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NASA公布新一代宇航服,关于宇航服的知识你真的了解吗?
发布时间:2019-10-25   点击次数:87次

日前,NASA公布了两款最新一代宇航服——登月宇航服和猎户座飞行服,为2024年登月和未来的火星探索做准备。

 

登月宇航服

全称Exploration Extravehicular Mobility Unit的登月宇航服,简称XEMU。采用红、蓝、白三色搭配,与以前的纯白色阿波罗登月宇航服做了外观颜色的区分。新款登月宇航服的腰部采用了一个轴承装置,可以让宇航员做出更大幅度、更灵活的扭腰以及转身等动作,尤其是不会影响弯腰、蹲坐等其他动作。这意味着宇航员未来在月球表面采样时动作会更加灵活。此外,新款登月宇航服还大大增加了肩部活动范围,宇航员甚至可以将手臂举过头顶,这是以前的登月宇航服无法做到的。

 

 

同时,为应对月球的尘埃问题,新款宇航服对新增的精密设备 —— 腰部轴承装置做了全密封处理,能够有效阻止尘埃的入侵。同时,也采用新防尘材料对全套宇航服也做了最优化防尘设计,哪怕是细微接缝处,也尽可能地避免微尘渗入。

 

 

猎户座飞行服

全称Orion Crew Survival System Suit的猎户座飞行服选择了亮眼的橙色,外观上更加小巧轻便,是航天飞行服的升级版。猎户座飞行服具有以下特点:(1)可提供长达8 h的呼吸空气,外加1 h应急储备;(2)提供100%纯氧模式,能够让宇航员立即投入工作;(3)一旦置身极端状况,比如真空或近真空状态下,猎户座宇航服能够为宇航员提供长达6天的安全加压环境。

 

 

关于宇航服的发展

其实,在阿波罗登月之前人们就开始对宇航服进行研究。宇航服是一个非常复杂的系统,相当于一艘小型的太空飞船。目前,航天服使用的纤维制品主要是尼龙经编织物、PU涂层尼龙织物、氯丁橡胶涂敷尼龙织物以及聚四氟乙烯、Kevlar®和Nomex®等纤维制品。为了保护宇航员舱外行走的安全性,阿波罗探月航天服的面料甚至达21层之多,由柔软部位与刚性部位组合提供支撑、移动和舒适性功能。

 

 

 

与阿波罗探月宇航服相比,NASA为火星开发的新一代的NDX-1型宇航服由包括Kevlar®和碳纤维在内的多达350种材料构成,且明显实现了轻量化,其厚度可控制在4.8 mm左右,可适应极端的环境条件。

 

 

NDX-1宇航服虽然在减重和灵活性上均有了一定程度的提高,但本质上还是柔性结构和刚性结构的组合。在此基础上,麻省理工学院(MIT)的Dava Newman教授团队提出了一种像“第二层皮肤”一般的更轻薄的火星宇航服BioSuitTM。该宇航服系统的最大特点在于融合了记忆合金、被动弹性材料和静电纺丝材料,采用半刚性的压力条带固定在柔性紧身服装上制成的反压力服,替代了传统宇航服装所需的笨重的充气式压力限制层,从而可大大减轻重量和提升灵活性。

 

 

由于空间站时代频繁的舱外探测活动,未来宇航服不仅要满足新的太空环境对宇航服功能的新要求,还要为宇航服减重、增加灵活性,以便更好地执行各项空间考察实验任务。

 

转自纺织导报

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