美國國家航空航天局投入了2億美元研發(fā)航天服:到底長什么啥樣?
航天服(spacesuit)是保障航天員的生命活動和工作能力的個人密閉裝備。可防護空間的真空、高低溫、太陽輻射和微流星等環(huán)境因素對人體的危害。在真空環(huán)境中,人體血液中含有的氮氣會變成氣體,使體積膨脹。如果人不穿加壓氣密的航天服,就會因體內(nèi)外的壓差懸殊而發(fā)生生命危險。 航天服是在飛行員密閉服的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多功能服裝。早期的航天服只能供航天員在飛船座艙內(nèi)使用,后研制出艙外用的航天服。現(xiàn)代新型的艙外用航天服有液冷降溫結(jié)構(gòu),可供航天員出艙活動或登月考察。
世界上第一個使用航天服裝備的人是美國冒險家威利·波斯特。二十世紀(jì)30年代初,他駕駛“溫尼妹號”單座機在向橫越北美大陸飛行的挑戰(zhàn)中,將飛機上升到同溫層。當(dāng)時波斯特身穿的高空飛行壓力服,是用發(fā)動機的供壓裝置送出的空氣壓吹起來的氣囊。
第一代
近代的航天服是1961年在美國問世的。當(dāng)年5月阿侖·謝潑德第一個成功地進行了美國最早的載人航天飛船計劃——水星計劃的亞軌道飛行。飛行所用的航天服,是由當(dāng)時美海軍的高性能戰(zhàn)斗機飛行員穿著的MK-4型壓力服加以改進的。
第二代
60年代中期在實施“雙子星座”計劃時,美國又開發(fā)了第二代航天服。這種航天服在封入空氣壓的壓力囊外蒙上了一層用特氟綸混紡材料織成的網(wǎng),即使空氣壓使航天服整體膨脹也容易彎曲。
第三代
海鷹型艙外航天服第三代航天服是實施阿波羅計劃時使用的航天服。月面活動與浮游在太空活動的情形不同,必須一邊步行在遍地皆是巖石的月球表面,一邊彎下身體采取巖石標(biāo)本。再者,要求保護航天員能經(jīng)受強烈的太陽光輻射,以及使從天而降的微小隕石砸在身上也不致破損。這種航天服在關(guān)節(jié)周圍制成伸縮自如的褶皺,大大提高了運動性能。
第四代
航天飛機上的航天員使用的航天服可以說是第四代航天服了。在此之前,航天服是定做的,不僅開發(fā)和制作上耗費巨資和時間,而且一件航天服只能用一次,已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)新的需要了。
2009年起,美國國家航空航天局(NASA)在航天服研發(fā)上累計投入了約2億美元。其中,大部分投資用于全新的探索艙外活動部件(xEMU)。2024年,美國國家航空航天局的宇航員將穿上這身航天服登上月球,執(zhí)行Artemis任務(wù)。
先說說這款航天服的頭盔。和之前的航天服頭盔相比,這款頭盔讓宇航員的視野更廣闊,新的頭盔將配有高清晰度攝像頭。并且頭盔內(nèi)置平視顯示器,它可以讓NASA的宇航員像鋼鐵俠一樣,查看任務(wù)的關(guān)鍵信息。此外,新頭盔上配有一個方便更換的防護罩,可以抵擋快速移動的太空碎片,防止航天服的面罩出現(xiàn)凹痕和刮傷。這樣一來,航天服維修時間將得以縮短。
再說手套,新款航天服的手套非常靈巧,宇航員甚至可以在水下?lián)炱鹩矌拧F渥詭У闹悄苌嵯到y(tǒng)還能夠保護宇航員的手,使其免受太空極端溫度變化帶來的傷害。新式手套足夠堅韌,經(jīng)受得住月球表面覆蓋的塵土的磨損,這些塵土的尖銳程度堪比玻璃,
而新裝備的背包才是真正厲害的地方。在缺少外部供給的情況下,背包的生命保護系統(tǒng)可供宇航員維持6天的生命。背包內(nèi)的部分系統(tǒng),例如風(fēng)扇和水箱系統(tǒng),都配有備用系統(tǒng),可在出現(xiàn)故障時使用。此外,得益于新航天服在抗壓方面的技術(shù)突破,宇航員在行動時會更方便,也更不容易疲憊或者受傷。執(zhí)行Artemis任務(wù)的宇航員將可能是有史以來最靈活的宇航員。
近段時間以來我們在航天領(lǐng)域取得的成績著實令人感到驚訝,眾所周知,因為歷史原因我們在航天領(lǐng)域的起步非常晚,美國和蘇聯(lián)已經(jīng)展開太空爭霸了,我們甚至還沒有入門。盡管我們起步很晚,但是發(fā)展毫無疑問目前是全球最快的一個國家了。今年以來我們更是取得了相當(dāng)優(yōu)異的成績,先有從月球取回土壤樣本,再有火星車祝融號的成功著陸,前幾天,幾名宇航員也搭載火箭飛向太空,目前已經(jīng)開始正式的工作了。
而近日我們更是創(chuàng)下一周發(fā)射四次火箭的記錄,這四次發(fā)射火箭都取得了巨大的成功,實力碾壓NASA,鷹派大佬得知之后氣急敗壞卻無可奈何?;鸺l(fā)射這樣的事件如今已經(jīng)不算是罕見了,很多國家已經(jīng)能獨立自主地完成火箭發(fā)射任務(wù),有一些想要發(fā)射衛(wèi)星但是不具備發(fā)射條件的,還會和其他國家建立合作,發(fā)射一些民用衛(wèi)星和商務(wù)衛(wèi)星,如今我們在這一領(lǐng)域就做的相當(dāng)不錯。不過發(fā)射衛(wèi)星畢竟是一件謹(jǐn)慎的事情,稍不注意就會失敗,不管是美國還是我們都有過失敗的經(jīng)歷。
而近段時間,我們陸陸續(xù)續(xù)成功的讓不少火箭升空,惹得美國相當(dāng)嫉妒。就在本月9日下午8點左右,長征六號遙六運載火箭從太原發(fā)射中心點火升空,將一顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道,這一次的發(fā)射任務(wù)也取得了巨大的成功。如果說這是本周內(nèi)的一次火箭發(fā)射成功的話,并不會引起太大的關(guān)注,但是這已經(jīng)是本周第四次長征火箭發(fā)射成功了。發(fā)射火箭不是放煙火,一周之內(nèi)有四次成功也算是一個相當(dāng)了不起的記錄了。從本月3日開始,長征火箭的發(fā)射都圓滿完成,早些年的時候發(fā)射火箭是一件驚天動地的大事,但是一周四次發(fā)射成功的記錄來看,我們在這一領(lǐng)域已經(jīng)輕車熟路了。
執(zhí)行太空探索任務(wù)的“祝融號”火星車已經(jīng)在火星表面工作了54個火星日,在火星地表行駛了超過300米,在這幾百米的探測過程中,祝融號遇到了巖石、沙丘等地貌,利用自身攜帶的專業(yè)科技設(shè)備進行了定點探測。此次祝融號在火星上的漫步,引起了全球科技人士的矚目,這是繼美國的“勇氣號”和“機遇號”之后,人類制造的設(shè)備又一次出現(xiàn)在火星表面。按照既定的火星探測計劃,祝融號火星車順利著陸后,會向南行駛開展巡視探測,導(dǎo)航地形相機在一過程中會記錄下每天看到的地貌,對沿途的景物進行成像處理,然后傳回地球上的控制中心。火星車在行走的過程中,還會利用表層雷達和氣象探測儀,以及火星磁強計等專業(yè)設(shè)備監(jiān)控火星車所在區(qū)域的環(huán)境、氣象變化和磁場變化。如果在行走過程中遇到了巖石,則利用成分探測儀和多光譜相機進行定點探測,分析巖石的元素構(gòu)成。
盡管其導(dǎo)航系統(tǒng)的性質(zhì),NASA決定挑戰(zhàn)“機智號”,讓它飛越Séítah地區(qū),該地區(qū)足夠崎嶇不平,甚至“機智號”漫游車也難以應(yīng)付。由于漫游車無法幫助科學(xué)家了解這一地區(qū),NASA決定利用這次“機智號”飛行來獲得他們對該地區(qū)“主要科學(xué)目標(biāo) ”的第一次特寫照片。
除了成功飛越這個崎嶇不平的區(qū)域,“機智號”還打破了其以往的飛行速度和持續(xù)時間。隨著本周早些時候飛行的成功完成,NASA表示,它預(yù)計將在下周某個時候收到“機智號”拍攝的彩色圖像。