, |: r6 \6 K" S% G* x* K3 Z美国麻省理工学院教授达娃.纽曼身穿新型宇航员为人们展示她的新设计。在她旁边的展板展示的则是传统宇航服。 * l* T: l. |/ X4 Y$ o, z ) G' _, V: C& c+ s a9 @ 中评社广州7月18日电／据物理学家组织网报道，美国麻省理工学院科学家正在研制一种新型宇航服。通过7年研究，她们设计出了新型宇航服的原型，比传统装备更轻便、平滑和贴身。最重要的是，它能够充分保证宇航员的灵活性。 3 L8 c* I; J& c& {" T4 E3 I- L- y7 X' ]3 w% ^3 F' n0 j
还要再等10年？ 7 i, g4 X/ B; e$ ?; w. I- o5 `+ T: g6 y& k: H
人类上演太空之旅的历史已经40年了，但宇航员所穿的宇航服却几乎没有发生任何变化。对于宇航员来说，宽大笨重采用气体加压技术的宇航服无疑是一个保护罩，但它们的重量和压力却在很大程度上限制了宇航员的灵活性。 9 C0 w& f# b1 _# u' X& r+ G7 N+ p
" W* ?- Y- N, {& X* S 麻省理工学院航空航天学与工程系统学教授达娃•纽曼的设计有望希望改变这一切，她的新型宇航服名为“BioSuit”，是使用氨纶和尼龙材料制成的。BioSuit绝不是“祖父级人物”印象中的宇航服。读者展开想像的时候，不妨多想想蜘蛛侠。在设计上，这种宇航服能够让宇航员拥有较大的灵活性。当人类最终登陆火星或是重返月球的时候，宇航员有可能穿上纽曼教授打造的新型宇航服。 ! D$ B9 G6 U$ _( ]6 w
" l) v6 A) `3 S# U! ~
纽曼、她的同事、学生以及当地的一家设计公司——Trotti & Associates致力于打造新型太空服的时日差不多有7年了。他们制造的原型还没有准备用于太空飞行，但却向世人展示了他们的想法和目标——打造一种重量轻的紧身型宇航服，让宇航员成为真正意义上的行动灵活的月球与火星探险家。 . E0 }' p4 q" `$ e2 D . j* F. \) ]- m5 m# g/ F0 j3 u q: b 纽曼希望，能够在人类决定向火星发射远征队之前，将最终完成的BioSuit摆在宇航员的衣柜里。她表示，当前的宇航服已无法应对类似探测火星这样的太空任务。 , Q% t/ `$ `9 B" D% C. a
# {; `3 J! h7 j 依靠机械反压力 6 K$ ~& m: E2 f4 n4 K' m& i 9 Z! w# ^6 d ^! T' K/ T 据新浪科技报道，与传统的样式相比，纽曼的宇航服原型绝对是带有革命性的。它并不采用气体加压技术——对宇航员的身体施加压力，保护他们免受太空真空影响，而是依靠机械反压力——在宇航员身体上紧紧地包裹多层材料。这种方式下制作的宇航服类似一种“紧身衣”，它可以随着身体的运动伸展，使移动自由性成为一种可能。 5 r; m7 R$ J3 ]
% q' b0 L2 O( }) y 在过去的40年时间里，宇航服的重量可以说是与日俱增，现在差不多已达到300磅左右。宇航服的大部分重量是由多层结构、生命保障系统以及气体加压“贡献”的，它在很大程度上限制了宇航员的行动。在移动身体的过程中，宇航员大约有70%到80%的能量都要用在“征服”这种笨重的行头上面。纽曼说：“穿着这样的宇航服，你不可能做太多弯曲手臂或者大腿的动作。” , ]- Q5 k8 G# [1 h, F0 d) B& \ % {- f0 e& k, L9 h$ R( ^ 当宇航员处在微重力环境下(例如在国际空间站外部空间进行太空行走)，笨重的宇航服绝对不便于他们的工作，正如纽曼所说的那样：“重返月球或者登陆火星是一次完全不同的球类比赛，我们必须做出行走、跑动或者跳跃等做作。”5 ^* K8 S8 o; P# C" f/ [
$ ?& \" i1 e _
; U. W% C- ]/ t. s 7 c& t: G2 x5 D- E p
美国麻省理工学院教授达娃.纽曼身穿新型宇航员为人们展示她的新设计。 5 h* v* [0 v* s% F1 B: u" r ; s- b3 ]5 `) c2 f 安全性更高 9 S% p7 X+ ^9 j1 \# w
: [1 L8 I7 B. q& _; ?! R& G0 D 纽曼的新宇航服BioSuit的另一个优势便是安全性：如果传统的宇航服被小陨石或者其它天体刺破，在威胁生命的压力骤减出现前，宇航员必须立即返回空间站或者总部。但对于BioSuit来说，一个单独的小孔能够被极似绷带的东西包裹起来，宇航服余下的部分并不会受其影响。纽曼表示，最终完成的BioSuit可能是一个“混血儿”，它继承了传统宇航服的一些特性，包括一个气压躯干部分和头盔；一个氧气瓶可以被安装在背部。 ' W+ z3 K; \# W5 L5 s
7 g- Y2 c4 t! S
麻省理工学院的研究员正将目光集中到腿部和臂部的设计上。在打造BioSuit的过程中，这两个区域的设计无疑具有相当的挑战性。在麻省理工的人-机实验室，纽曼的学生利用自己打造的运动中的人体3D模型对不同的包裹技术，以及移动、弯曲、攀爬或驾驶飞行器时皮肤的伸展情况进行了测试。 . Q. l: C$ c3 z- z+ J0 H , ~# N1 z9 Y3 B D6 W, K! x 设计BioSuit的关键是打造什么类型的衬里。这些衬里应当不具有伸展性，例如，宇航员移动大腿的时候，加在皮肤上的衬里不会伸展。衬里的作用是提供一个类似骨架的支撑结构，并在最大程度上保证宇航员的灵活性。为了适于太空环境，BioSuit对宇航员身体施压的压力应接近地球大气压的1/3，或者说大约30帕斯卡。当前的原型施加的压力大约在20帕斯卡左右，研究人员已将新原型的施压值提高到25到30帕斯卡。 & z5 F1 f; q8 Z1 |7 M W
* k4 d* K4 ]/ Y i. @
帮助保持体形 " `2 G$ S/ B1 `, l. j/ W; d ( G! x1 X# B- [, R 在长达6个月的火星之行中，BioSuit同样可以帮助宇航员保持体形。研究显示，宇航员在太空工作时最多可失去40%的肌肉力量。但BioSuit在设计上却能够提供不同的抵抗力水平，允许宇航员在长时间的火星之行中锻炼身体。 4 E. S0 g" `: n' u! F. ?. o
7 c& t: G2 x5 D- E p