类别: 太空探索航天

为什么可以’我们设计完美的太空服仪吗?

到目前为止,每个人都使用的人类已经设计,并考虑到了特定的使命和宗旨。截至目前,没有普遍或“完美”的太空服,这将适应各种需求。例如,美国ACES“南瓜”套装和俄罗斯索科尔仅用于发射和再入,不能用于太空行走。 Apollo A7L套装的设计与宇航员的硬质溶质靴子在月球上行走,而目前的美国宇航局和俄罗斯奥尔兰设计用于太空,而是用柔软的底靴,以免损坏空间的外部车站。

什么将构成可用于任何使命的完美Spacesuit?它必须轻巧,而不透断撕裂,影响和辐射,也是柔韧的,配合多种尺寸,并且足够舒适地佩戴长时间。

考虑到这些规格,是否有可能创造完美的太空服?

宇航员在国际空间站外使用NASA当前的EMU太空航迹套装。信用:美国宇航局

“设计SPACESUIT转变为保护和移动之间的战斗,”美国宇航局宇航员培训兵罗伯特弗罗斯特说 关于Quora的文章。 “我们越试图保护佩戴者,他们的手机越少。我们制造它们的移动越多,他们的保护就越少。“

完美的太空服将是,引用Elon Musk,“Badass。”

这是术语,SPACEX用于谈判,与套装公司为Spacex未来的商业乘客创造压力套装。 Spacex现在正在设计自己的西装,麝香SpackX也在寻找不仅仅是实用程序,而且也是美学。

“它需要看起来像是一个21世纪的太空套装和工作良好,”他在一个红地面的阿玛说。

但即使使用Spacex的'Badass'套装,他们也在设计一种目的。

拥有“坏地空间套装设计”的障碍写道,埃里克·索摩 流行科学的文章。 “一个发射入口套装是笨拙的,一个超大的一体式嵌入着头盔和手套的刚性接口,以及充气的空间充气,篮球般的加压 - 特别是在座位上,所以宇航员并没有被迫站起来。”

新主意

地平线上最好的希望之一是麻省理工学院已经开发的“收缩包装”的太空服。它是一种轻质,形状贴合,柔性的太空服 - 洛杉矶 七九星级迷航:Voyager-衬有微小的肌肉,如线圈。

戴维纽曼穿着生物筋。图像信用:唐娜科莫瑞

“与传统的Spacesue,你基本上是一个气体的气球,为您提供必要的三分之一的气氛[压力,]让您活着在空间的真空中,”Dava Newman的开发人员称。 “我们希望通过机械反感来实现相同的加压 - 直接向皮肤施加压力,从而避免气体压力。我们将被动弹性物与活性材料相结合。 ......最终,大的优势是移动性,而且为行星勘探的一个非常轻巧的诉讼。“

麻省理工学院正在使用镍钛形状记忆合金,并继续测试思想。这种套装的一些问题包括难以放置在零重力环境中的紧身套,以及气体加压头盔如何连接到压缩加压的套装。

美国宇航局Z-2套装将纳入公众投票的“技术”设计。信用:美国宇航局

NASA最近透露了一个名为Z-2的公共投票的太空服设计的获胜者。虽然看起来有点像Buzz Lightyear的虚线套装,但它在关节中具有比NASA当前EMU更灵活的轴承。它还具有后置港口,允许它停靠在移动运输机或栖息地的一侧,基本上将西装转化为自己的空气锁。这有助于避免带来磨蚀的土壤和灰尘,如月球巨石火星土壤。 NASA目前正在测试Z-2原型,计划开发更好的西装,Z-3。如果它运作良好,Z-3可能在2017年从国际空间站的空间步行中使用。

所以,仍然,完美的太空服落在了美国。

但这里有一些其他添加完美的太空服:

自我愈合: 目前,拥有多个层是防御撕裂或泪水的最佳方式,这可能在空间真空中致命。但麻省理工学院的车身套装将利用机械反压力来抵消撕裂,伊尔铁布多弗的工程师正在研究整合自我愈合材料,例如嵌入微囊化学品的聚合物,这些材料会产生泡沫来治愈撕裂的衣服。

Spacesuit手套。礼貌约翰逊航天中心
更好的手套: 手套是Spaces队伍中最艰难的东西之一。制作一个灵活性和保护性的手套是一个挑战。宇航员杜安·凯蒂比较了太空,试图在穿着冬天手套时修理你的车。宇航员在它流血之前有皮肤摩擦,并且由于目前的手套的磨损而丢失指甲。美国宇航局不断使用更好的手套。

增强愿景: 目前,美国宇航局的聚碳酸酯头盔可能会与鱼缸混淆。可用于未来头盔的一种材料是一种透明的陶瓷,称为Alon,它比防弹玻璃更薄,三次强。另一个添加可以是F-16飞行员使用的内部朝上显示 - 提供数据和信息。

在美国宇航局的EMU Spacesue下使用的冷却内衣。信贷:美国宇航局。

更好的冷却系统: 目前的西装有“内衣”,大约300英尺的塑料管道,循环水,以吸引体温。普渡大学工程师正在使用涂有热电纳米晶体的玻璃纤维开发聚合物,该热电纳米晶体吸收热量和放电。

人工重力: 记住星际跋涉的磁力靴:未被发现的国家和星际迷航:起义?马萨诸塞大学正在开发一种干燥的粘合剂,可以帮助宇航员和那些讨厌的浮动工具“粘贴”。它由碳纤维编织制成并模仿壁虎脚的皮肤和肌腱结构。另一个想法 - 虽然不是相同的 - 是零G的肌肉和骨萎缩的一种方式:德珀实验室正在开发陀螺仪,可以连接到矛坡的臂和腿部,这可以提供与重力的力相似的矛盾地球。

长寿命电池电源: 长太空走道的一个问题是有足够的电池电量。密歇根科技正在开发机组,可以将运动转化为电力。此外,Elon Musk可能对持久的电池有一些想法......

因此,虽然许多实体正在努力思考和概念,但尚未开发出完美的太空服。如果人类会去一个小行星,回到月球,到火星或在深层空间上,我们需要一个衣服尽可能接近完美。

进一步阅读:
麻省理工学院的'收缩包装'太空服
深空套装:流行科学
在Spacesue设计中考虑的因素:Quora
美国宇航局的Z-2套装

Nancy Atkinson.

自2004年以来,南希一直在宇宙。她是阿波罗计划的一本新书的作者,“八年到月球”,它分享了60名工程师和科学家的故事,他们在幕后落后于景区的景区可能的。她的第一本书“从太空中令人难以置信的故事:幕后看待你的宇宙观点的观点”告诉那些在美国宇航局的机器人任务中探索太阳系及更远的人的故事。

查看评论

  • 如果人类是球形的,那么没有肢体(或至少没有关节),这会更容易,因此,“完美”是我们的......

  • 如果生物uit仔细编织嵌入其中的镶嵌物涂层纤维,则充电那些纤维将在穿着者周围产生磁场。场的形状将是纤维图案和位置。像这样的西装可能会保护佩戴者(某些)带电粒子和杂散的EM辐射?内置接地故障保护装置?有黄金内衣?

    P.S.不需要电池。

  • 标题是误导性的。事实上,它无法设计“完美”空间套装,因为空间适合需要不同的特征以进行不同的目的。我们在ISS Space Walks上使用的EMU现在具有轴承,使其在EVAS上提供出色的移动性。俄罗斯奥尔兰EVA套装,如美国宇航局的新型Z-2,是一种后置套装,适用于套装的入口是在便携式寿命支持系统(PLS)背后。这两个西装都对EVA工作非常好,但在鸸and和z-2上给予它们良好的移动性 - 轴承的功能,使它们不适合推出和重新入境,以便适应多个G-Force加速度。轴承和后部入口都使得非常不舒服(如果不是危险的)压力点。这就是为什么我们在班车中使用acks诉讼,以及豆腐中的俄罗斯Sokol西装。这两者都是救援套件,设计用于允许人类生存减压。到目前为止,我们最接近的是“完美”的西装一直是Apollo A7L,这是由Neil Armstrong描述的“坚韧,可靠而且几乎拥抱”。
    NASA正在研究现在的问题,思考ACES套装是否可以用EMU型手套修改有限的EVA能力(所谓的梯队套装),因为猎户座将无法为发射入口套装带来足够的质量和eva诉讼。所以“完美”是不可能的。太空装设计中的每种选择都涉及互斥需求之间的妥协。

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