單獨使用與壓力服連接在一起構成整體的靴子。也有具有斷接器的可以脫的密封靴子，還有可穿在壓力服限制層的套靴。整體的靴子一般由壓力靴和艙外熱防護套靴組成，其中壓力靴是服裝氣密加壓限制層的延續。通常將踝部活動關節設計在壓力靴上，并與壓力服相連接。

生命保障等系統

艙外航天服還包括獨立的背包式生命保障系統、氣液電保障系統、測控和通信裝置。其中背包式生命保障系統也稱作便攜式生命保障系統或航天服環控生保系統，一般安裝在背包結構內，同時集成了包括供氣調壓、通風凈化、溫濕度控制等主要功能模塊的產品，一是對航天員在密閉環境中呼吸產生的二氧化碳（CO?）進行清除，多采用非再生式的氫氧化鋰（LiOH）作為吸附劑進行CO?清除，具有設備操作簡單、功能可靠的優點，但由于吸附劑不可再生且功能單一，且消耗性資源均需地面運輸補給，增加了保障性難度。二是保溫裝置，主要通過航天服內的液冷層或液冷服實現，液冷服通過小型電動泵使其冷卻介質（通常為乙二醇水溶液）在循環回路中流動，流經體表管路后溫度升高，然后通過蒸發制冷裝置降溫，往復循環構成制冷回路。冷卻介質的溫度可以在15～45℃的范圍內調控，因此液冷服除了可以在熱環境中降溫外，也可以在冷環境中保溫。三是生命監測系統，通過傳感器實時監測包括血壓、心電圖、脈搏、體溫等，還有血象、乳酸等血液分析方面的航天員生理參數狀態。根據航天員身體狀況的各項參數，自動調節宇航服的內部環境。

型號列表

未來發展

航天服的未來發展必然與人類未來的航天發展方向相契合，商業太空探索和月球、火星甚至是木衛二等外星探索將會是未來航天的兩個重要發展方向。隨著太空旅游的發展將會有越來越多的人前往太空旅行，這就需要新的航天服來滿足此類旅行者的需求。當執行月球、火星等外星探索任務時，也需要新的航天服來適應這些環境的旅行。但這兩類航天服有很大的不同，因為商業太空探索所用的航天服需要具備操作便利、通用性好以能夠讓只經過簡單訓練的太空旅客輕易上手，而且多用于發射和著陸時的艙內防護，重點需要發展簡單便利的艙內太空服，而外星探索任務中使用的航天服則必須滿足更嚴格的防護標準和性能需求，需要能夠抵御外星更加復雜和惡劣的環境，并需要能夠靈活可靠的執行外星地面行走等任務。

商業太空探索

美國私人商業航天公司“SpaceX”在其“載人龍飛船”項目中，專門設計了新型艙內航天服“星人”（Starman）。“星人”航天服的外形由好萊塢服裝設計師何塞·費爾南德斯設計，在外形上與此前的航天服大不相同，更像是一件普通的夾克套裝，穿戴更方便，但“星人”航天服仍然保持傳統艙內航天服的應急保障功能，能夠讓航天員承受121到負156攝氏度的溫度變化，并可通過連接生命支持系統維持航天服內部壓力和空氣交換。“星人”航天服已于2021年在“載人龍飛船”項目中執行了一次國際空間站中的往返任務進行測試，不久之后將會正式應用于商業太空探索任務。

英國富豪理查德·布蘭森旗下維珍銀河太空旅游公司（Virgin Galactic）于2020年發布了其新型商業航天服，重量非常輕僅約1公斤，整體圍繞太空旅行的舒適性進行設計，采用更加柔軟的布料，并在各個可能會受到加速度壓力的位置增加了軟墊以緩解人體不適感。這套航天服也屬于艙內航天服，仍在改進過程中而且還暫未進行正式的航天發射。

外星探索

美國國家航天局先進概念研究所（NASA Institute for Advanced Concepts）在達瓦·紐曼教授（Dava J. Newman）的領導下已經對機械反壓式航天服進行了十余年的研究。任何前往太空的人都需進行加壓，以保持身體機能正常。保持身體機能正常的最低氣壓要求是2.5PSI，例如肺部膨脹和血液流動。為了做到這一點，此前的航天服都是氣壓加壓服，而機械反壓的航天服類似于緊身濕式潛水服，通過材料本身向皮膚施壓達到所需的壓力水平。紐曼教授的機械反壓式航天服采用彈性材料和聚合物作為拉伸材料，并使用鈦線圈進行進一步加壓，將為外星探索提供更適合運動的航天服。紐曼教授團隊目前仍然在研發過程中，對多種材料進行了試驗。

參考資料 >

航天服的分類和特點 .中國政府網.2023-08-24

航天服，艙內艙外大不一樣.中國數字科技館.2023-08-24

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航天員的“護身符”專題（四）——出艙航天服“貨比三家” .太空探索2019年第12期，作者為宗合.2023-08-25

民航小知識177：高空環境對人體的危害 .新浪新聞.2023-08-25

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俄語：世界第一講述蘇聯設計師葉夫根尼·切爾托夫斯基制作的第一套用于高空飛行的宇航服.全俄羅斯國家電視廣播公司.2023-08-26

俄語：太空服的昨天、今天、明天.《生活、科學、技術的新事物雜志》.2023-08-26

俄語：太空服歷史.MIRF.2023-08-26

俄語：太空服“SK-1”.俄羅斯博物館.2023-08-26

英語：水星航天服Mark IV Model 3 Type I .探索太空歷史.2023-08-26