中国航天员已经成功进入我们自己的空间站,从而掀开了中国载人航天的新一页。而同时中国航天员也在准备长时间的出舱活动。一些网民警告称,要防备美国空间站的和地面激光的破坏,而更有一些人还开玩笑说,要学学美剧里面的情节,直接把国际空间站的天线给剪掉。实际上在外太空领域,空间站最大的敌人不是人类对手,而是漆黑的太空本身。
尽管现在已经有了反卫星导弹等武器,但攻击对方空间站,能够取得的利益微乎其微,相反却会引发全世界的反对。因此美国尽管一直是空天武器发展大国,也不敢冒天下之大不韪来攻击我国从前的天宫一号、天宫二号空间实验室,只能看着我国一点一点开始空间站的建设。此外,地面激光等武器照射空间站,同样要受到环境的影响,而且对方也会很容易找到防护手段。
实际无论美国还是中国,空间站最大的敌人不是人类,而是太空本身。首先发射到太空的空间站,面临的首要敌人就是高速运动的空间碎片,这里面包括太空垃圾形成的碎片和微流星体。目前大型的太空垃圾,已经被探测和编号,超过1.8万个,如果遇上这样的,我国的空间站就只能升高轨道退避三舍。但稍小的碎片以及微流星体,就没法编号和探测了,因为数量可能超过几百亿,就只能靠空间站自己扛。
当然这些碎片看起来数量多,但考虑在一个半径为数千公里的外太空球体内,实际上空间站碰到直径大于10毫米的碎片的几率并不高,基本上是千年一遇。相反直径为1-5毫米的空间碎片,才是空间站防护的主要对象。2018年闹得沸沸扬扬的联盟号飞船空气泄漏事件,一开始怀疑是2毫米的微陨石打破的,但后来俄方称是国际空间站上故意有人破坏,因为他们的飞船完全可以防御这样大小的微陨石。
而我国空间站通过天宫一号、天宫二号的经验,采用玄武岩纤维布填充作为防御撞击防护结构材料,能够防护直径6.5毫米碎片的高速撞击,能够防护300年一遇的碎片攻击。整体上与国际空间站采用的填充式防护结构相当。
而对于要出舱的航天员,除了可能被空间碎片“狙击”,更大的敌人是真空、等离子体、光热辐射、宇宙射线等看不见的敌人。航天员出舱直接暴露在真空低气压的环境中,同时在太阳光下,温度会高达120摄氏度以上,而太阳落下又会降到零下100度以下。此外低轨道上离子体环境下航天员出舱活动受到充放电效应的威胁,可能会遭到1千安培电流的冲击,而宇宙的高能粒子流则能直接杀伤人体。
因此从太空特殊环境下保护航天员,必须能够对上述威胁进行有效防护,否则出舱活动就是有去无回。同时还要保证重量轻的特点,这样才能满足发射重量的限制。而在未来随着我国载人登月、载人登火等任务的开展,我们还需要新一代的航天服来满足空间站以及地外行星探索的需要,只有开发出一种通用的,可以在任何不同太空环境中使用,可以胜任并完成任何工作的航天服,才是未来发展的趋势。