太空服迎來重大更新!NASA將會在國際空間站測試新型太空服

2021-01-15 前瞻網
太空服迎來重大更新！NASA將會在國際空間站測試新型太空服
 Connor Feng • 2019-09-25 15:18:17　來源：前瞻網　E1797G0

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如果NASA打算在2024年重返月球的話，那麼它將需要一套新的太空衣來執行月球探索任務。但據支持該計劃的工程師稱，在太空人在月球上實地穿上這些太空衣之前，他們會在2023年在國際空間站上進行太空行走，對這些新型太空衣進行測試。

NASA的阿爾忒彌斯登月計劃打算讓2024年登月的太空人成為第一個在月球南極登陸的太空人，但該機構目前的太空衣的設計——被稱為「艙外移動單位」，或EMU——是專門為浮動太空行走(也稱為艙外活動EVAs)而設計的，它並不適合在月球表面攀爬巖石。

美國宇航局內部的高級太空衣項目是該機構近年來開發的幾項太空衣項目之一，目的是開發探索深空的新方式。根據2017年NASA監察長辦公室的一份報告，在2016年11月，該項目已經將焦點集中在新一代EVA太空衣上(現在被稱為xEMU)。到目前為止，該機構仍在遵守2023年進行xEMU軌道測試的時間安排。

作為阿爾特彌斯計劃的一部分，美國宇航局正在開發探索艙外機動單元(xEMU)，作為太空人在月球上的太空衣。(圖片來源：美國國家航空航天局)

9月11日，在阿拉巴馬州亨茨維爾舉行的美國宇航學會沃納·馮·布勞恩紀念研討會上，美國宇航局太空衣工程師林賽·艾奇遜(Lindsay Aitchison)說：「我們在這個設計上取得了很大的進展，也進行了多代更新，現在我們已經有了一個非常成熟的系統。」

艾奇遜說，到目前為止，xEMU已經在中性浮力實驗室進行了30多次實驗運行。(中性浮力實驗室是太空人用來訓練太空行走的巨大遊泳池。)

xEMU最近已經通過了初步設計審查這一個主要開發階段，這表明該設計的基線設計在操作上是可行的。艾奇遜還說，下一步就是設計開發測試，然後在2023年在國際空間站上對全套太空衣進行測試。只有在通過這些軌道測試之後，這套太空服才能在2024年供太空人在月球表面使用。

多年測試

雖然川普政府在今年3月才要求NASA在2024年登月，但該機構在十多年來一直致力於改進它的探索級(或者說在行星表面使用的)太空衣。20世紀60年代標誌性的阿波羅月球太空服已經是基於50多年前的設計了，所以，今天的工程師們希望能夠根據我們從那時起對太空人和人類的新增了解，創造出更靈活的太空衣。

2017年，OIG批評NASA將其最近的太空衣研發工作分散到多個項目中，導致耗資了2億美元，並且使NASA「距離研製出一套可以代替EMU、或者適合未來探索任務的太空衣遙遙無期」當時，美國國家航空航天局表示，OIG發布的報告「是對當前艙外活動系統(EVA)的公平評估」，但NASA表示OIG對解釋Constellation Space Suit System合同所提供的數據和產品「過於嚴格」(在喬治·w·布希時代的Constellation moon-to-Mars項目終止不久之後， Constellation Space Suit System合同也在2010年被取消)。NASA說，Constellation Space Suit System合同交付的一些成果「可能會用於降低目前國際空間站的EVA系統的風險。」

除此之外，該機構似乎還正在使用多種太空衣的理念來指導其新款xEMU的設計。

艾奇遜提到了各種影響xEMU的太空衣設計，其中一些甚至可以追溯到上世紀90年代初。她提到的太空衣包括ILC Dover的Mark III(用於美國宇航局的沙漠研究和技術研究的實地測試項目)，以及ILC Dover和NASA在過去十年中推出的Z-1和Z-2太空衣原型。

艾奇遜說：「美國宇航局實際上一直在一個非常有條理的項目上進行投資，那就是我們應該如何進行探索航天服的開發。」艾奇遜說，其中包括落實我們在國際空間站學到的教訓，其中包括：xEMU太空衣正面的顯示單元將會更小，使其更容易適應更廣泛的NASA太空人群體。

太空衣的需求

今年3月，NASA放棄了進行首次全女性太空人的太空行走計劃，因為國際空間站上沒有足夠的艙外活動系統(EMU)太空服供這兩名計劃中的太空人使用。為更高(或更矮)的太空人修改太空服的堅硬上半部分通常需要大約12個小時的工作，因此NASA寧願重新選擇太空行走任務的人選，也不願意從國際空間站的實驗和更緊急的維修任務中抽出時間來修改太空服。在這種情況下，美國宇航局局長吉姆·布裡登斯汀對眾議院科學委員會承諾，未來的太空衣設計將可以更好地適應太空人群體所需的尺寸範圍。

艾奇遜表示，xEMU的另一個考慮因素還包括能夠在未來的月球軌道空間站(Gateway space station)上執行任務，並且能進行月球探測或登陸火星。她解釋說，xEMU的設計可以根據不同的任務進行改變，只要換掉一些組件，太空人就可以在這些不同的環境中保持安全。

8月，ILC Dover連同柯林斯航空航天公司推出了一款可以用於太空漫步、月球探測或火星探測的「Astro」太空衣，這套新太空衣系統的目標客戶是將會進行未來月球和火星探索任務的美國宇航局和商業太空合作夥伴。

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