月球服：外星游必备装备

2020-09-02邱林

检察风云 2020年13期

邱林

纽曼教授展示未来的月球服

俄罗斯的抗微重力宇航服

美国东部时间5月30日，搭载两名美国宇航员的SpaceX龙飞船发射成功，乘“猎鹰9号”火箭飞往国际空间站。这意味着自2011年亚特兰蒂斯号航天飞机退役后，美国时隔9年再一次拥有了载人航天飞行器。SpaceX的雄心壮志远不止于此。据马斯克透露，该公司正在研制一种名为“星际飞船”的大型火箭，有朝一日能够把人类带到月球和火星等深空目的地。

运载工具的问题解决了，商业化太空旅游项目的开发也提上日程，想在空间环境中进行科学实验的科研人员，以及想尝鲜太空游的游客都跃跃欲试。不过，一个现实问题摆在他们的面前。

游客宇航服已在接受测试

太空中的失重环境对人体的生理功能有很大影响，可能导致心血管功能障碍、机体能力下降以及肌肉萎缩等病理和生理现象。科研人员和游客没有受过专业宇航员那样的训练，在进入太空后如何适应呢？

为了解决这个问题，美英两国联合开发出一种对抗太空微重力环境的特种服装。英国伦敦国王学院和美国麻省理工学院的科学家主导这项研究，他们开发的游客宇航服正在接受测试。

据参与研发游客宇航服的伦敦国王学院太空生理学专家大卫·格林透露，这种宇航服的研发已经持续了一段时间，最早由美国麻省理工学院的专家进行初步设计。目前一批身着该款服装的宇航员正搭乘伦敦国王学院的空间模拟器进行模拟太空环境测试。在此之前，美国麻省理工学院和欧洲航天局已经在失重环境中测试了这款游客宇航服，参与测试的宇航员均认可其表现，表示穿上它以后感觉像是在重力环境下，而且动作很灵活，没有受到限制。

游客宇航服的外表类似于“鲨鱼皮”游泳服或紧身跑步衣，而其科技含量要比后两者高得多。每件宇航服都由多层网状氨纶纤维、尼龙和树脂材料编织而成。它根据人体工程学原理设计，具有高弹性、耐热、吸汗、快干以及韧性好等特点。

游客宇航服没有袖子，因为太空微重力环境对于人的胳膊影响相对较小，而且无袖设计便于游客的双手活动，还能够最大程度地紧裹在人体上，进而对人体各部位——背部、胸部、腹部、臀部以及腿部等施加类似于地球重力的作用效果。

穿上这种宇航服后，游客会感觉它如同充满气的测血压袋那样紧，这种压力会遍及全身（除了头部和胳膊），从而让游客做各种动作（如起身、转动等）时感受到类似重力的作用，以确保其骨质不会因失重环境而流失，也不会因失重而发生身体机能下降及肌肉萎缩等生理和病理现象。

美国航空航天局（NASA）曾主导研发上一代抗微重力宇航服，但相关项目由于技术原因中止了。美国约翰逊航天中心高级工程师乔·科斯莫表示：“上一代抗微重力宇航服无法为全身提供均匀的压力，对膝关节、肘关节后部以及胯部等部位无效。此外，要穿上这套衣服非常麻烦——必须一层一层地穿，整套衣服由三层特殊的面料制成。如今的游客宇航服解决了这些问题。”

未来的太空游是一个庞大的市场，航天强国俄罗斯自然不会放弃。据俄罗斯《火星》杂志报道，俄罗斯宇航局开发出一款抗微重力宇航服，其内部有很多弹性袋，宇航员套进去后能借助弹力作用使肌肉紧张，从而避免肌肉萎缩。目前国际空间站的俄罗斯宇航员都借助这种服装对抗失重的影响，每天穿着它1—2小时。这种专业测试可以为以后的商用化改进积累资料。

游客宇航服的核心设计者、麻省理工学院太空工程学教授达瓦·纽曼表示：“我们的游客宇航服性能比俄罗斯的抗微重力宇航服优秀。俄罗斯产品的设计相对比较落后，减少人员的骨质流失和肌肉萎缩的效果不太理想。在空间站上，俄罗斯宇航员穿着这种服装的同时，每天还要锻炼两小时左右，以避免身体遭受失重环境的影响。显然，对于科研人员和普通的太空游客来说，这是很难做到的。我们开发的游客宇航服采用的是前沿科技及材料，在测试中的表现受到了欧美太空机构的一致认可。”

确保游客安全进出外星球基地

NASA的一位专家指出，按照目前的设计，游客宇航服只能在航天器或空间站内使用。也就是说，它是一种舱内宇航服。太空游客想要出舱进行太空行走，或者在月球乃至火星上活动，靠这种宇航服是不行的。

游客宇航服只是美英两国在宇航服领域进行创新的开始。据美国科技杂志《Txchnologist》披露，美国查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室（擅长开发航天工程配套设备）正与麻省理工学院联手，以现有的游客宇航服为基础开发月球服，该项目的负责人正是参与设计游客宇航服的纽曼教授。

纽曼表示，月球服是现有的游客宇航服的升级版，它既能在航天器内穿着，也可用于游客进行舱外太空行走乃至外星球地表行走。如今被普遍使用的臃肿的舱外宇航服，对宇航员的活动限制很大，质量太大也是其限制因素。“科研人员和普通游客可不像专业宇航员那样受过训练。因此，我们需要给宇航服瘦身，让它变得就像是人身上的第二层皮肤一样，从而让穿着它的人可以行动自如。”

按照设计，月球服由一套紧身服和一个增压头盔组成。游客穿上适合其身形的具有弹性的月球服后，需要再套上一件“硬壳背心”，背心上装有便携式生命支持系统，能通过管道将氧气输入头盔，从而为游客供氧。

月球服有诸多技术亮点：其内层采用紧身设计，能够为在舱外或外星球地表活动的人提供抗微重力效果;与只适用于舱内活动的宇航服不同，月球服的表面喷有特殊涂层，能抵御高温、严寒、辐射乃至灰尘，能在布满灰尘的外星球地表环境中保护穿着人员，确保游客可以安全进出太空站或外星球基地;查尔斯·斯塔克·德雷珀公司的实验室为该服装设计了安装在手臂和大腿处的电子陀螺仪系统，它能让游客在微重力环境中辨别上、下、左、右;月球服还配有由电力驱动的人工肌肉纤维，它可以增强人员的力量和耐力;最后，月球服内置通信设备、传感器等。