华盛顿——美国宇航局于周二(10月15日)发布了新型太空服的原型,首位登上月球的女性将穿着这些太空服。
在位于此地的美国宇航局总部举行的一次活动中,美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷和太空服工程师首次近距离展示了两套下一代太空服,这些太空服是为该机构的阿耳忒弥斯计划设计的,该计划旨在在2024年前将首位女性和下一位男性送上月球。
美国宇航局局长吉姆·布里登斯廷在活动中说:“我们将在2024年之前登上月球,我们希望它是可持续的,” 他补充说,月球将成为推动宇航员前往更遥远目的地的试验场。
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“最终目标是:我们要去火星,” 布里登斯廷说。“为了去火星,我们需要将月球作为试验场。”
为了实现这些雄心勃勃的目标,美国宇航局知道它需要更新其太空服,以便各种体型、尺寸和性别的人都能够飞往和探索月球、火星及更远的地方。
布里登斯廷指着美国宇航局约翰逊航天中心的太空服工程师克里斯汀·戴维斯说:“克里斯汀穿的太空服将适合我们所有登上月球的宇航员,” 克里斯汀·戴维斯在活动舞台上穿着两套原型服中的一套。
美国宇航局展示的两套太空服原型是为载人登月任务的两个不同部分设计的。其中一套名为“探索舱外机动装置 (xEMU)”,由戴维斯穿着,是一套红、白、蓝相间的太空服,设计用于宇航员探索月球表面,特别是月球南极——美国宇航局下一次载人登月的目标。
周三发布的第二套太空服“猎户座乘员生存系统”是一套亮橙色的加压服,宇航员在乘坐猎户座舱发射进入太空并返回地球时将穿着。美国宇航局太空服工程师达斯汀·戈默特在活动中演示了这套太空服。
用于月球的新型太空服
xEMU太空服将是自美国宇航局的阿波罗计划于1972年将最后一批宇航员送上月球以来,首次在月球表面穿着的太空服。这套太空服在阿波罗时代的太空服和宇航员在国际空间站完成太空行走时穿着的太空服的基础上进行了多项改进。
美国宇航局工程师表示,一项具体的改进是尺寸和合身性。xEMU太空服旨在适应各种尺寸,美国宇航局希望它更合身、更舒适,并允许宇航员在太空服中更轻松地移动。
美国宇航局宇航员凯特·鲁宾斯在太空服发布会上说:“机动性是最大的改进之一。” “如果你需要捡起一块岩石……如果你要安装一个科学仪器,你需要上半身的机动性。”
虽然这些改进有望让宇航员在更少的痛苦和更大的机动性下工作,但在为舱外活动设计的太空服中工作仍然是一项挑战,因为它是在极端和困难环境中穿着的加压服。鲁宾斯将太空行走比作跑马拉松。
现在,虽然宇航员目前用于国际空间站外太空行走的EMU太空服的腿部可能不是很重要(因为宇航员漂浮在太空中,而不是在地面上行走),但xEMU的腿部将至关重要,因此已经仔细考虑以确保太空服的腿部能够适应在月球表面相对容易地行走。
人们希望这将是对阿波罗太空服的重大改进,阿波罗太空服只允许宇航员在月球表面“兔跳”。
此外,借助改进的二氧化碳洗涤技术,宇航员将能够在舱外任务中花费更多时间——长达8小时,并额外增加一小时以防万一,美国宇航局官员说。这套太空服还将改进接缝和设计,以防止月球尘埃问题,月球尘埃是阿波罗时代太空服的一个主要问题,他们补充说。
猎户座发射和返回服是为往返月球的飞行而设计的,它也在旧的飞行服的基础上进行了多项改进。
这套太空服的一个主要特点是,虽然它是一套非加压服,但与xEMU不同,它可以在紧急情况下加压。
例如,戈默特说,如果国际空间站或其他航天器上发生突然的、意外的失压事件,这套太空服可以加压并在太空服中稳定宇航员长达六天。此外,“未来可能有一些减压病缓解的情况,我们可能想用它来缓解,” 他补充说。
布里登斯廷将具有此功能的太空服描述为“个性化航天器”。
新型猎户座太空服是亮橙色的,延续了美国宇航局在航天飞机时代高级乘员逃生服 (ACES) 设定的传统,后者具有类似的南瓜橙色色调,以提高可见度。
未来两套太空服的一个主要因素是合身性和尺寸。
这些新型太空服是在国际空间站原计划进行的首次全女性太空行走被取消之后推出的,原因是今年早些时候缺少足够的中号太空服。(美国宇航局此后又送上另一套中号太空服,并且首次全女性太空行走又重新安排在本周晚些时候进行。)而且,由于阿耳忒弥斯计划旨在将首位女性送上月球,并与一支多元化的宇航员团队一起在太空领域取得进展,因此太空服必须能够正确合身,以便所有宇航员都能安全有效地工作。
美国宇航局约翰逊航天中心xEMU首席太空服工程师艾米·罗斯在发布会上告诉Space.com,这套太空服解决这个问题的方法之一是“模块化,以及这些模块化组件的尺寸,以便能够混合和匹配,从而构建完整的太空服配置。”
模块化太空服并非新鲜事物,但xEMU除了改进尺寸以使其穿着舒适外,还有更多优势。“我们所做的另一件事是在肩部区域有一个独特的功能,肩部区域是尝试将太空服穿在某人身上时的关键尺寸之一,” 罗斯说。
为了实现更轻松的移动,并允许宇航员将手臂完全画圈移动(戴维斯对此进行了演示),太空服的设计使得侧面或肩部轴承“尽可能向内朝向他们的颈部。” 罗斯说:“因此,这种调整机制允许您将侧轴承向内移动以适应体型较小的人,或向外移动以适应体型稍大的人。” “通过在上半身采用这种尺寸调整功能,然后拥有两个上半身,我们能够适应需要穿着这套太空服的所有人。”
对于在月球上的长期任务和载人火星任务而言,舒适性尤其重要。如果太空服本身引起不适甚至受伤,但宇航员又不得不经常穿着它们,那将是一个重大问题。
罗斯说:“我们的计划是去火星。我们的计划是让人们经常穿着太空服工作,所以这些工具……应该非常舒适且不会造成伤害。”
美国宇航局的目标是在两年内将一套xEMU太空服送往空间站,并将两套送往月球表面,美国宇航局舱外活动办公室主管克里斯·汉森说,他补充说,虽然他们将在空间站测试xEMU太空服,但他们不需要在将太空服送往月球之前完成该测试。
此外,虽然美国宇航局的目标是按时完成这些太空服,以实现其2024年将首位女性和下一位男性送上月球的目标,但这些太空服将继续发展。汉森说,它们的设计目的是进行更新,尤其是在电子设备和内部技术方面。
这些改进将持续到美国宇航局的阿耳忒弥斯3号任务(即将在月球上着陆宇航员的任务),届时该机构将向美国工业界开放未来的改进和生产。
汉森说,美国宇航局对增加商业伙伴关系感到兴奋,他补充说,该机构希望商业合作伙伴最终在太空服生产和创新改进方面承担责任。
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