首次全女性太空行走与航天服设计的那些事儿

放大字体  缩小字体 2019-10-22 18:41:19  阅读:8717 作者:责任编辑NO。邓安翔0215

10月18日,美国宇航局宇航员Jessica Meir(左)和Christina Koch(右)在世界空间站内合影。她们正在预备航天服和东西,并行将进行前史性的太空行走。

图源:NASA

撰文:MAYA WEI-HAAS

飘浮在近乎真空中的美国宇航员Christina Koch和Jessica Meir发明了前史。她们进行了初次全女人太空行走,在世界空间站外停留了5个小时,更换了失灵的电源控制器。

这一时间到来之前便已引来许多重视。大约7个月前的3月29日,Christina Koch和Anne McClain就原计划进行前史上初次全女人太空行走。但在预订太空行走的几天前,Anne McClain收到了新的使命:到舱外测验新式太空服“舱外机动套装(EMU)”。

尽管Anne McClain在地上上别离穿戴中号和大号的EMU进行了练习,但在太空行走后,她认为中号EMU坚固的上躯干结构更合身。Christina Koch也需求同一个类型,而另一件中号的EMU有一部分组件无法赶在那次太空行走前拼装完结,所以,Anne McClain与她的搭档Nick Hague交换了方位。

这次交换引发了一阵喧嚣,但Anne McClain自己提出来的这项决议非常契合其时的情况。究竟,合身是航天服的首要要素,能避免宇航员身体受伤与过度疲惫。

本年3月,美国宇航局的发言人Stephanie Schierholz告知《纽约时报》:“当咱们能挑选换人的时分,这项使命就比单单建立一个很帅的里程碑更重要。”

美国宇航局约翰逊宇航中心的航天服工程师Kristine Davis正在展现新式航天服的原型。该航天服将用于“阿尔特弥斯”探月使命。

图源:JOEL KOWSKY, NASA

这场航天服“风云”其实比单纯的性别问题杂乱得多。不过,该作业也为女人参加传统上被男性主导的一切范畴都提出了一个非常实际的问题:那些东西最开端压根儿就不是为女人规划的。并且,不可否认的是,女人参加航天事业还有一段困难的过往,从前期美国宇航员部队将女人扫除在外的决议计划,到没来由地忧虑太空中的月经来潮或许发作生理损伤。

那么,用于太空行走的航天服该怎么规划?将人类带上月球或更远当地的新式号航天服有没有把女人考虑在内?咱们将为您具体解说。

从女洋装到多个最合身尺度

航天服,关于地球引力规模之外长时间举动的成功至关重要,能为咱们软弱的人体供给恰当的压力、氧气。没了它们,在近乎真空的太空中呈现的快速降压,不只会导致咱们血液体系中的气体涌出,还会导致肺部气体的快速胀大,并或许导致爆裂。

前期美国宇航局的航天服都是专门为每位穿戴者独自定制的,而在1978年第一批女人参加美国宇航局宇航员部队之前,一切宇航员都是男性。

1965年6月,第一套用于太空行走的航天服由宇航员Ed White在“双子星座号”飞船外测验成功。那件21层的服装由用较薄的飞行服改造而成,全体成形,在发射和再入阶段均由宇航员穿戴。这套航天服的首要供氧设备仍在飞船上,经过管线连着身处太空的Ed White。

可是,跟着一切人的目光都聚集在登月上,那套配备有必要快速迭代。

“美国宇航局的阿波罗项目真的改动了局势。”美国国家航空航天博物馆担任航天服及世界空间项目版块的馆员Cathleen Lewis称,“他们有必要得规划出这样一套航天服,不只能在真空中运作,还能让宇航员探究别的一个星球,而他们要可以动身,处处走,还能自主举动。”

Lewis介绍,阿波罗计划的航天服就像是“小型航天器”,每套都由压力控制体系、供氧体系、尿液收集器、防刺穿资料等组成。不过,Lewis解说,为每位宇航员专门定制个性化的航天服造价不菲,并且航天服跟着阿波罗计划的推动变得更加杂乱。在地球上看似简略的一些作业,要在太空中实现就变得非常贵重,比方改造航天服,好让宇航员可以在月球车里坐下。

这终究导致美国宇航局要求航天服可以重复运用:根据模块化规划,手臂、腿部、躯干等部位的服装可以彼此替换。大约在这个时分,第一批美国女人被承受进入宇航员练习项目。也正是这时,让航天服变得合身变得特别困难,因为男女身体的不同成为了一个重要的要素。

其时的规划方针是让航天服模块可以适应从1.5米高的娇小女人到1.9米高的中等身段男性等各种身段的人。Lewis说:“中等身段的男性还不能是橄榄球中后卫那种,乃至不能是今日四分卫那种大块头身段。”

Lewis称,测验发现,即使是男性航天服也存在难以预料的困难。比方,一名受试者起先的活动规模很受限,他乃至不能把两个手肘在身前相碰。可是,其时没人觉得这是个问题,直到身体瘦弱的女人也遇到这个困难。把两个袖孔规划得更近一些,能让胸腔较小的男性和娇小的女人的触碰规模更大。

Lewis说:“这个进程阅历了重复测验。当你得出这个规模之后,就不单单是男女差异的问题了,而是应该得出人类规模的最大极值。”

起先,各种模块的尺度覆盖了超小号到超大号。不过,多年后,美国宇航局删减了超小号和小号,因为女人一般比男性身段小,所以这一删减首要影响的是女人宇航员。

这些模块化的航天服,成了本年3月份全女人太空行走的妨碍,而它们也被用在了前天刚刚发作的太空行走中。Lewis说,这些航天服现已被晋级了许多,但美国宇航局的初衷是让每套航天服都要多加运用,开始的合同要求除手套外的部件运用寿命能到达15年。

下一代航天服

现在这种情况或许很快就有一点小改观,最少关于飞往地球轨迹之外的太空行走者是如此。10月8日,美国宇航局发布了下一代航天服:探究舱外机动套装(xEMU),将用于“阿尔特弥斯”探月使命。

尽管新规划与现在的航天服很像,比方它们都装饰有艳丽的红蓝色条纹,可是新航天服仍有许多新特点。比方,据美国宇航局的发布会,xEMU能让宇航员更灵敏,削减他们在月球外表诙谐而又非常糟蹋膂力的跳动。宇航员乃至还可以把双手举过头顶,现在的EMU航天服做不到这一点。

因为“阿尔特弥斯”探月使命的方针是将一名男性和一名女人送上月球,因而,这套新的航天服应当比之前的航天服更个性化、更合身。每位宇航员都摆出多个姿态、走动,一起进行全身3D扫描。据发布会称,这样做能让美国宇航局为每位男性或女人宇航员匹配“最舒适且能供给最大活动规模的航天服部件。”

尽管新的航天服仍然是混搭规划,但它将运用包括更多尺度的部件。据科技博客《The Verge》称,可调理的肩部能进一步定制化,使其更合身。

“阿尔特弥斯”航天服在登月之前,有必要得阅历一系列地上测验,乃至是在世界空间站上的测验。即使那样,新式航天服或许也远非完美。无论谁穿戴它们,传统加压航天服都很不舒服,难以灵活机动。宇航员要一向在内部空气压力下作业,所以穿戴航天服就像是在一个大气球里尽力移动。

“你所做的一切好像都会反弹给你。”Lewis说道。太空行走的宇航员有必要阅历绵长而艰苦的几个小时,去进行实验或完结修补。即使在非常合身的航天服里,太空行走一般也会给宇航员形成多处软组织受伤和肌腱炎。

正如美国宇航局在“阿尔特弥斯”航天服发布会上所警示的那样,“温柔的人不适合太空游览。”

(译者:mikegao)

来历:国家地理中文网(官V)

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