NASA的太空服是如何隨著時間的推移而改進的
美國宇航局(NASA)解釋說,太空服比人們想像的要復雜得多–事實上,它們就是一個小型航天器。就像一個典型的航天器一樣,太空服必須提供重要的生命支持系統,忍受惡劣的太空環境,並保護宇航員免受輻射和極端溫度的影響。這些太空服還必須足夠靈活,以便宇航員在其中工作和生活。
2021年8月,在NASA總監察長辦公室(OIG)的一份審計報告顯示Artemis任務太空服將花費10億美元後,NASA遭遇醜聞。該航天局表示,其下一代太空服將有重大升級,計劃將其用於下一個太空探索時代,人類重返月球,並在月球南極建立一個永久基地。Artemis太空服的修改包括支持系統的防塵功能,先進的移動性,以及一個新的頭盔內通信系統。
自NASA的第一次任務以來,太空服已經走過了漫長的道路,隨著時間的推移,任務變得越來越複雜。
在其網站上的一篇文章中,NASA回顧了1959年至1963年水星計劃中使用的第一批太空服,並解釋說它們是為那些永遠不必離開航天器的宇航員設計的。這些太空服是非常基本的,靈感來自於高海拔飛機飛行員使用的壓力服。它們在太空飛行的早期階段保護宇航員和技術。
1965年和1966年的“雙子星座”計劃,帶來了一個重大的變化,迫使重新設計太空服:宇航員將首次走出太空,進行太空行走。然而,“雙子星座”太空服並不像後來的太空服那樣複雜,它們缺乏一個內置的生命支持系統。NASA解釋說,在必要時,一根軟管將太空服與航天器連接起來,為宇航員提供氧氣。
據NASA稱,20世紀60年代末和70年代初用於阿波羅計劃飛行的太空服必須比“雙子星座”計劃使用的太空服做得更多,因為它們是為了支持月球上的生命。與之前的迭代不同,這些太空服有一個綜合的生命支持系統,允許宇航員不受束縛地行走。雖然月球太空服相當笨重,但它們也很靈活,而且,最重要的是,該航天局甚至還加入了一雙專門設計用於在月球表面行走的靴子。
航天飛機計劃定義了現代太空服。在起飛、著陸和在航天飛機內時,宇航員都穿著NASA標誌性的橙色套裝。當太空行走的時候,他們換上了今天眾所周知的經典白色厚重太空服。這些厚重的白色太空服就是今天NASA宇航員在國際空間站上使用的那些。它們帶有很酷的配件,如氮氣推動、手控的載人機動裝置,這是一種帶有小型推進器的座椅,使宇航員能夠在開放的空間中航行。
但是NASA在航天飛機時代面臨著一個重大的套裝挑戰。該機構曾經考慮到宇航員的身高、體重和其他測量數據,對每件航天服進行裁剪和定制。另一方面,正如Space.com報導的那樣,航天飛機計劃執行了135次任務,將355名宇航員送入太空。為每個宇航員使用一套衣服成為一種不可能的昂貴方法。
為了解決這個問題,NASA創造了一種“即插即用”太空服。前宇航員邦尼-鄧巴解釋說,通過組合不同的部件,為數百名宇航員製造了18套太空服。頭盔只有一種尺寸,但硬上身單元有五種不同的尺寸,手臂和腿的長度可以調整,但只有兩種直徑的選擇。宇航員還可以選擇兩種尺寸的靴子和定製手套。
鄧巴透露說:“並不是所有經過挑选和訓練的(航天飛機)宇航員都能穿上這套衣服,也不是所有的宇航員都能穿上這套衣服,許多宇航員的肩膀受傷,出現壓痛點,指甲脫落,而且由於這套衣服的壓力阻力,有效強度幾乎損失50%。”
鄧巴現在正專注於開發3D宇航服打印技術。2022年2月25日,NASA通過創新先進概念(NIAC)計劃選擇她的項目進行開發。她相信在未來,生活在火星上的宇航員,或在漫長的深空旅行中,將步入3D掃描儀,並有一套定制的、光滑的、有效的3D太空服打印出來。