人類幾千年來渴望飛行，渴望翱翔太空，為了探索天空不惜用加農(nóng)炮對著天空開炮，就為了試驗一下幾公斤重的鉛彈能對天空造成什么影響。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，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)后飛機越飛越高，這種更容易操控的飛行器為人類對天空的發(fā)展提供了新的平臺，為了適應(yīng)更高海拔的飛行，早期簡單的加壓服出現(xiàn)。1938年，意大利飛行員Mario Pezzi身著早期簡易式加壓服飛到了17080米的高度，創(chuàng)下了活塞發(fā)動機的飛行記錄。這些航空用的增壓服雖然達(dá)不到宇航服的級別，但是從技術(shù)上來講，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為環(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“大背包”里。

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

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

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號空間站和和平號空間站，是一款十分成熟的裝備，那么Orlan宇航服的背包里都有啥呢？我們通過一組圖來簡單了解一下。

Orlan宇航服通過打開背部的背包，讓宇航員從后背的方向進(jìn)入宇航服，一體化的設(shè)計讓它不需要一些外部軟管，宇航員可以通過操控胸前的控制面板進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。從圖中打開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)測設(shè)備，用于及時掌握各系統(tǒng)的運行狀況。

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發(fā)熱出汗，通過風(fēng)扇設(shè)備讓空氣流通起來能增加舒適性。

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

4、feedwater tank：供水箱，宇航服會要求保持一定時間的獨立運行能力，例如Orlan宇航服就能獨立支持3小時，宇航員在悶熱的宇航服里很容易脫水，因此必要的水分補充尤為重要，而太空中失重的環(huán)境也對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充水分也是一個小難題。

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，這些軟管可以依靠內(nèi)部流通的物質(zhì)將衣服內(nèi)各處的熱量帶走，這些熱量就通過熱交換器排出。

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

7、telemetry?unit：遙測單元。

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氣的混合氣體。

9、Battery ：電池組，為宇航服各用電系統(tǒng)供電。

10、radiostation：無線電臺，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背包，但是其內(nèi)部沒有一絲多余的空間，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小時的正常運作時間。

目前人們在研制新一代宇航服時偏向于取消這個大背包，增加靈活性，至于未來的宇航服會發(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)展可能尺寸會更小更便攜。