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科普:美国新一代登月宇航服有何特点

时间:2019-11-03 11:17:17 浏览:1384 次
美航天局介绍说,新宇航服在行星表面以及微重力环境下均可使用,将首先在国际空间站使用,未来还有望用于火星探索任务。当日,美航天局还发布了“猎户座”飞船发射和进入大气层时供宇航员在飞船内使用的宇航服。

新华社华盛顿10月15日电(记者周舟)美国重返月球计划中使用的新一代太空服将于15日亮相。宇航服就像微型宇宙飞船,是宇航员离开机舱的必要设施。新太空服是什么样子的?它和旧设备有什么不同?未来的“潜力”是什么?

新一代宇航服被命名为“探索舱外移动单元”,外观主要是红色、白色和蓝色。乍一看,它与目前国际空间站太空行走任务中使用的宇航服没有太大不同。它包括一套加压服和一个像背包一样的“便携式生命支持系统”。然而,它的内部技术升级可以使宇航员在2024年执行月球着陆任务时发射更长更复杂的探索任务。

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。

在第15次新闻发布会上,一名美国国家航空航天局的工程师穿着一件新宇航服的原型,轻松展示了行走、大上肢旋转、下蹲、捡石头和在地球重力下细致的手指运动。

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,现在已经知道月球土壤中存在更大的风险,也就是说,存在大量玻璃碎片,这些碎片可能侵入宇航服。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。

同一天,美国宇航局还发布了宇航员太空服,供猎户座飞船发射升空并进入大气层时使用。橙色套装,名为“猎户座船员生存系统”,更轻、更强、尺寸更近、温度控制更好、穿脱更快。在紧急情况下,例如由于飞船玻璃破裂造成的压力损失,这种宇航服可以支持宇航员生存长达6天,为他们返回地球提供时间保证。(结束)

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