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NASA公布新一代登月宇航服,百年来宇航服有多大突破

时间:2019-11-20 12:03:33 点击:914    
nasa 公布了最新一代宇航服,主要为2024年登月和未来火星探索准备。nasa新一代宇航服发布会现场。摆脱“兔子跳”的新一代宇航服此次公布了两套宇航服,下图中右侧橙色的宇航服被称为“猎户座飞船生存服

美国宇航局发布了最新一代太空服,主要是为2024年登月和未来火星探索做准备。

美国宇航局的新一代太空服发射场。照片//美国宇航局实时屏幕截图

从20世纪70年代阿波罗计划的第一代太空服到现在,美国宇航局已经进行了太空服的第一次重大升级。升级的最大特点是“更加灵活”。

尽管美国宇航局已经改进了宇航服的性能,但它的美丽却遭到了无情的批评。

推特用户:太空服的性能很好,但是真的很丑。天啊,太糟糕了。

两套太空服的最新一代在哪里?在过去的100年里,各国是如何逐步改进宇航服设计的?

免跳兔的新一代太空服

这一次,两套太空服已经发布。下图右边的橙色宇航服被称为“猎户座宇航员救生服”,供宇航员在飞船舱内穿着。它具有防辐射、保压、供氧等功能。

Nasa实时视频截图

在火箭发射和返回期间,如果太空舱遇到压力损失等紧急情况,“猎户座飞船救生服”可以为宇航员提供6天的基本生存用品。

图中左边的太空服被称为“探索额外车辆机动装置”,简称xemu。这是宇航员移出太空舱的设备,美国宇航局称之为“个性化迷你太空舱”。

新一代宇航服的功能升级主要集中在xemu上。

在美国宇航局新闻发布会现场,一名身着xemu的美国宇航局女工程师进行了演示,可以轻松完成行走、大上肢旋转、蹲下、拿起物品等活动。

回顾50年前,阿波罗宇航员在月球上行走时必须以“兔子跳跃”的方式行走,并且在拿起落下的设备时摔倒。现在这种灵活性是前所未有的。

Xemu太空服采用模块化设计,头盔、上身、下身、冷却服等部件可以部分更换,完成不同的任务。整件衣服上没有拉链和电缆。宇航员通过衣服背面的开口进入,然后太空服可以完全密封。

此外,xemu还增加了防尘设计,以防止月球土壤和微小沙粒对宇航员造成伤害。戴上它后,它可以在零下157摄氏度和121摄氏度的温度下工作。

Nasa artemis推特

通信系统也得到了创新性的改进。过去,当xemu使用嵌入式麦克风时,宇航员必须戴耳机。

宇航员背着的这个大箱子实际上是一个“便携式生命支持系统”,它可以输送空气压力、氧气、清除二氧化碳和水分,同时有助于探测宇航员的身体体征和他们装载设备的各种数据。

值得一提的是,新宇航服在制造过程中结合了3d扫描技术,不仅精确测量宇航员的全身尺寸,还扫描他们的动作和姿势,制作出完全适合每位宇航员此生的“个人定制”宇航服。

Nasa女工程师穿着新宇航服。照片//nasa实时视频截图

美国宇航局原定于今年3月首次进行“全女性太空行走”,但就在任务前两天,发现两名指定女性宇航员都需要穿上宇航服M,但只有一名M,任务只能暂时中止。

新一代宇航服采用的先进技术意味着女性宇航员也可以拥有非常合身的宇航服。

宇航服的“进化历史”

据《连线》杂志报道,世界上最早的宇航服原型之一在澳大利亚生产,可以追溯到1894年。太空服具有线框结构,并覆盖有防水材料。没人知道它在太空中有多有用。

1918年,美国弗雷德·m·样本公司申请了压缩服的第一个专利,这种压缩服可以为飞行员飞往更高的高度或登山者攀登高山提供氧气。早期的抗压服由弹性材料制成,这与现代宇航服有许多相似之处,如气密服。头盔可以自由佩戴;有能供应压缩空气的管道。

美国桑普设计的抗压服装。《连线》杂志的照片/截屏

十多年后,美国飞行员威利·波斯特(wiley post)改进了他的抗压服,在织物上添加了棉花,并用一个带有环形玻璃面罩的金属头盔代替。他用自己设计的设备成功飞行了4万英尺。

从1940年到1943年,许多美国公司开始开发基本上由橡胶和棉花制成的压缩服,这大大限制了飞行员移动的空间。

第一套真正进入太空的宇航服来自苏联,被称为sk-1。1961年4月,苏联宇航员加加林作为第一次载人航天飞行的乘客,在“东方1号”宇宙飞船上穿着这件。从性能来看,“sk-1”不仅抗压,而且有生命支持系统。

苏联太空飞行成功后,一个月后,美国人第一次进入环绕地球的轨道,艾伦·谢泼德穿着“水星”宇航服进入太空。水星宇航服是美国海军高空喷气压缩服的改进。内层由带橡胶涂层的尼龙制成,外层由镀铝尼龙制成。这套衣服可以抵抗太空中的紫外线和热辐射。

1965年,前苏联宇航员列昂诺夫迈出了人类太空行走的第一步。他穿着的“金鹰”宇航服可以提供45分钟的氧气。然而,当他在太空舱外待了12分钟时,宇航服供气系统的安全阀出现故障,在紧急情况下返回太空舱。

航空史上最著名的宇航服是美国宇航员阿姆斯特朗登上月球时穿的。宇航服由21层不同的材料组成,里面缝有塑料管,冷水可以在里面循环。最外层由白色聚四氟乙烯材料制成。

据《纽约时报》报道,阿姆斯特朗宇航服的材料在过去几年里逐渐退化,造成严重损坏。美国史密森尼博物馆利用众筹来修复这件太空服。今年7月16日,经过精心修复的登月太空服在华盛顿国家航空航天博物馆向公众展示。

1984年,美国柯林斯公司生产的舱外航天服(emu)成为现代航天服的代表之一。当时采用模块化设计,许多部件可以单独更换。服装有一个智能探测系统,允许宇航员在太空停留8小时。

马斯克在社交媒体上展示新太空服。图/instagram屏幕截图

目前最时尚的太空服可能是太空x设计的蜻蜓舱太空服,黑白线条加上标志性的前卫头盔充满科幻色彩。它是由传奇的好莱坞时装设计师何塞·费尔南德斯创作的。

新京报记者陈启涵

编辑李郭俊校对刘兴发

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