宇航服进化史
高科技宇航服护卫宇航员进入太空时期。
作为地球上的众多物种之一,人类早已圆满顺应身边的环境。但是要想跨出大气,我们必需人为发明适合人类生存的条件。凭仗巩固耐用的资料、最先进的技术和工艺,宇航服在致命的真空环境中发明了一个一直维持在地表大气压的“气泡”。另外,其内部携带的氧气还会不时泵入面罩,供宇航员呼吸。
最早提出宇航服概念的是西班牙科学家埃米里奥·埃雷拉,他方案乘坐热气球飞到平流层。虽然平流层的环境恶劣水平远不及往常的太空任务,埃雷拉还是创造了一套穿戴配备,既能供氧,又能维护身体免受低温和失压的危害。这套配备就是宇航服的雏形,能同时把控氧气、温度和压力这三个人类生存的要素。在埃雷拉的启示下,30年后,美国航空航天局(NASA)开发出了第一套宇航服。
今天的宇航员具有一系列设计成熟的宇航服,能应对太空任务的不同阶段。在发射和返回时,他们衣着舱内(IVA)宇航服;而在执行太空行走任务时,则穿上在极端高温、低温、低压等恶劣条件下都能确保万无一失的舱外(EVA)宇航服。
在往常的宇航服身上,你依然能看到埃雷拉最初设计的影子,只不过再用它们来应战平流层就太大材小用了。宇航服设计的下一个目的是辅佐宇航员完成更长时间的太空任务,乃至踏上另一颗行星。

层层分析
宇航服终究是如何维护宇航员的?
1面罩
宇航服面罩上镀了一层薄薄的金膜,能避免宇航员的眼睛被阳光中的紫外线灼伤。
2主氧气罐
宇航员在太空呼吸的是100%的纯氧,而非空中上含20%氧气的空气。这样做是为了肃清血液中的氮气,一旦宇航员暴露在低压环境中,这些氮气会构成致命的气泡。
3副氧气罐
宇航服内需求不断充盈着氧气,以便维持内部气压。
4硬质上躯干组件
这是宇航服的上衣局部,由玻璃纤维制成,生命维持系统等模块就搭载在这个组件上。
5冷却内衬
细管将冷水不时泵入这层氨纶质地的内衬中,以便控制宇航服内的温度。
6生命维持系统背包
这个背包里不只有氧气罐,还包含无线电和二氧化碳肃清系统。
7显现屏及控制器
宇航员就是经过宇航服前侧的这个模块来控制生命维持背包的,它还能显现宇航服内的气压和氧气程度。
8头盔
这顶由高强度塑料制成的头盔能够抵御微流星体的撞击把有害的紫外线、红外线阻隔在外。
9电气线束
位于宇航服内部,担任丈量各项生命体征和衔接通讯设备。
10隔热及微流星体防护层
宇航服外部由13层织物构成其中包括用于制造防弹衣的凯夫拉纤维。
11第六型手套
手套内埋设着加热安装,这是由于人的手指、脚趾是最容易冻伤的部位。
初入太空
1961年,尤里·加加林(Yuri Gagarin)成为第一个进入太空的人类。他身上穿的宇航服叫SK-1,设计重点在于灵敏性。为了便当宇航员在太空中完成各项实验,宇航服的内衬中添加了乳胶资料,有效增加了穿戴者的活动范围。时装设计师克里斯汀·迪奥(Christian Dior)创始了在服装中运用乳胶资料的风潮,当时的宇航服设计师也运用了这种元素。为了让空中搜救人员快速找到着陆的宇航员,SK-1 整体呈醒目的亮橙色。SK-1不能用来太空行走,它是为舱内任务设计的,即使舱内空气走漏,它也能维持加加林5小时的生命。亮橙色外壳的另一个作用是躲藏宇航服的细节设计,由于当时正处于美苏两国太空竞赛之际,苏联创造的这套宇航服的细节是重要秘密。
宇航服图鉴
从早期的设计到最新的技术,宇航服是如何一步步进化的?
水星宇航服
1961年
这款美国宇航服的主要特性是能在飞船失压时自动加压,不过这项功用从未被触发过。
鹫式宇航服
1965年
鹭式宇航服被用于初次太空行走任务,因而带有生命维持系统,但由于设计过于笨重,只运用了一次。
双子座宇航服
1965年
密封加压层中运用了带氯丁橡胶涂层的尼龙,这增加了宇航服的灵敏性,该宇航服有4种不同的变体。
阿波罗/天空实验室宇航服
1968年
这是尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林初次登月时衣着的宇航服,为了便于挪动,它的关节处用橡胶衔接。
隼式宇航服
年代不详
这是首套经过背部启齿衣着的宇航服,它携带的氧气足够宇航员运用10小时。
鹰式宇航服
1969年
这套宇航服最高可提供2.5小时的维生时间,它是苏联首套专为太空行走设计的宇航服,设计偏重灵敏性。
猎鹰宇航服
1973年
它是专为突发舱内失压设计的紧急避险服,仅在发射和返回时衣着,无法用于执行舱外任务。
海鹰宇航服
1977年
这套宇航服的计亮点在于宇航员从背部进入,5分钟内即可穿戴终了,前方还有块屏幕,可向宇航员发出警报。
航天飞机弹射逃逸服
1981年
这套宇航服的作用是在宇航员被紧急弹射返航天飞机时维护他们的生命平安。
舱外机动宇航服
1983年
宇航员衣着这套宇航服在航天飞机外停止太空行走,为了应对长时间的舱外任务,这套宇航服还装备了尿液搜集安装。
发射返回宇航服
1988年
这套舱内宇航服的头盔内置通讯模块,能够让宇航员与空中控制中心坚持联络。
高级乘员逃逸服
1994年
这套加压逃逸服包含头盔、通风系统、可拆卸手套和靴子,以至还有水上救生筏。舱外机动探究宇航服
2024年
2019年发布的这套宇航服手臂和腿部的灵敏性有了极大的提升,将来宇航员将衣着它们在月表平安自若地挪动和搬运物体。
阿尔忒弥斯战衣
揭秘下一代月面任务运用的舱外机动探究宇航服。
1灵敏躯干
下半身也取得了与上半身一样的活动性,这使得阿尔弥斯任务的宇航员能够更轻松地屈膝弯暖。
2照明光源
装置在头盔上的照明安装能增加视野内的能见度。
3图像中继
头盔上的摄像头会记载下宇航员所处环境的实时图像。
4生命维持系统
便携式生命维持子系统是整套宇航服最复杂的局部,它担任控制宇航服内的通气、异味、湿度和温度。
5硬质上躯干组件
先进的关节衔接让宇航员的肩部有更大的活动范围,如今他们以至能够抬起手臂够取上方的物体。
6声音传输
上躯干组件中的麦克风能自动检测并传输声音,因而宇航员无须在头盔中佩戴通讯设备。
5起宇航服事故
1头盔进水
在一次太空行走时,宇航员卢卡·帕米塔诺报告说:“我的头盔里湿滬的,而且水越来越多。”原来是他的饮水袋发作了走漏。
2冷却系统毛病
谢尔盖·普罗科皮耶夫的海鹰宇航服冷却系统毛病直接招致他的太空行走任务取消。侥幸的是,冷却泵毛病在任务开端前就被发现了。
3压力问题
宇航员迈克·芬克原方案要执行6小时的太空行走任务,但由于氧气罐走漏,这次太空行走在开端14分钟后就终止了。
4手套开裂
宇航员皮克·马斯特拉基奥在国际空间站执行太空行走任务时,发现本人左手手套上有个洞,由于裂孔已穿透至第二层织物,他立刻终止了任务。
5令人窒息
在给国际空间站的太阳能电池板改换电池时,克里斯·卡西迪宇航服中的二氧化碳肃清系统发作毛病,招致二氧化碳浓度上升,所幸卡西迪身体没有遭到任何影响。
将来新装
Z-2是NASA方案将来用于火星探测任务的宇航服。这颗红色星球的环境比月球愈加恶劣,这就请求宇航服能禁受得住更残酷的考验。Z-2方案采用大量3D打印部件,以便更好地贴合每位宇航员的身型。这种宇航服外表有像霓虹灯一样的灯带,就像许多科幻作品中描绘的将来太空游览穿着那样。这种设计实践上是出于适用目的,能够让宇航员变得足够醒目,便当队友辨识。
NASA还在Z-2上实验了加强理想技术,无论宇航员看向何处,它都能在视野中合理提示当前任务的关键信息。图表、数据和其他信息都会被投影到头盔中,与宇航员视野中的物体和背景融为一体。