在電視上,人們經常看到宇航員在太空中飄來飛去、身輕如燕,但宇航員穿戴的宇航服卻非常臃腫和笨重,致使宇航員在太空中工作極為不便。現在,科學家們試圖改變這種現狀,他們正在研制一種名為“生物服”(Bio-Suit)的新型宇航服。
主持該項科研工作的是美國麻省理工學院的航空航天學教授達瓦?紐曼教授。她介紹說,現有臃腫和笨重的宇航服對宇航員的活動限制很大,重近150千克,宇航員在開放太空中70%—80%的能量消耗在臃腫的宇航服上,如果消除了這些阻力,宇航員的工作就非常輕松了。
“生物服”:宛如第二層皮膚
紐曼教授說,“生物服”的設想在上世紀60年代已被科學家提出,但那時還沒有出現實現這些設想的技術工藝和材料,現在的科技手段已經可以實現這一創新。
她的研發小組歷時7年,開發出了這種以氨綸和尼龍為原材料,表面噴有一層可被有機生物分解的涂層薄膜,外形與電影中蜘蛛俠的服裝相類似的生物宇航服。“生物服”是一種重量非常輕,類似緊身衣的高科技薄膜保護層。衣服表面的涂層薄膜能夠在復雜和惡劣的太空中環境中保護宇航員抵御來自宇宙射線的威脅,研究人員形象地將其稱為“第二層皮膚”。
修復破損:纏繃帶一樣簡單
新型宇航服的另一大優勢是安全性能大大提高。老式宇航服一旦被微小隕石或其他物體擊破,宇航員必須立即返回空間站等安全地帶,而新型宇航服出現小的破損后,可以像纏繃帶一樣簡單地就地修復。
生物宇航服的基本工作原理是:附加機械壓力來抵消真空環境中人體的內壓,支持宇航員身體處于正常狀態,使宇航服內的空氣內在壓力保持平衡,更便于宇航員工作和移動,同時更安全。這種服裝的表面均勻地的貼在人體的皮膚上,由于服裝自身會對人體產生附加機械壓力,不但皮膚不會在真空中膨脹起來,即使服裝上出現一個極小的洞,用補片或者繃帶就可以方便地進行修補,無需返回站上。傳統宇航服主要通過加壓來抵消真空環境中人體的內壓,而新的宇航服則依靠機械反壓力———將人體包裹在特殊的緊密材料層中。該材料層能夠隨著人體的伸展而改變形狀,因而不會妨礙活動。這種時尚、緊身、伸展性能極佳的設計將徹底改變宇航員的傳統形象,讓身穿這種超輕緊身宇航服的宇航員在月球或火星上靈活自如地行動。
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