初陽
航天服是宇航員實現(xiàn)太空行走的最關(guān)鍵裝備,它不僅是一件衣服,更是一艘小型太空船,一套保障宇航員生命活動和工作能力的個人密閉裝備。它可抵御宇宙空間中的真空、高低溫、太陽輻射等環(huán)境因素對人體造成的危害,時刻保護太空探索者的安全。
航天服是從飛行員密閉服的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多功能裝備,從1965年美國人首次成功實現(xiàn)太空艙外活動至今,航天服的外觀和細節(jié)歷經(jīng)種種變化,但其基本需求卻始終沒變。
1959年,美國宇航員戈登·庫珀身穿第一代航天服。
第一代航天服于1961年在美國問世,當年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。當時謝潑德所穿的航天服,是由美國海軍為高性能戰(zhàn)斗機飛行員設(shè)計的MK-4型壓力服改進制成的。這種航天服由涂在布上的氯丁橡膠防護層和經(jīng)過氧化鋁處理的強化尼龍的內(nèi)絕熱層疊合而成,肘和膝關(guān)節(jié)部分縫入了金屬鏈,以方便彎曲。但是當內(nèi)壓升高時,穿著第一代航天服的航天員難以活動身體。
20世紀60年代中期,在實施“雙子座計劃”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)。由于“雙子座計劃”要求宇航員進行艙外太空活動,因此與“柔軟”的第一代航天服相比,第二代航天服加壓時周身充滿彈性,并且具有極佳的運動性。
第三代航天服是美國實施“阿波羅計劃”時使用的航天服。由于這項計劃要求宇航員在月面活動,而月面活動與浮游在太空活動的情形不同,宇航員必須一邊步行在遍地皆是巖石的月球表面,一邊彎下身體采集巖石標本,因此航天服也必須更新?lián)Q代。此外,新款航天服還要保證宇航員能經(jīng)受住強烈的太陽光輻射,并且不會被從天而降的微小隕石損壞。
第三代航天服在關(guān)節(jié)周圍制成了伸縮自如的褶皺,大大提高了運動性能。但是,宇航員必須配套穿著特殊的“內(nèi)衣”。這種幾乎遮蓋全身的網(wǎng)狀內(nèi)衣縫入了長達100米的管子,管內(nèi)流著的冷水能將宇航員身上散發(fā)的熱量吸走,排到宇宙空間,所以宇航員穿上此款內(nèi)衣后會感到十分舒適。穿在內(nèi)衣外的航天服由內(nèi)絕熱層、壓力層、限制層(抑制壓力層的膨脹)重疊而成,最外面還會蒙上由聚四氟乙烯與玻璃纖維制成的保護層。全套第三代航天服還包括強化樹脂制成的盔帽、與航天服幾乎一樣多層的手套,以及密布金屬網(wǎng)眼的長統(tǒng)靴。
? 身穿第二代航天服的月球浸步者尼爾·阿姆斯壯。
與以往的航天服相比,第三代航天服的根本優(yōu)勢在于采用了便攜式生命保障系統(tǒng)。這套生命保障系統(tǒng)固定在宇航員背上,功能是供氧、二氧化碳凈化和排除體熱。
? 1984年,布魯斯·麥克坎德萊斯身穿第三代? 航天服,成為第一個在不借助繩索情況下在? 太空飄浮的人。
為了迎接空間站時代的到來以及2020年的重返月球計劃,美國宇航局正致力開發(fā)新一代航天服。
目前,美國宇航局已經(jīng)公布了新一代航天服Z-1的原型設(shè)計,該航天服以白色和綠色為主色調(diào),頭罩采用半球形透明設(shè)計。相較于第三代航天服,Z-1的最大改進是對各個接頭和材料進行了重新設(shè)計,穿戴更為方便。此外,新一代航天服要求在保護宇航員免受嚴酷環(huán)境傷害的同時,有更好的活動能力和柔韌性,并提供長達120小時的生命支持,甚至還會裝備可與地球直接相連的計算機系統(tǒng)。
不過,人類制造和發(fā)展航天服的時間還相當短暫,相信未來的航天服將更適合人類航天和太空生活的需要。