近日發(fā)布的我國(guó)航天員太空攝影作品，除了真實(shí)展現(xiàn)了太空中星光璀璨、以及航天器、地球、大氣層和星空交相輝映的壯美之外，湯洪波拍的帶窗戶的睡眠艙也特別有意思，堪稱無(wú)敵“天景房”，這是多少海景房都比不了的，那么今天，我們來(lái)說(shuō)說(shuō)這個(gè)小圓窗。

天和核心艙睡眠艙的窗戶

這可真是“天景房”

其實(shí)，網(wǎng)上有關(guān)我國(guó)航天器舷窗的照片還真不少，比如楊利偉乘坐神舟五號(hào)的時(shí)候，就透過(guò)飛船舷窗拍下了不少影像。不過(guò)，從有些畫面上可以發(fā)現(xiàn)，神舟五號(hào)的舷窗還不夠透亮，上面甚至還被“打花”了，這是太空中的高能粒子打在窗戶上留下的痕跡。

不要小看這些高能粒子，美國(guó)航天員斯科特·卡彭特在乘坐水星5飛船時(shí)，就被它們迷惑，這些高能粒子在陽(yáng)光的照耀下閃閃發(fā)光，卡彭特誤以為是螢火蟲，將飛船改為手動(dòng)操作去追“螢火蟲”，從而錯(cuò)過(guò)最佳降落角度，導(dǎo)致實(shí)際上著陸點(diǎn)和計(jì)劃著陸點(diǎn)相差了462.5公里，差點(diǎn)回不來(lái)了。

卡彭特從此也告別了太空

而為了解決被高能粒子刮花的問(wèn)題，中科院上海硅酸鹽研究所在航天器舷窗表面涂上了防污染涂層，確保“眼睛”始終明亮如一，所以后來(lái)聶海勝乘坐神舟6號(hào)飛船，拍回的照片“干凈”程度就提升了一個(gè)等級(jí)，到今天“天和”核心艙的舷窗玻璃，更是明亮得像不存在一樣。

其實(shí)神5的這張照片已經(jīng)很清楚了

而除了“窗明幾凈”之外，航天器上的舷窗還要求具備極強(qiáng)的隔熱抗輻射和密封性能，所以一般采用多層玻璃材料制成。最外層是耐熱和防輻射玻璃，中間和內(nèi)層都是承壓玻璃，保證密封效果。它們首先要滿足耐高溫和耐低溫的需求，畢竟在近地軌道上，向陽(yáng)面的溫度可以達(dá)到121攝氏度，背陽(yáng)面則只有零下157攝氏度，而飛船在返回大氣層的過(guò)程中，還要經(jīng)歷上千度的高溫。

航天器三層玻璃舷窗結(jié)構(gòu)

同時(shí)，航天器舷窗玻璃還要抵御溫度的急劇變化，因?yàn)殡S著航天器的運(yùn)轉(zhuǎn)，向陽(yáng)面和背陽(yáng)面會(huì)快速轉(zhuǎn)換，如果像有些玻璃杯一樣，用冷水涮一下，再一裝熱水就炸，那就麻煩了。而為了在這些性能中尋找一個(gè)最佳平衡點(diǎn)，NASA的“獵戶座”飛船開始測(cè)試用丙烯酸塑料制成的舷窗，并在2014年12月進(jìn)行了首次飛行測(cè)試。

獵戶座飛船內(nèi)部

這種丙烯酸塑料的化學(xué)名稱為聚甲基丙烯酸甲酯，當(dāng)然你也可以叫它有機(jī)玻璃，或者亞克力，大家在日常生活中對(duì)它都非常熟悉了。丙烯酸塑料除了無(wú)與倫比的高光亮度之外，韌性、強(qiáng)度還特別好，所以可用來(lái)造比較大面積的航天器窗戶，不再限于小面積舷窗，形狀也不再限于受力最均衡的圓形。

獵戶座飛船的丙烯酸塑料窗戶

比如“獵戶座”飛船的圓錐體乘員艙有四個(gè)窗戶，每個(gè)窗戶有三個(gè)窗框，能夠?yàn)楹教靻T提供更好的視野。而最里邊的圓錐體窗戶使用的就是丙烯酸塑料，將來(lái)四個(gè)窗戶都將換成丙烯酸塑料，當(dāng)然，飛船和航天器用丙烯酸塑料，與我們?nèi)粘＝獬挠袡C(jī)玻璃、亞克力還是有很大區(qū)別的，相關(guān)的配方屬于絕密。

獵戶座飛船有4個(gè)窗戶

不僅如此，SpaceX公司的載人“龍”，還計(jì)劃在飛船上加裝玻璃穹頂，為旅客提供沉浸感更好的太空觀光服務(wù)。它比2010年安裝在國(guó)際空間站上的意大利“圓頂”還要科幻。意大利“圓頂”由6個(gè)側(cè)窗和1個(gè)天窗組成，中間有金屬加強(qiáng)邊框，而載人“龍”飛船的穹頂則是一整個(gè)直徑1.4米、深度60厘米的半球形玻璃罩，其對(duì)玻璃材料的要求將非常高。

觀光型龍飛船的穹頂窗，不過(guò)這樣就沒辦法對(duì)接了

航天器是一個(gè)密閉空間，然而人不能長(zhǎng)期生活在密閉空間里面，所以窗戶的存在至關(guān)重要，現(xiàn)在的“天和”核心艙三個(gè)睡眠艙，都是帶窗戶的“天景房”，但現(xiàn)在的窗戶還比較小。隨著材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，科幻電影里航天器一整面墻的大窗戶未來(lái)會(huì)不會(huì)也能變成現(xiàn)實(shí)呢？那樣的話，不僅有“天景房”，連封閉式的“天景陽(yáng)臺(tái)”都有了。