第壹道為內衣層，要求又輕、又軟、又有彈性，能傳熱、又能透氣。這裏有壹條奇妙的腰帶，藏有壹套復雜的微型監測系統，負責生理上（心率、體溫、呼吸）各種數據的記錄，以及太空服內部的溫度，輻射劑量的數據，作為對宇航員的動態監控。
第二道為調溫層，用的是新技術“熱管液體調溫”，在這壹層排列有大量聚氯乙烯細管，管中流有壹種液體，通過液體的流動可以調節太空服的溫度，效率很高。溫度有三個檔次可供選擇，由宇航員自己控制。
第三道為加壓層，是用特種橡膠制成的密封充氣層，充滿壹個大氣壓強的空氣，因為在宇宙真空中必須防止低氣壓。
第四道為約束層，有兩個作用，把第三層約束成衣服外形，同時協助最外層抵禦微小隕石的襲擊。它還有極好的隔熱效能，阻止內外熱量交流。
第五道為保護層，利用特殊合成纖維制成的高強度“防彈衣”，要抵禦像槍彈壹樣飛來的微小隕石的襲擊，又要能吸收宇宙射線的能量。
事實上真正的太空服還不止這幾層，像美國的太空服多達15層。這還不算宇航員背負的背包。這個背包連接著太空服，構成了壹個完整的生命維持系統。包括諸如溫度、濕度、氣壓、通風、循環、監測、過濾、供電、供氧等等自動和手動設備。除此以外，美國的太空服還裝有飛行系統，24個噴氣嘴可以由宇航員隨時調控自己的飛行路線。還要有電子通訊系統等。
太空服不僅要用高強度的滌綸等材料，還要輔以多種金屬和膠粘劑等，這樣壹件“衣服”實在是既貴且重。美國的壹套太空服價值超過1億元人民幣。由於太空服都被各自的生產國當成機密，所以普通人不可能知道其生產的細節和具體材料。壹個國家的太空服技術水平，往往也代表著這個國家的綜合科技水平。
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