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
4 U/ V+ ~& U5 v8 ~
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。
7 |7 n; P( x7 \$ s
$ M- k' t/ X# w% h- Z) I
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。
. b! [6 A8 H$ L& e
: ?' w8 ]3 q7 b+ J8 S- R
还要再等10年？
# j2 F; d! H6 H6 D4 Z) A
) r1 [6 j. g4 P! r, L
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。
$ W" N& I% A7 p9 l
. ]5 Y% w3 i( e/ K6 z2 O
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。
* `0 }* Q7 O& v; \
) k4 f, Z0 R3 n) [, g
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。
4 P2 \$ \0 |5 g! b! ~
0 k+ m# t- v" @% s) T' y
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。
6 Z% G/ e6 ~7 q) L
# _9 r" D* |' n/ Z& O9 z( o# A
依靠机械反压力
$ r: z# U9 a$ Y0 M# i3 p6 d5 E, @. t
5 c1 o8 i( |6 ~# i' b9 t2 z
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。
3 `2 @$ T& |0 X$ x2 i
( }8 M% j% n9 ]; y) `/ a2 _
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。”
6 z; `7 S4 Y) _; K( m
8 _7 V9 y% a$ k3 U& ]7 i) H. |2 b5 o
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。”
3 G0 g1 v- z# M
5 H$ F# Q7 U \; x& \0 H- R2 j: H
& l) U* D1 L2 I2 ]
' g( s: d8 E2 O$ m
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。
1 U& G% z! H: Z" [! H2 r
: H1 P/ J ], C5 {& m4 a2 A
安全性更高
8 u* ^( q1 I$ G( d
+ q" N- E) I! b* ^5 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。
]$ {. u, t8 K3 X
" r {2 Z- e" h- h2 @" v( Q9 ~+ W
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。
; G7 Y1 H% @: E( R5 c
4 H7 s# p: x1 C9 x8 i' O) o, f
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。
# C, i8 v* L4 V3 V) m# n2 Q
+ F6 s+ ^+ o K0 V# C& z$ v
帮助保持体形
7 }. j+ m1 V3 o% U+ }
) K% |8 D2 n) e) Y, C: J4 |/ k
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。
" e, S' j, Q2 N {0 O# Q& D
3 V$ q2 S) b/ `& z" Z3 l; \4 N6 T
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://5.35.249.64/bbs/)
Powered by Discuz! 7.2
4 U/ V+ ~& U5 v8 ~