航天服進(jìn)化史

初陽

航天服是宇航員實(shí)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(dòng)和工作能力的個(gè)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(duì)人體造成的危害，時(shí)刻保護(hù)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(shí)現(xiàn)太空艙外活動(dòng)至今，航天服的外觀和細(xì)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(dāng)年5月，阿侖·謝潑德第一個(gè)成功地進(jìn)行了美國最早的載人航天飛船計(jì)劃——“水星計(jì)劃”的亞軌道飛行。當(dāng)時(shí)謝潑德所穿的航天服，是由美國海軍為高性能戰(zhàn)斗機(jī)飛行員設(shè)計(jì)的MK-4型壓力服改進(jìn)制成的。這種航天服由涂在布上的氯丁橡膠防護(hù)層和經(jīng)過氧化鋁處理的強(qiáng)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(dāng)內(nèi)壓升高時(shí)，穿著第一代航天服的航天員難以活動(dòng)身體。

20世紀(jì)60年代中期，在實(shí)施“雙子座計(jì)劃”時(shí)，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(jì)劃”要求宇航員進(jìn)行艙外太空活動(dòng)，因此與“柔軟”的第一代航天服相比，第二代航天服加壓時(shí)周身充滿彈性，并且具有極佳的運(yùn)動(dòng)性。

第三代航天服是美國實(shí)施“阿波羅計(jì)劃”時(shí)使用的航天服。由于這項(xiàng)計(jì)劃要求宇航員在月面活動(dòng)，而月面活動(dòng)與浮游在太空活動(dòng)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(biāo)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(qiáng)烈的太陽光輻射，并且不會(huì)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(yùn)動(dòng)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(dá)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(huì)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(huì)蒙上由聚四氟乙烯與玻璃纖維制成的保護(hù)層。全套第三代航天服還包括強(qiáng)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(shì)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(gè)在不借助繩索情況下在? 太空飄浮的人。

為了迎接空間站時(shí)代的到來以及2020年的重返月球計(jì)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(jì)，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(jì)。相較于第三代航天服，Z-1的最大改進(jìn)是對(duì)各個(gè)接頭和材料進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，穿戴更為方便。此外，新一代航天服要求在保護(hù)宇航員免受嚴(yán)酷環(huán)境傷害的同時(shí)，有更好的活動(dòng)能力和柔韌性，并提供長達(dá)120小時(shí)的生命支持，甚至還會(huì)裝備可與地球直接相連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。

不過，人類制造和發(fā)展航天服的時(shí)間還相當(dāng)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。