美国国家航空航天局(NASA)刚刚公布了首位登上月球的女性所穿的宇航服
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2019-11-05 15:28
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火星译客

周二(10月15日),美国国家航空航天局在其位于华盛顿的总部召开发布会,正式公布了第一个在月球上行走的女性将穿的宇航服的新原型。

在NASA总部举行的一次活动中,NASA局长吉姆·布里登斯汀(Jim Bridenstine)和宇航服工程师首次近距离接触了为该机构的阿尔特弥斯(Artemis)计划设计的两套下一代宇航服。阿尔特弥斯载人登月计划的目标是在2024年之前让第一位女性和男性登上月球。

美国国家航空航天局局长吉姆·布里登斯汀强调:“我们将在2024年之前登上月球,我们希望它是可持续的。”

布里登斯汀称,“因为我们最终的目标是:火星。为了登上火星,我们需要把月球作为试验场。”

因此为了实现这些雄心勃勃的目标,NASA需要更新他们的宇航服,使各种形状、大小和性别的人都能飞到月球、火星和更远的地方去探索。

美国宇航局约翰逊航天中心的航天服工程师克里斯汀·戴维斯(Kristine Davis)在这场活动中亲自展示了其中一套新宇航服,他对布里登斯汀说:“克莉丝汀穿的宇航服适合我们去月球时所有的宇航员。”

美国国家航空和宇宙航行局展示的两套宇航服原型是为登月任务的两部分设计的。其中一套被称为“探索舱外活动单元”(xEMU),是一套红、白、蓝三色的太空服,专为探索月球表面的宇航员设计,特别是在月球南极——美国宇航局下一次载人登月的目标。

而第二套太空服是“猎户座乘员生存系统”(Orion Crew Survival System),这是一套鲜橙色的加压服,宇航员将穿着它乘坐“猎户座”太空舱进入太空,然后返回地球。美国宇航局航天服工程师达斯汀·戈默特在活动中展示了这款新太空服。

新一代登月太空服

xEMU太空服将是自1972年美国国家航空航天局(NASA)阿波罗计划(Apollo program)最后一批宇航员登上月球以来,在月球表面穿的第一套太空服。这套宇航服包括了阿波罗时代宇航服和宇航员从国际空间站完成太空行走时所穿宇航服的一些改进。

NASA的工程师们说,一个关键的改进是尺寸和适合度。xEMU宇航服的设计是为了适应各种尺寸,美国宇航局打算让它更适合,更舒适,让宇航员在宇航服中更容易移动和具有灵活性。

美国宇航局宇航员凯特·鲁宾斯在宇航服揭幕仪式上说:“机动性是最重要的因素之一。”“如果你需要捡起一块石头……如果你正种植一种科学仪器,你需要保持上半身的灵活性。”

虽然这些改进有望使宇航员在工作中减少不适,并且增加机动性,但在为舱外活动设计的宇航服中工作仍然是一个挑战,因为它是在极端和困难的环境下的加压服。鲁宾斯把太空行走比作跑马拉松。

目前身着EMU宇航服宇航员从国际空间站出舱进行太空行走时,下肢活动可能不是很重要(因为宇航员是漂浮在空中的,不需要探索着地形行走),而在月表行走并展开科研活动时,下肢活动将是非常重要的,xEMU宇航服的设计充分考虑这种需求,以确保宇航员能够适应这一改良并相对容易地在月球表面行走。

不过新型宇航员可能将考虑让人类双腿行走,这可能是阿波罗太空服的一个重大改进,因为老式的阿波罗太空服只允许宇航员在月球表面“兔子跳”。

此外,NASA官员表示,二氧化碳洗涤技术的改进,为宇航员赢得了更多时间执行舱外任务,因为升级版飞行服可提供长达8 h的呼吸空气,外加1 h应急储备。他们补充说,为应对月球的尘埃问题,新款宇航服还将对阿波罗宇航服所欠缺接缝和设计等主要问题做出改进。

为往返月球所设计的猎户座飞行服(或被称为飞行服或发射和进入太空服),对老式太空服进行了全方位的改进。

该宇航服的一个主要特点是,虽然它是减压宇航服,但与xEMU不同的是,它可以在紧急情况下加压。

戈默特说,例如,如果国际空间站或其他航天器突然失去舱内压力,猎户座太空服仍能为宇航员增加压力并保持心率稳定。宇航员可以在宇航服里生存6天。此外,他补充说:“预期(高压作业后)可能会出现减压病症的状况,在我们看来它可能会派上用场。”

正如布里登斯汀所描述的那样,新式宇航服具有“个性化航天器”的双重功能。

新一代猎户座太空服选择了亮眼的橙色,延续了航天飞机时期美国宇航局高级宇航员逃生服(ACES)的传统,看上去类似于南瓜色。

这两套服装都具备的主要优势在于合身和尺寸。

今年早些时候,国际空间站因缺少足够的中号合身宇航服而取消了首次全女性太空行走。(NASA已经推出了了另一套中号太空服,本周晚些时候将进行首次全女性太空行走。)而且,由于阿尔忒弥斯的目标是实现女性首次登月,并加入现今多元化的宇航员团队共同推进太空事业,因此,太空服必须得满足合身的要求,这样所有宇航员才能安全有效地作业。

新式宇航服解决这个问题的方法之一就是“采用模块化设计,并确保各个模块化组件的尺寸能够完美组合,以形成完整的装备配置,”xEMU太空服总工程师艾米·罗斯在美国宇航局的约翰逊航天中心对Space.com提到了这一点。

模块化宇航服并不是什么新鲜事,但xEMU不仅通过改进尺寸实现了更高的舒适性。罗斯说,“考虑到肩部是服务他人穿衣时的重要方面之一,我们所做的另一项重大改良就是在该部位增添了一处特色。”

为了提高移动性,也为了使宇航员可以完全旋转手臂(正如戴维斯所演示的那样),在宇航服的设计上尽量使侧面或肩膀的承重“尽可能向内靠近他们的脖子”。所以这种机动设置可以让小个子的人调整侧边轴承,或大个子的人调整侧边轴承以提升灵活性。”罗斯说,“在考虑到上半身的体形尺寸的基础上,新式宇航服又加上了两个上半身的空间,所以任何需穿太空服的宇航员都可以穿得下。”

对于在月球上的长期任务和在火星上的载人任务来说,舒适度尤其重要。如果宇航服本身会引起不适甚至受伤,那对于长期穿戴的宇航员来说将是一个大问题。

因为罗斯表示:“我们的计划是去火星。我们的计划是让人们经常在太空服里工作,所以这些工具应该非常舒适,不会造成难受或者伤害。”

美国宇航局舱外活动办公室主任克里斯·汉森说,NASA计划在两年内让一名宇航员身穿xEMU太空服探索空间站,让两名宇航员漫步月球表面。他还补充说,虽然他们将在空间站任务正式开始前对xEMU宇航服进行全方面测试,但为月球任务设计的新宇航服不需要完成测试。

此外,尽管美国国家航空航天局的目标是及时交付成品,以便在2024年之前把第一位女性和下一位男性宇航员送上月球。但宇航服还将继续改进。汉森说,他们将对太空服进行重新设计,尤其是更新电子设备和内部技术方面。

NASA将借Artemis 3任务(将宇航员送上月球的任务)对太空服做持续改进,届时该机构将把宇航服的改进生产交给美国私营企业。

汉森说,美国宇航局对月球任务上商业伙伴关系的持续建立感到兴奋,并补充说,该机构希望其商业伙伴最终可在宇航服的生产和创新改进方面起主导作用。

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