人類幾千年來(lái)渴望飛行，渴望翱翔太空，為了探索天空不惜用加農(nóng)炮對(duì)著天空開(kāi)炮，就為了試驗(yàn)一下幾公斤重的鉛彈能對(duì)天空造成什么影響。這種期望隨著近現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸走向現(xiàn)實(shí)，當(dāng)熱氣球發(fā)明后，人類終于能夠飛上天空并安全地返回，然而人們沮喪地發(fā)現(xiàn)，普通人體根本承受不了高空中的惡劣環(huán)境，寒冷和稀薄的空氣曾讓多名科學(xué)家喪命。

一戰(zhàn)后飛機(jī)越飛越高，這種更容易操控的飛行器為人類對(duì)天空的發(fā)展提供了新的平臺(tái)，為了適應(yīng)更高海拔的飛行，早期簡(jiǎn)單的加壓服出現(xiàn)。1938年，意大利飛行員Mario Pezzi身著早期簡(jiǎn)易式加壓服飛到了17080米的高度，創(chuàng)下了活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的飛行記錄。這些航空用的增壓服雖然達(dá)不到宇航服的級(jí)別，但是從技術(shù)上來(lái)講，它們幾十年的發(fā)展為后者奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

相比于飛行員使用的加壓服，宇航員使用的宇航服因?yàn)榄h(huán)境不同，整體結(jié)構(gòu)也更加龐大復(fù)雜，尤其是考慮到脫離飛船的太空行走或者月球行走等任務(wù)，宇航服需要配置齊全的生命維持系統(tǒng)，一般這套系統(tǒng)就在宇航服背后的那個(gè)“大背包”里。

生命維持系統(tǒng)是一套復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備，它需要考慮到宇航員穿著它之后具備一定時(shí)間的獨(dú)立運(yùn)行能力，包括持續(xù)供氧、散熱、水分補(bǔ)充等功能。

要在如此狹小的“背包”里容納下這么多設(shè)備，這個(gè)背包也是妥妥的高科技了，目前全世界具備獨(dú)立研發(fā)宇航服的國(guó)家也就幾個(gè)常規(guī)的航天大國(guó)，可見(jiàn)這套設(shè)備并不簡(jiǎn)單。

我們以俄羅斯Orlan宇航服為例，它是一種一體式硬頭盔的宇航服，曾被用于禮炮7號(hào)空間站和和平號(hào)空間站，是一款十分成熟的裝備，那么Orlan宇航服的背包里都有啥呢？我們通過(guò)一組圖來(lái)簡(jiǎn)單了解一下。

Orlan宇航服通過(guò)打開(kāi)背部的背包，讓宇航員從后背的方向進(jìn)入宇航服，一體化的設(shè)計(jì)讓它不需要一些外部軟管，宇航員可以通過(guò)操控胸前的控制面板進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。從圖中打開(kāi)的背部背包我們可以大概看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)：

1、monitiring unit：監(jiān)測(cè)設(shè)備，用于及時(shí)掌握各系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。

2、primary and backup fans：風(fēng)扇設(shè)備，要知道宇航員穿著這么一身密全封閉的衣服很快就會(huì)發(fā)熱出汗，通過(guò)風(fēng)扇設(shè)備讓空氣流通起來(lái)能增加舒適性。

3、co2 removal cartridge：二氧化碳清除設(shè)備，宇航員是需要呼吸的，所需的氧氣通過(guò)氣瓶供應(yīng)，但是隨著宇航員的呼吸，宇航服內(nèi)會(huì)不斷累積呼出的二氧化碳，這個(gè)設(shè)備就是清除二氧化碳保證氧氣含量的機(jī)器。

4、feedwater tank：供水箱，宇航服會(huì)要求保持一定時(shí)間的獨(dú)立運(yùn)行能力，例如Orlan宇航服就能獨(dú)立支持3小時(shí)，宇航員在悶熱的宇航服里很容易脫水，因此必要的水分補(bǔ)充尤為重要，而太空中失重的環(huán)境也對(duì)供水提出了不一樣的要求，如何保證飲水的壓力以合適的流速為宇航員補(bǔ)充水分也是一個(gè)小難題。

5、heat exchanger：熱交換器，宇航員在宇航服內(nèi)發(fā)熱，僅靠衣服內(nèi)的空氣循環(huán)降溫效果并不好，宇航服內(nèi)還布有很多直徑很小的軟管，這些軟管可以依靠?jī)?nèi)部流通的物質(zhì)將衣服內(nèi)各處的熱量帶走，這些熱量就通過(guò)熱交換器排出。

6、moisture seperator：水分分離器，它的作用類似于干燥機(jī)，保證宇航服內(nèi)空氣干爽。

7、telemetry?unit：遙測(cè)單元。

8、Primary o2?Bottle? ：氧氣瓶，它為宇航員呼吸提供純氧氣，而不是地面上氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w。

9、Battery ：電池組，為宇航服各用電系統(tǒng)供電。

10、radiostation：無(wú)線電臺(tái)，這是宇航員與外界溝通的重要設(shè)備。

11、Boot：宇航服鞋子。

12、Lower soft torso:使用各種織物制成的柔軟宇航服下半身。

13、Pump：泵。

14、underwear：內(nèi)襯，宇航員在穿宇航服之前需要穿上的內(nèi)襯。

15、water cooling garmengt：水冷服，配合熱交換設(shè)備將宇航服內(nèi)的熱量帶走。

16、hard upper torso：宇航服的硬殼結(jié)構(gòu)。

17、pressure reguiators：壓力調(diào)節(jié)器。

18、back up o2 boltle：備用氧氣。

盡管宇航服擁有這么大一個(gè)背包，但是其內(nèi)部沒(méi)有一絲多余的空間，被各種系統(tǒng)塞得滿滿當(dāng)當(dāng)，即便如此這套宇航服也只能為宇航員維持3小時(shí)的正常運(yùn)作時(shí)間。

目前人們?cè)谘兄菩乱淮詈椒r(shí)偏向于取消這個(gè)大背包，增加靈活性，至于未來(lái)的宇航服會(huì)發(fā)展成什么樣，只有幾十年后再看了，但人體要想在太空中漫步，或者行走于月球表面，生命維持系統(tǒng)是必不可少的，只是隨著科技的發(fā)展可能尺寸會(huì)更小更便攜。