标题:
[国际新闻]
MIT女教授打造新型宇航服 时尚舒适
[打印本页]
作者:
日月光
时间:
2007-7-18 12:08
标题:
MIT女教授打造新型宇航服 时尚舒适
1 }7 G* W! M7 ?# O9 a2 l: {' N; Y
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。
- D' E7 D* }& Y2 _" p( g7 l' K: a
( B, v) G+ C# d' R2 b
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。
8 I5 w7 V* \& q1 N5 I( ~4 Q% g- u
5 H0 D* ?5 A$ V. C ~
还要再等10年？
: X% \ j# H( [: m) \) ?+ M
( Y, k, c C# I$ T( A( {' q& k
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。
6 S7 B# _+ Y* e( `) Y4 g: E
: Q- y* c4 L- |2 j: ~+ b8 ^: v
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。
" ^' b" m1 v& l1 a
- r4 h+ g7 @# Y
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。
; K* F1 y9 B% L" R0 m% j
5 J+ K; ^8 C; A" G% z) j8 m- I$ L
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。
) v# a* G% B9 j) }8 H* ?5 e5 X" D
. e. x1 e4 X- C9 c
依靠机械反压力
& ]8 r% e% v/ A- l$ A G T$ B
1 T8 u! N8 S- r
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。
' k7 ]1 [. y% J8 N; L, y/ w8 G
1 I) I# f; R; z @; I# M# t
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。”
- |) z; ?6 D! B3 ^
" S! z+ W4 [1 y1 e
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。”
4 d& ]: X- Z0 ]8 {( M% m1 L" B: x; F
% W! r( k8 J" E
+ E( P' L5 X/ J- P6 j
" p$ g" V% d& _% r( d$ W& d
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。
* }8 c7 p, z+ C+ H& r2 }
1 c* l z4 `6 b0 O( b+ J
安全性更高
2 v2 k! B; z( ~" L
% U- D3 Z. q, v6 u
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。
& \3 H, Q7 f; P" B( x. p/ t* n
8 q. i5 U$ {4 z- k; M
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。
8 h: y- \+ a$ p+ _1 i2 N
9 i3 C9 k! q( ]
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。
. L& Y% X! u* \% m1 P5 V
$ m; F6 h' n0 y# I1 Q
帮助保持体形
# w8 u0 Y7 `5 J2 s4 S8 F( J N
7 j2 f8 ^2 K! S2 p% |$ |
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。
. J: V& U V& `5 Y
d5 |3 {- }# P: J# q6 Y
虽然将BioSuit用于太空任务是一项终极目标，但纽曼同样关注这种新型宇航服在地球上的应用，例如训练运动员或者帮助人们行走。打造新型宇航服BioSuit建立在上世纪六七十年代由保罗•韦伯和索尔•伊伯贝尔提出的超前想法之上——韦伯第一次提出研制一种“运动型宇航服”的理念，伊伯贝尔则设想了非伸展性的衬里。但就当时的情况而言，无论是技术还是材料都无法做到这一点，因此只能停留在想法的层面上。
欢迎光临 人在德国 社区 (http://rs238848.rs.hosteurope.de/bbs/)
Powered by Discuz! 7.2
