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NASA新登月宇航服公开,可屈膝蹲下举手,不用在月球上跳着走
2019-11-07 17:51:08
[摘要] 据外媒报道,nasa宇航员将以爱国的方式漫步月球。当地时间周二,该机构在新闻发布会上展示了为artemis月球任务设计的新宇航员服。布里登斯汀特别指出,这些宇航服适合所有体型宇航员。据悉,宇航员预计将

据国外媒体报道,美国宇航局宇航员将以爱国的方式在月球上行走。当地时间周二,该机构在新闻发布会上展示了为阿尔特弥斯登月任务设计的新宇航员服。美国宇航局局长吉姆·布里登·斯汀主持了这次壮观的活动,并因此揭开了新太空服的面纱。

视频截图

公共活动展示了两套原型太空服。其中,橙色猎户座乘员生存系统套装是在发射和返回猎户座飞船时穿的。红色、白色和蓝色探索额外车辆机动装置(以下简称xemu)用于太空行走。

布里登·斯汀特别指出,这些宇航服适用于各种尺寸的宇航员。他强调了这一点,因为美国宇航局不得不取消第一次计划中的全女性太空行走,因为国际空间站没有足够的宇航服。

美国宇航局在10月初发布了xemu太空服的一些细节,强调了设计的可操作性和自阿波罗时代以来取得的进展。

在20世纪60年代和70年代的太空任务中,阿波罗宇航员有时在月球漫步时摔倒。因此,新的宇航服需要能够满足宇航员弯曲膝盖、将物体举过头顶并完全转动手臂的条件。

一名美国宇航局宇航服工程师在舞台上展示了在压力下穿上xemu宇航服,同时展示了摆动手指、蹲下和捡起地板上石头的能力。

据报道,宇航员将在月球上一次穿上这些宇航服8小时。

至于橙色救生衣,它不会在月球表面起任何作用,它们的设计是为了在航天器发生紧急情况时提供长达6天的生命支持。

Nasa目前正在建造第一套阿尔特弥斯太空服,并计划在2023年前交付成品。之后,它将计划将太空服的生产移交给私营企业。

此外,布里登·斯汀还为美国宇航局制定了一项雄心勃勃的计划,计划在2024年前将第一名女性宇航员和下一名男性宇航员(也许是两名女性宇航员)送上月球。

Nasa认为阿尔特弥斯的任务不仅仅是在月球表面象征性的漫步。它希望在月球上建立可持续的人类存在,并将其作为进一步探索太阳系的起点。火星在未来探索的名单上。

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科普:美国新一代登月宇航服有什么特点

美国宇航局在一份公报中表示,新宇航服至少经历了四次改进,最大的特点是更好的“机动性”和更大的灵活性。宇航员离开国际空间站进行太空行走时,他们的下肢活动较少,而在月球表面行走和进行科研活动时,他们的下肢活动较多。新宇航服的设计充分考虑了这一要求。压力服的下体装有多个关节轴承,允许臀部弯曲和旋转,膝盖弯曲更大,还有一个类似登山靴的柔性鞋底。

此外,宇航服的上身已经被修改,这样宇航员可以大大转动手臂,轻松地将物体举过头顶。这种新宇航服还被设计成从背后穿,使肩部组件更加舒适,并有助于降低肩部受伤的风险。

第二,新宇航服的安全性和防护能力有了很大提高。安全始终是人类太空任务的“重中之重”。这种新型舱外航天服可以在零下157摄氏度到零下121摄氏度之间保护宇航员免受辐射、月球尘埃和微流星体的伤害。

当阿波罗11号宇航员在1969年首次登上月球时,工作人员主要担心月球土壤是否能支持载人飞船着陆。然而,现在人们知道月球土壤存在更大的风险,也就是说,有大量玻璃碎片可能侵入太空服。因此,新宇航服增加了防尘设计,以防止月球尘埃被吸入并污染生命维持系统。

宇航服的“便携式生命支持系统”不仅能为宇航员提供能量和氧气,还能清除宇航服中的二氧化碳和有毒气体。据报道,这种新型宇航服的生命支持“背包”可以持续清除宇航员呼出的二氧化碳;相比之下,目前的宇航服只能储存二氧化碳直到其饱和,从而限制了宇航服的使用寿命。

第三,新宇航服采用模块化设计,便于在长期探索任务中更换部件。例如,它的头盔使用可快速更换的防护面罩。如果出现表面损坏、凹痕或划痕,可以单独更换防护面罩,而无需将整个头盔送回地面进行维护。

小型化的电子系统和管道系统被用在宇航服的“背包”中,所以许多组件在设计上是备份和冗余的。在某些部件出现问题的情况下,没有大问题,这有利于扩大空间飞行任务。

第四,新宇航服提高了舒适度。在美国宇航局约翰逊航天中心,研究人员对运动中的宇航员进行全身三维扫描,并根据三维动画模型设计组件,以最大限度地提高宇航服的舒适度,减少皮肤可能出现的不适。

这种新型宇航服的通讯系统采用多个嵌入式声控麦克风,能够自动捕捉声音,克服了宇航服麦克风无法接收宇航员头部运动后的声音的问题。

美国国家航空航天局表示,这种新宇航服既可以用于地球表面,也可以用于微重力环境。它将首先在国际空间站上使用,并有望在未来用于火星探测任务。

发展史

世界上第一个使用太空服设备的人是美国冒险家威利·波斯特。20世纪30年代初,他驾驶“小温妮”单人飞机飞往平流层,挑战飞越北美大陆。波斯特当时穿着的高空飞行压力服是一个气囊,被发动机的压力供给装置送出的空气吹胀。

第一代

现代宇航服于1961年引入美国。同年5月,艾伦·谢泼德第一个成功实施水星计划亚轨道飞行,这是美国最早的载人宇宙飞船计划。飞行中使用的宇航服是由当时美国海军高性能战斗机飞行员穿的mk-4压力服改进的。这种宇航服是通过层压涂有氯丁橡胶的保护层和用氧化铝处理的增强尼龙的内部隔热层而形成的。金属链缝在肘和膝关节上,很容易弯曲。然而,当内部压力增加时,宇航员很难移动他们的身体。

第二代

20世纪60年代中期,“双子座”计划实施时,美国开发了第二代太空服。这种宇航服在用气压密封的压力袋外面覆盖了一层由特氟隆混合材料制成的网。即使气压导致宇航服整体膨胀,也很容易弯曲。由于“双子座”计划要求宇航员进入太空进行轨道交会或对接活动,宇航服具有出色的机动性。

第三代

阿波罗计划中使用了第三代宇航服。月球活动与太空漂浮

移动的情况不同,人们必须在岩石月球表面行走,同时弯腰采集岩石标本。此外,它需要保护宇航员免受强烈的阳光辐射,并防止从天而降的小陨石受到损坏。

这种宇航服在关节周围做成柔韧的褶皱,大大提高了运动性能。然而,必须穿特殊的“内衣”。这种几乎覆盖全身的网状内衣被缝制成一个100米长的网状管,其厚度与意大利面条一样厚。冷水流过管子,吸收宇航员散发的热量,并将其排入太空。因此,宇航员穿上它后感觉非常舒服。内衣外面穿的宇航服由几层内隔热层、压力层和限制层(抑制压力层膨胀)重叠,最外层还覆盖有聚四氟乙烯和玻璃纤维制成的保护层。然后戴上由强化树脂制成的头盔,手套的层数几乎和宇航服一样多,还有金属网靴子,你将成为完整的阿波罗宇航服。

阿波罗宇航服与以往宇航服的根本区别在于采用了便携式生命支持系统,即生命支持系统固定在背部,用于供氧、二氧化碳净化和身体排热。

第四代

供航天飞机上的宇航员使用

太空服可以说是第四代太空服。在此之前,宇航服是定制的,不仅在开发和生产上花费了大量的金钱和时间,而且宇航服只能使用一次,远远不能满足新的需求。

航天飞机的宇航服不是定制的。根据人体的形状,它们被分成几个部分,这些部分被标准化为“特大”到“特小”的尺寸,然后大规模生产并加工成成衣。宇航员只有通过选择合适的部件并再次组合才能得到一套满意的宇航服。使用后,它将不再像过去那样被送到博物馆,但宇航服将被再次拆卸,所有部件将被清洁和重复使用。计划使用寿命超过15年。

在阿波罗时代,穿上宇航服需要1小时,但现在穿上航天飞机的宇航服只需要10-15分钟(舱外移动设备包括生命支持系统)。新的生命支持系统可以为剧烈消耗体力长达7小时的宇航员提供必要的氧气、冷却水和电力。不仅如此,头盔内部还可以供应500毫升饮料和少量太空食物。

对于排便和排尿的治疗,排便必须在舱外活动之前在舱内完成,尿液可以在宇航服中排出,因为配备了吸尿装置。只有男性用的装置,女性用的(尿布类型)正在开发中。将来,女性宇航员将不必担心小便。

为了迎接空间站时代的到来,美国宇航局正在努力开发新的太空服。尽管有可能为航天飞机建造一个穿着太空服的空间站,宇航员在进入太空活动之前仍然需要做好准备。也就是说,你必须呼吸纯氧4小时,或者在压力为0.69毫米汞柱的室内停留约12小时,然后呼吸纯氧40分钟,以便从体内排出氮气,使身体适应低压环境。如果不做好这样的准备,因为太空服只有0.3个大气压,体内的氮气会由于快速减压而形成气泡,这将导致宇航员患上类似潜水员的潜水病。显然,这种宇航服很难满足未来频繁太空活动的需要。根据美国宇航局的预测,在太空时代,每个宇航员每年需要在太空工作1000小时,这就要求宇航服不仅经久耐用,而且大大降低了成本。

与以前的宇航服相比,外观明显不同。整个身体是一个像金属盔甲一样的刚性结构,只有关节部分是一个可以皱缩的柔软结构。宇航服的内压可以升至0.54大气压,因此宇航员进入太空前不需要为新宇航服做准备,也不需要担心潜水病。然而,内部压力的增加使这种新宇航服变得笨拙,不太运动。已经试用过的宇航服重90公斤,不能在地面行走。幸运的是,在太空中,重力变小了,宇航员不用花太多力气。然而,重力变小了,质量仍然和以前一样惯性,所以宇航员不能快速移动。

宇航服的制造和发展时间仍然很短,未来的宇航服将更适合人类航天和太空生活的需要!

来源:综合全球网、新华网、百度百科

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