出舱服超赞! 柔性可穿戴、高强度导电...这些关键技术有突破

7月4日，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动期间全部既定任务，我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。

此次出舱活动中，航天员刘伯明、汤洪波身穿的是中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服。

航天员出舱抬升全景相机后拍的首张照片

1 柔性可穿戴天线，实现天地对话

“哇，这外面太漂亮了！”

刘伯明出舱后感叹的这句话一字不落传递到地球上，声音流畅自然、自带摄像机图像清晰流畅，这其中离不开国防科大电子科学学院新型天线技术团队研制的两型天线的功劳。

从2014年开始，国防科大新型天线技术团队承担了新一代“飞天”舱外航天服的遥测通信天线和图像传输天线研制任务。

课题组部分成员在微波暗室测试天线

“神七”任务就采用了该团队研制的天线。遥测通信天线是“神七”天线的延续，它是一种新型柔性可穿戴织物天线，承担着出舱航天员与空间站之间的语音和遥测数据传输任务。

舱外航天服天线在测试

团队攻克了高导电高强度导电织物材料、柔性天线与舱外服一体化仿真、天线与隔热服一体化复合等关键技术难题，天线性能和可靠性等得到大幅提高，具有全织物、全覆盖、高增益、多功能等特点，通信覆盖性达到98%以上。

图像传输天线是空间站舱外航天服新增设备，承担着将头盔设备采集的图像数据传输到空间站的任务。

图像传输天线（位于头盔左右侧）

面对复杂的外太空环境，团队大胆创新，提出了新型分布式多天线方案，攻克了多层多模宽带天线、小型化天线等关键技术难题，有效解决了天线增益和通信覆盖性之间的矛盾，通信覆盖性达到100%。

经过7年多的关键技术攻关，团队先后研制了模样、初样和正样产品共计20余台套，全部产品均通过航天级环境试验和电性能测试检验，无一质量事故，该团队被中国航天员中心誉为质量过硬的正规军。

2 新一代航天服，有三项重点改进

目前我国在研的空间站舱外服属于轨道基舱外服，也就是舱外服运送入轨后不再返回地面，寿命周期内通过在轨维护与维修，保证状态良好。其适体性采用一对多的方式，也就是一套舱外服通过尺寸调节后能够满足所有航天员穿着适体，可大大减少上行载荷的重量和空间占用。

相比实现我国航天员首次太空出舱任务的神舟七号任务，空间站任务中航天员要进行长时间的舱外操作，对舱外服的性能提出的需求更高。

针对空间站任务出舱活动需求，这次任务使用的舱外服在“神七”舱外服研制的基础上，进行了三个方面的重要改进：一是改变了结构布局设计，二是提高了服装的寿命，三是提高了人服能力。总之目前在研的空间站舱外服较第一代相比，具有使用时间更长、安全可靠性更高、机动灵活性更好、测试维修性更强的特点。

此次亮相的新一代舱外航天服的工业设计任务，由湖南大学设计艺术学院助理教授罗建平领衔的智能装备科研团队承担。

设计团队主持了舱外服的外观设计、人-服交互系统设计等工作，并全程参与完成了航天服研制与测试过程！

罗建平展示团队最新创作的概念航天服

新一代“飞天”舱外航天服只有一个型号，不分男女、不限尺寸，可调节适应每位航天员的体型，经改进后，能满足身高1.6米到1.8米的人穿着，还能根据航天员的体型进行调整。

在航天服的研制过程中，引入工业设计，湖大设计让最新款的航天服变得更好用、更舒适，更具科技感和文化识别性。

在外观造型和装饰元素的设计方面，融合了飞天、祥云和凤凰的元素。色彩上选用了中国红和太空蓝两种主色，一眼看过去非常具有识别性。同时根据中国人身材比例，设计的装饰图案，还让服装在视觉上实现了整体的瘦身效果，看上去更整体、更精神！与美国和俄罗斯的航天服相比，也具有明显的差异性，识别度更高。

3 舱外服固然重要，舱内服也不可或缺

根据使用的场景不同，航天服可以分为舱内航天服和舱外航天服两大类。舱外服固然重要，舱内服也不可或缺。

顾名思义，舱内航天服是在飞船发射段、返回段、交会对接段、轨道段变轨过程中在舱内穿着使用的。作为飞船压力防护的备份，正常情况下，由飞船通风系统与舱内压力服通风系统共同保证航天员通风散热的热舒适要求；在座舱出现压力应急时，也就是飞船出现泄漏故障时，通过飞船供氧系统供氧，实现压力防护功能，保证航天员生命安全；飞船溅落水上时，还具备抗浸作用。

从设计上说，我国舱内航天服根据其功能需求，选择的是全软式结构，针对航天员的人体尺寸分型设计保证适体性。航天员可以根据自己的需求选择各自的型号，利用船上的资源，通过脐带模式实现供氧、通风和通信。