在電影《流浪地球》中有一個驚險的片段，就是由吳京扮演的劉培強和阿爾卡基·沙羅格拉茨基扮演的馬卡洛夫為了拯救地球，被MOSS（領航員空間站核心智能主機）攻擊，在這個過程中，航天員馬卡洛夫的頭盔被擊中而發生了破裂，最終不幸遇難。 

　　如果執行出艙任務的航天員頭盔破裂了會有多可怕？頭盔破裂為什么會導致航天員不幸遇難呢？ 

圖片來源：電影《流浪地球》 

　　頭盔由頭盔殼、面窗結構、頸圈以及各種防護組合件組成。在航天飛行中，頭盔主要用于為航天員的面部營造舒適的、安全的密閉大氣環境，保證航天員的視、聽感官，防護航天員頭部不受各種力學的和空間環境因素的傷害。 

戴上感覺酷酷的頭盔 

（圖片來源：NASA） 

　　小小的頭盔也是守護航天員安全的關鍵之一。不知道大家有沒有發現，連NASA的吉祥物史努比也戴了一款魚缸樣式的頭盔呦！


NASA吉祥物頭戴航天頭盔的史努比 

(圖片來源：NASA) 

　　目前在載人航天中使用的頭盔可分為軟式與硬式兩種。其中軟式頭盔大多數作為艙內航天服的組件，在飛船發射、軌道壓力應急和返回過程中，軟式頭盔能起到隔音、隔熱、減震、通信等功能。 

戴著軟式頭盔的航天員楊利偉 

(圖片來源：國家航天局） 

　　硬式頭盔一般用于航天員艙外活動。由于航天員在艙外活動中所遭遇的環境條件更為嚴酷，遇到的突發情況也更多，因此，與軟式頭盔相比，硬式頭盔的功能更加強大。本文將主要講述硬式頭盔的特點和作用。 

　　設計夠精良，執行任務才能更安全 

　　航天員穿著帶有頭盔的艙外航天服執行出艙任務，短則十幾分鐘，長則幾個小時。這就要求頭盔內部不但要有滿足航天員生存最基本的條件，還要具有適當的舒適性。通常它需要滿足以下幾點需求： 

戴著頭盔的航天員 

（圖片來源：NASA） 

　　首先，頭盔的尺寸要與穿戴者的頭形相適應，保證航天員的頭在里面可以左右轉動，這樣航天員的頭部就不會因為長時間不動而感到僵硬不適。 

　　其次，頭盔的內部設計要滿足航天員最基本的生理需求。比如，作為硬式頭盔的一種，固定式全透明的鐘罩式頭盔的內腔壁就會裝有硬襯墊和軟襯墊。襯墊上鑲有細管道，它兼有減震、隔熱、消聲、通風和供氧等功能。 

　　再者，頭盔內部還留有安裝生理測試部件的空間、航天員佩戴通信頭戴的空間以及便于排出人體呼出的二氧化碳和水汽的空間。 

　　外殼夠堅固，防范“攻擊”才能更從容 

　　航天員在出艙活動時，可能會受到流星微粒、月壤、月塵等物質的“攻擊”。例如，1969年阿波羅12號任務的航天員在完成月球行走后，航天服頭盔的視窗玻璃就出現了被月塵劃傷導致視物模糊的情況。

正在月球上執行任務的阿波羅12號航天員 

(圖片來源：NASA) 

　　出現類似的問題，不但會影響任務的順利進展，嚴重的還可能會威脅到航天員的生命安全。所以，航天員的頭盔必需具有強度大、抗沖擊的特點。 

　　此外，太空是一個強輻射環境，不僅有宇宙大爆炸時留下的輻射，各種天體也向外輻射電磁波，許多天體還向外輻射高能粒子，形成宇宙射線。例如，太陽會發出太陽電磁輻射、太陽宇宙線輻射和太陽風等。這些輻射可能會引起航天員身體器官的物理損傷，導致癌癥或者其他疾病。因此，頭盔作為航天服的一部分，其最重要的作用之一就是對出艙活動的航天員進行輻射防護。 

　　視野夠清晰，操作才能更順利 

　　航天員執行出艙任務時，頭盔的面窗應具有良好的光學性能和廣闊的視野。1966年美國雙子星座9號飛船的航天員，在太空用載人機動裝置進行飛行時，就因面窗起霧而看不清周圍的環境，因此未能完成太空行走中的特定航天任務。

在飛船艙內的雙子星座9號航天員 

（圖片來源：NASA） 

　　所以為了使航天員具有清晰的視野，頭盔的面窗除采用特殊的材料保證透光良好外，還要有防霧、去濕的措施。因為航天員出艙活動時可能會遇上-150℃的低溫，同時面窗內的溫度也會下降。當降到空氣露點以下時，面窗上就會結霧，防礙航天員的視線。 

　　為了解決這一問題，頭盔的設計通常會采用通風去濕法、雙立層面窗法、電熱面窗法和化學防霧劑法等，以保障面窗的透明度。另外，頭盔上一般還會安裝照明燈，用來照亮航天員胸前部分，使航天員擁有更清晰的視野，方便航天員進行操作。 

　　穿脫夠方便，突遇狀況才能更沉著 

　　2013年7月16日，國際空間站意大利航天員盧卡·帕爾米塔諾在出艙活動進行到1小時32分鐘時突遇航天服頭盔漏水的情況。 

　　當時，漏水導致他的視線受到阻擋，失去了方向，不確定朝哪邊走才能回到空間站的艙門。更糟糕的是，水漫過他的鼻子，灌進了他的耳朵，導致他難以呼吸。帕爾米塔諾嘗試聯系同伴卡西迪和地面控制中心，但盧卡在水中的聲音漸趨微弱，沒有人能夠聽到他的求救。 

　

意大利航天員盧卡·帕爾米塔諾 

　　(圖片來源：NASA) 

　　后來他只好使用安全繩自救，即利用安全繩的反沖原理把自己“拉”回到了空間站艙門。最后，同事們將帕爾米塔諾拉入艙內，幫他脫掉頭盔，大家發現，這里面已積了1～1.5L的水。好在漏水事故沒有對帕爾米塔諾的健康造成危害。經過調查，這次事故的原因可能是裝有生命保障系統的艙外航天服背包出現了問題。

系著安全繩的航天員 

(圖片來源：NASA) 

　　為了應對類似的意外，航天員的頭盔還需具有穿脫方便的特點。頭盔的頸圈是連接服裝與頭盔的部件，分上、下兩圈，也是保證頭盔穿戴方便的關鍵。在穿戴服裝與頭盔時，先將上下圈連接上，再連接頭盔與服裝。頸圈的設計具有良好的氣密性和連接強度，在緊急情況下，可以使穿戴者能快速進行斷開、接、鎖緊等操作，從而最大限度的保護航天員的安全。 

正在調整頭盔的宇航員 

（圖片來源：NASA） 

　　看似普通的航天員頭盔，原來有這么多功能，不僅堅固、視野清晰、易穿脫，還能防撞擊、防輻射。正因為如此，航天員的頭盔才能保障航天員的生命安全，輔助他們順利完成航天任務。 

　　航天員的工作不僅有很大風險，還是一種挑戰、一種使命，因此成為一名航天員也是許多人小時候心中的夢想。他們堅韌、頑強的精神值得我們學習，讓我們向航天員們致敬！ 

　　  

　　參考文獻： 

　　[1]羅格[M].叩開太空之門——航天科技知識問答.中國宇航出版社，2000. 

　　[2]沈力平[M].神舟六號航天專家告訴你100個航天秘密.中國宇航出版社，2005. 

在外太空航天員頭盔破裂了有多可怕

圖文簡介

摘要：在航天飛行中，頭盔主要用于為航天員的面部營造舒適的、安全的密閉大氣環境，保證航天員的視、聽感官，防護航天員頭部不受各種力學的和空間環境因素的傷害。那么，如果執行出艙任務的航天員頭盔破裂了會有多可怕？頭盔破裂為什么會導致航天員不幸遇難呢？