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cnBeta.COM,NASA公开新宇航服

来源:整理 时间:2022-04-08 09:59:52 编辑:华为40 手机版

为了解决其中的一些问题,欧航局正在研究未来宇航服的新材料和新技术。俄罗斯Orlan宇航服(左)与美国EMU宇航服(右),在国际空间站上存放各4套两种舱外宇航服我国在2004年与俄罗斯星辰科研制造联合体签署合作合同,购买12套Orlan-M系列宇航服,其中包括3套舱外宇航服。

美国的宇航服是在哪家企业生产的?

美国的宇航服是在哪家企业生产的

首先我们来认识一下美国国家航空航天局(英语:National Aeronautics and Space Administration,简称NASA /ˈnæsə/),又称美国宇航局、美国太空总署,是美国联邦政府的一个行政性科研机构,负责制定、实施美国的太空计划,并开展航空科学暨太空科学的研究。1958年7月29日,美国总统艾森豪威尔签署了《美国公共法案85-568》,创立了美国国家航空航天局(NASA)。

意思的是NASA他们只负责研究,实验,并不直接生产,他们依托于高度的市场化,与美国航天产业链上众多航天企业开展各种类型的合作,完成航天设备的设计与制造。这些航天产业链上的企业都是美国航空航天工业协会(Aerospace Industries As-sociation of America,简称AIA)的,这个协会共有152个正式会员企业,230个准会员企业,这些几乎涵盖了美国所有重要商业,军用和公务飞机,直升机,飞机发动机,导弹,空间飞机制造商以及部分航空材料相关零部件和设备制造商。

其中就包括生产制造航天服的企业—汉密尔顿·斯坦达德,可见这个企业的技术实力非常的强。这家企业从60年代起就为美国航天局生产宇航服了,并自70年代起开始为美国航天局提供几乎全部的宇航服。至于那些摆弄缝纫机的汉子,他们可都是工程师,其中有好多位来自海军,过去是‘特种材料发展研究处’的工作人员。这几年里国际空间站的组装工作对宇航服的性能提出了更高的要求,这项艰巨的工作要求制作的宇航服能保证宇航员们至少能在航空器外面呆1700个小时。

因此必须增加水的储量,并试制出能进行体温调节的手套。“做这样一副手套需要18个月的时间。”而这种高科技“手工艺品”的价值将高达每副60万法郎。目前最新款式的宇航服寿命可达25年,能保证宇航员“外出”25次,每次可在航空器外连续呆6个小时。简直太牛了。为这些有科学精神的人点赞吧!这是NASA公布未来的宇航服,样子有点丑啊。

宇航员穿宇航服时候,怎么挠痒痒?

美国的宇航服是在哪家企业生产的

宇航员在飞船外进行太空行走时,他们需要借助太空服保护自己,但是往往“全副武装”后,即使最微小的不适也会成为宇航员最糟糕的梦魇。比如,当感觉身体某处发痒时,他们无法像我们平时那样用手挠一挠。那他们会怎么解决这个问题呢?宇航员在离开美国宇航局的航天飞机、国际空间站或者其他飞船等加压设备时,必须穿上保护性太空服。

尤其是美国宇航局宇航员需要穿上“出舱活动装置”(EMUs),这是一种很重的白色太空服,背包里有氧气和其他维持生命的必需品。虽然美国宇航局的太空服技术人员一直在努力为太空行走人员提供最舒适的服装,但是有时他们会对这里或者那里出现的一些不舒服束手无策。太空服实际上相当于一个微型飞船,可是,宇航员一旦穿上它,不到太空行走结束,他们就无法像平时一样瘙痒、擦汗或者进行其他一些我们在地球上很容易就可以做出的动作。

一些太空服有Valsava装置,头盔里有一块泡沫海绵,用于执行瓦尔萨尔瓦动作,就是平衡耳压。这个泡沫海绵的原本作用是为了调节耳朵压力。地面上我们捏住鼻子闭上嘴巴吹气就可以,航天员没法捏住鼻子,只能用这个东西堵住。如果需要的话,它也可以用来刮擦鼻子或周围区域。还有一些宇航头盔里有麦克风,当然宇航员也可以用麦克风给鼻子挠痒痒。

如果痒是在别的地方,并且不能通过将自己移动到太空服内来进行工作,那么你必须忽略它,直到它消失。然而,这不是一个普遍的问题,因为当人体过度集中于一项紧张而困难的任务时,我们倾向于忽略像小痒这样的小事,赛车手也是如此。除了身上发痒,流眼泪也是个非常具体的问题。眼泪并不会掉落下来,如果持续流泪的话,眼泪将会堆积,最后在眼睛中形成一个越来越大的水球。

除非它能穿过你的鼻子抵达另一边眼睛,或者蒸发掉,或者流到脸颊上,又或者你用毛巾擦掉它。否则它会一直存在于你的眼睛里边。这种情况,在太空中非常危险,会引发危险事故。所以,宇航员最好别流泪。在太空打喷嚏同样是个有趣的话题,因为打喷嚏会比在地球上打更脏,尤其是太空行走人员在头盔里打喷嚏。所以,打喷嚏是宇航员在太空行走其间会尽量避免的一件事。

但是如果实在忍不住,有经验的太空行走人员会采取一些小技巧。打喷嚏时嘴巴应该冲着下方,要避开护目镜,因为如果不这样,喷嚏产生的飞沫会弄脏护目镜,影响视线,而且你还无法把它弄干净。在征服太空的过程中,宇航员们遇到的未知因素数不胜数,宇航员要做的就是提前准备好应对一切微小细节方面的问题,即使真的遇到状况了也不要恐惧。

你觉得未来的宇航员设计方向会怎样

你觉得未来的宇航员设计方向会怎样

欧航局日前公布了未来宇航服概念手套。这款由Comex公司和设计师Agatha Medioni共同设计的模型手套来自于NASA为期两年的Pextex项目,该项目旨在寻找新的宇航服材料。虽然科幻电影可能会让很多人相信宇航服是带着有趣头盔的潜水装备,但事实上它们是非常复杂的科技产品。宇航服绝不仅仅是一件防护服,它实际上是一艘微型飞船甚至可能拥有自己的推进系统以及在恶劣的太空环境中保护和支持穿戴者所需的复杂设备。

宇航服发展到现在已经走过了近一个世纪的时间,但它们离完美仍有着非常远的距离。据了解,宇航服中最困难的部件之一就是手套,它们必须足够坚固以此来维持类似地球的大气层,另外其弯曲的方式至少能够接近手的复杂运动。然而遗憾的是,现代太空手套还存在着许多不足之处。例如,美国版宇航服的手套就很笨拙,它们戴起来很冷并且经常会刮掉宇航员的指甲。

为了解决其中的一些问题,欧航局正在研究未来宇航服的新材料和新技术。其中一个成果就是现在展示的这套手套概念。除了具备了宇航服手套的一般功能外,这款手套还有点007邦德的味道--手指上多了三个小配件。其中一个用来手势控制,其能让宇航员通过挥手来远程控制漫游者或无人机。第二个是用于定位和测距的内置激光,第三个则是显示宇航服状态和及其消耗品剩余量的显示器--这比现在的宇航服有了很大的改进,因为现有的宇航服上安装的显示器需要通过手腕镜来读取。

火星上的重力可以让人像在地球上一样正常行走吗?

答:当然可以,火星表面的重力加速度是地球的1/3,人在上面可以很轻松地行走。地球表面重力加速度为g=9.8m/s^2,根据万有引力定律,可以估算出火星表面的重力加速度,已知数据:(1)火星半径r=3397km;(2)火星质量m=6.4219*10^23kg;那么火星表面的重力加速度为:g(火星)=GM/r^2=3.71m/s^2;火星表面的重力加速度是地球表面的38%,这样的话,宇航员在火星上行走会轻松很多;相比地球表面的负重能力,也增加了三倍。

火星表面拥有大气层,大气压强大约是地球的1%,经过数亿年的风化作用,火星表面存在大量风沙,大气流动还会导致大范围的沙尘暴。这些沙粒非常细小,给火星上的漫游车造成非常严重影响;比如在2018年6月,NASA的机遇号火星漫游车,受火星沙尘暴的影响失去了联系,这样的事件已经出现过多次,但是这次失联将让NASA彻底失去机遇号探测器。

机遇号是2004年1月25日在火星表面着陆的,和他一起登陆火星的勇气号,已经在2010年停止工作,但是机遇号一直运行到2018年,行驶距离超过40公里。而它的后继者好奇号于2012年8月在火星着陆,洞察号在2018年11月在火星着陆,目前都运行正常;在2012年12月,好奇号还公布了一项重大发现——在火星表面发现有机物。

NASA公布新一批候选宇航员,他们有望参与哪些项目?

今日,美国宇航局公布了 13 人的候选宇航员名单。NASA 主管 Jim Bridenstine 在休斯敦举行的仪式上称,他们将有资格被正式分配到即将开展的太空任务项目中。绰号“海龟”(Turtles)的这班学员,有可能达成最新开发的商用飞行器往返国际空间站。或者成为参与 Artemis 项目的初代宇航员,在不远的将来重返月球。

【图自:NASA,via TheVerge】“海龟”团队由七名男性和六名女性组成,其中有两人是加拿大宇航局在 2017 年挑选的,其余的都是同年被 NASA 选中的。其实原本 NASA 挑选了 12 人,但由于未知的原因,其中一名候选人不得不在毕业前退学。于是 NASA 在 2016 年发出了征集通知,从近 18300 名申请者中再度挑选。

该机构对候选人有着具体的要求,包括科学或工程学学位,以及某些类型的飞行经验。【图自:NASA】经过 2 年多的训练,“海龟”毕业学员一起登上了约翰逊航天中心的舞台,互相介绍和夸赞新晋队友的才华。现团队正在等待首批机组任务,这可能需要一些时间。以 NASA 在 2013 级宇航员为例,他们现在也才刚开始参与航天任务。

中国航天服一套3000万只能使用五次,一次600万是真的吗?

应该是最大连续使用次数,需要检测维护后再重新使用宇航服按照使用环境分为两大类,舱内活动服(IVA)和舱外活动服(EVA)。舱内服主要供宇航员往返太空飞行时穿着,在发生舱内压力丢失时作为安全防护措施。前苏联在与美国进行太空竞赛过程中,为了节省重量一度取消穿着舱内宇航服,结果1971年联盟11号飞船返回过程中,换气阀门被震开,舱内迅速失压,3名宇航员因急性缺氧和体液沸腾而遇难。

舱内服和舱外服区别而舱外服则是为宇航员在航天器外进行太空行走或者登陆其他星球上而使用,它的结构远比舱内服复杂得多。除了舱内宇航服所具备的稳定的内部气压、温度调节、生命维持功能以及固体或液体身体废物收纳功能外。他还要求能够在120℃到零下150℃极端温差环境下使用、屏蔽宇宙有害射线、防止微流星体穿透等。

像现在美国为国际空间站所使用的EMU宇航服,总重量115公斤,多达16层材料组成。美国EMU舱外宇航服在1974-1981年期间制造,当时每套造价约1500万~2200万美元正因为舱外宇航服使用环境过于恶劣,需要承受将近300摄氏度的温度差、各种宇宙射线辐射、微流星体撞击以及工作时可能造成的损伤。而其构造又太过于复杂,涉及材料众多,所以使用几次后必须进行全面检测和维修。

最近很多自媒体报道美国NASA只剩下4套宇航服,实际上NASA手上还有11套,只是1套作为地面测试,还有6套在维修,导致现阶段只有4套可以使用。NASA在研的下一代宇航服Z-2同样,关于俄罗斯最新的宇航服Orlan-MKS,有这样一则报道,称该宇航服可以由航天员使用空间站的简易设备更换一些易损耗元件,从而可以最多在5年时间里连续使用20次。

俄罗斯这样设计目的在于减少宇航服送回地面检修次数,减少对于运载能力的消耗同时避免损失,在国际空间站建造和使用过程中,已经有5套舱外航天服(美国2套、俄罗斯3套)在天地往返运输过程中由于货运飞船发射失败而损毁。俄罗斯Orlan宇航服(左)与美国EMU宇航服(右),在国际空间站上存放各4套两种舱外宇航服我国在2004年与俄罗斯星辰科研制造联合体签署合作合同,购买12套Orlan-M系列宇航服,其中包括3套舱外宇航服。

在参考Orlan-M宇航服基础上,我国研发制造了飞天宇航服。飞天宇航服重量120千克,高2米,可使用1.6-1.8米身高的人穿着,可根据航天员体型进行调整。采用拟人形态半硬式密封结构,从腰部以上的躯干是硬式结构,四肢为软式结构,采用后背铰链门式穿脱机构。宇航服服躯干壳体为厚度1.5毫米的铝合金薄壁硬体结构,抗压能力超过120千帕。

服装内的气液控制系统,可自动控制气体液体流动,使航天员得到适宜的空气和温度。航天服最外层的防护材料耐受正负100摄氏度以上的温差变化,航天服温度系统可以保证24-28摄氏度左右范围。航天服的关节设计采用了“虾”式结构,相比其他航天服依靠挤压变形的波纹结构,更加保证了关节灵活和密封性。飞天宇航服(左)与从俄罗斯进口的Orlan宇航服(右)飞天舱外宇航服头盔面罩分4层,两层加压结构,一层结构防护层,外层镀金滤光面罩保护视觉。

航天服整体结构从内到外有六层,防静电棉布舒适层、橡胶质地备份气密层、复合关节结构主气密层、涤纶面料限制层、通过热反射来实现隔热的隔热层以及最外部的外防护层,而最厚的部分则多达20层。总之,飞天舱外宇航服一套要3000万,已经是物有所值。美国NASA曾评估复产EMU宇航服,估价每件将花费1500万到2500万美元。

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