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[信息] 美国航空航天局研制新式航天服(图)

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发表于 2008-12-7 15:50:06 | 显示全部楼层

美国航空航天局研制新式航天服(图)

   

新式航天服

    美国宇航局将新航天服的研制任务交给了新伙伴,从中不难看出追求变化的决心。新航天服一套两件,穿上它,月球上的活计据说会像走在沙漠里看最喜欢的岩石一样“轻松”,因此氨纶和尼龙材料织就的新运动型航天服也许是个选择。
  柯林斯一直在等NASA 的消息,时间越久,他越发确信自己的优势:他相信NASA 希望改变。现在的航天服太笨重了。从尼尔·阿姆斯特朗(Neil Armstrong)等人第一次踏上月球开始,甚至更早,40 多年以前,从NASA 开始为第一代航天员穿上特制的航天服开始,航天服的研发制造一直交给另一家公司汉密尔顿标准公司(Hamilton Standard)。而在20 世纪70 年代后,NASA 一直没有为太空计划中的舱外活动设计过新的航天服。
  2008 年6 月12 日, 作为国际海洋工程公司(Oceaneering International Inc.)的CEO, T·杰伊·柯林斯(T. Jay Collins)终于等来了消息公开的这一天。NASA 向媒体宣布,美国航天员重返月球时将穿戴新式的航天服,而它的设计和制作将不再交给汉密尔顿标准,而是托付给柯林斯的国际海洋工程公司。为什么要换掉多年以来的合作伙伴?“新航天服要解决的问题和现在有本质区别。”NASA 约翰逊航天中心的项目经理,格伦·鲁兹(Glenn Lutz)在消息公布后对记者说。
  变化的需求首先来自在太空活动的一线。很多执行过舱外任务的航天员都曾经反映说,他们通常要花费大量的精力用来“对付”自己的航天服。毕竟目前的衣服重量可达160 公斤,而且为了抵御太空中的高温和低温的急剧变化,防御宇航射线和微陨星袭击,解决通信、机动,并提供必要的生命保障,航天服的结构一般都十分复杂,至少会有5 层。1969 年,当人类上一次登陆月球的时候,航天员总是跳着前进的,这一半是因为月球的重力小,而另一个原因其实是航天服——这样的一套行头加在任何一个人身上,都会造成行动的不便。所以新的航天服首先就是要轻简。“像走在沙地上看最喜欢的岩石,新款航天服将使航天员变得轻松。”鲁兹把下一次登月描述得未免太过浪漫,但确实引人遐想。
  新航天服在方便灵活上的追求,除了舒适方面的原因,应该还有另外一方面的考量:目前的航天服,确切的说是航天飞机航天服,与早期的定制航天服不同,由多个可更换、可重复使用的部件组成,设计寿命长达15 年,但它将随着航天飞机的退役而停止使用。重返月球的星座计划思路上与20 世纪60 年代很相似,选用了一个锥形的太空舱,不同的是它能搭载6 个人。太空舱不可能太大,这就需要航天员有两身衣服,其中一套在飞船起飞和降落时、或者飞船失去气体压力的紧急情况下使用。这身衣服必须合身,占用的空间必须尽可能少。事后,汉密尔顿标准公司的发言人表示NASA的决定“非常令人遗憾”。虽然对这家公司来说,航天服项目只占其全年收益的很小一部分,但还有什么产品比航天服更能代表一个公司的形象呢。早在2007 年10 月,该公司航天服项目的负责人弗朗西斯(Ed.Francis)就已经表示:“这对我们来说绝对是一笔大生意。我们有责任参与这种最高水平的竞争。”说这话的背景,是当时NASA 刚刚与一些可能参与航天服设计的公司进行了联系,指出了新一代设计必须要满足的耐航性和柔韧性标准。
  国际海洋工程公司究竟会拿出一套什么样的航天服,目前还不清楚。但可以想见,它必然会利用很多已有的成熟技术。虽然看起来,在以前的航天服项目合同中,乙方一直都是汉密尔顿标准公司,但那是主合同,历代航天服的研制还包括一系列转包合同。整个航天服加上所有的配套设备,就是一套完整的带有生命保障系统的小型飞行器。国际海洋工程公司过去一直从汉密尔顿标准转包部分项目。在该公司的官方网站上,你能看到他们所涉足的领域早已囊括了从热防护到卫星维修在内的多个方面。而作为本次合同乙方的一部分,国际海洋团队里的大卫·克拉克(David Clark)、联合太空联盟(UnitedSpace Alliance)等公司也不是等闲之辈,或者一直负责航天飞机压力服的研发工作,或者一直担当航天服的加工制造任务达20 年之久。
  然而以这些公司的经验,可能仍然需要一项革命性的创新才能满足NASA 的要求。2008 年6 月,人们在亚利桑那州的沙漠中看到了一场恍如科幻片拍摄现场的“新车试验”,主角是新型的月球车,两名航天员驾驶着它模拟操作了各种登月任务。细心的人会注意到,航天员当时穿着的航天服有些陌生。它是NASA 的一款技术验证型航天服,MK III 改进型。虽然并不比传统的航天服更轻,但它提供了相当的灵活性。仅从它酷似玩具“暴力熊”的外观也可以看出来,这款航天服双手和双腿的活动空间确实大了很多。
  很多人将MK III 误认为是国际海洋工程公司设计的下一代航天服,很多媒体在报道该事件时也用上了MK III 的图片。但是它确实只是NASA 另一个老牌合作方ILC Dover 公司研制的一款概念型航天服。甚至在技术上,它远不如早前麻省理工学院教授达娃·纽曼(Dava Newman)的设计更具有革命性。
  从事航空航天学与工程系统学研究的纽曼教授摒弃了传统的气体加压技术。她对不同的包裹技术,以及移动、弯曲、攀爬或驾驶飞行器时皮肤的伸展情况进行了测试,然后将由氨纶和尼龙材料制成的多层航天服紧紧包裹在航天员身体上,使这款航天服能够依靠机械的反压力保护航天员免受真空的影响,并且可以随着身体的运动伸展,使移动自由性成为一种可能。
  纽曼的设计其实并不新潮,早在20 世纪60年代就有人提出过“运动型航天服”的理念了,是技术上的进步让这一设想能够在今天得以实现。而这种航天服能否在2015 年装备在登月航天员的身上,目前还难以预料,毕竟NASA 和国际海洋工程公司的新合同刚刚开始,随时可能有更新的设想被提出来。

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