从神舟五到天和核心舱，中国航天器窗户越来越亮，是啥材料造的？近日发布的我国航天员太空摄

近日发布的我国航天员太空摄影作品，除了真实展现了太空中星光璀璨、以及航天器、地球、大气层和星空交相辉映的壮美之外，汤洪波拍的带窗户的睡眠舱也特别有意思，堪称无敌“天景房” ，这是多少海景房都比不了的，那么今天，我们来说说这个小圆窗。

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天和核心舱睡眠舱的窗户

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这可真是“天景房”
其实，网上有关我国航天器舷窗的照片还真不少，比如杨利伟乘坐神舟五号的时候，就透过飞船舷窗拍下了不少影像。不过，从有些画面上可以发现，神舟五号的舷窗还不够透亮，上面甚至还被“打花”了，这是太空中的高能粒子打在窗户上留下的痕迹。

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杨利伟拍摄的神舟5号飞船舷窗

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杨利伟透过神5飞船舷窗拍摄的太阳翼
不要小看这些高能粒子，美国航天员斯科特·卡彭特在乘坐水星5飞船时，就被它们迷惑，这些高能粒子在阳光的照耀下闪闪发光，卡彭特误以为是萤火虫，将飞船改为手动操作去追“萤火虫” ，从而错过最佳降落角度，导致实际上着陆点和计划着陆点相差了462.5公里，差点回不来了。

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卡彭特从此也告别了太空
而为了解决被高能粒子刮花的问题，中科院上海硅酸盐研究所在航天器舷窗表面涂上了防污染涂层，确保“眼睛”始终明亮如一，所以后来聂海胜乘坐神舟6号飞船，拍回的照片“干净”程度就提升了一个等级，到今天“天和”核心舱的舷窗玻璃，更是明亮得像不存在一样。

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聂海胜在神舟6号飞船上拍摄的照片

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其实神5的这张照片已经很清楚了
而除了“窗明几净”之外，航天器上的舷窗还要求具备极强的隔热抗辐射和密封性能，所以一般采用多层玻璃材料制成。最外层是耐热和防辐射玻璃，中间和内层都是承压玻璃，保证密封效果。它们首先要满足耐高温和耐低温的需求，毕竟在近地轨道上，向阳面的温度可以达到121摄氏度，背阳面则只有零下157摄氏度，而飞船在返回大气层的过程中，还要经历上千度的高温。

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航天器三层玻璃舷窗结构
同时，航天器舷窗玻璃还要抵御温度的急剧变化，因为随着航天器的运转，向阳面和背阳面会快速转换，如果像有些玻璃杯一样，用冷水涮一下，再一装热水就炸，那就麻烦了。而为了在这些性能中寻找一个最佳平衡点， NASA的“猎户座”飞船开始测试用丙烯酸塑料制成的舷窗，并在2014年12月进行了首次飞行测试。

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猎户座飞船内部
这种丙烯酸塑料的化学名称为聚甲基丙烯酸甲酯，当然你也可以叫它有机玻璃，或者亚克力，大家在日常生活中对它都非常熟悉了。丙烯酸塑料除了无与伦比的高光亮度之外，韧性、强度还特别好，所以可用来造比较大面积的航天器窗户，不再限于小面积舷窗，形状也不再限于受力最均衡的圆形。

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猎户座飞船的丙烯酸塑料窗户
比如“猎户座”飞船的圆锥体乘员舱有四个窗户，每个窗户有三个窗框，能够为航天员提供更好的视野。而最里边的圆锥体窗户使用的就是丙烯酸塑料，将来四个窗户都将换成丙烯酸塑料，当然，飞船和航天器用丙烯酸塑料，与我们日常解除的有机玻璃、亚克力还是有很大区别的，相关的配方属于绝密。

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猎户座飞船有4个窗户
不仅如此， SpaceX公司的载人“龙” ，还计划在飞船上加装玻璃穹顶，为旅客提供沉浸感更好的太空观光服务。它比2010年安装在国际空间站上的意大利“圆顶”还要科幻。意大利“圆顶”由6个侧窗和1个天窗组成，中间有金属加强边框，而载人“龙”飞船的穹顶则是一整个直径1.4米、深度60厘米的半球形玻璃罩，其对玻璃材料的要求将非常高。