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太空服对于太空探索来说是必不可少的。不过,这虽然被描述为服装,但实际上是一艘微型飞船,一种科技结晶。太空服,一种保护人类免受恶劣太空环境影响的生命维持系统,经历了怎样的历史?这一次,我们将看看这种宇航服的历史。
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宇航服的目标所有宇航服都有相同的用途,无论它们是何时制造的。简而言之,它可以保护宇航员在探险过程中免受任何伤害。太空服的设计相当笨重,坦率地说,看起来很不舒服。事实上,宇航员经常报告说宇航服不舒服。不幸的是,他们别无选择。宇航服里面必保护人类的物品是极其多样的。首先是温度。宇宙的温度可以降到-156°C以下,也可以加热到156°C。宇航服必须保护里面的人免受这种极端温度变化的影响。
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它们还需要能够抵抗灰尘、碎屑和辐射。内部的气压也必须调整以适应宇航员,并且还必须提供水和氧气。只有实现这一点,宇航员才能在完全真空的太空中运行。宇航服历史宇航服的概念最初是从哪里开始的?据说这是从与 H.G. Wells 一起的早期科幻作家Garrett P. Service 的小说《爱迪生征服火星》中传播的。《爱迪生征服火星》是威尔斯《世界大战》的续集,讲述了发明家托马斯·爱迪生研制宇宙飞船并登上火星的故事。在这部作品中出现的宇航服的概念在 1930 年代被拍成卡通片时得到了进一步的探索。真正的宇航服的历史始于设计用于保护高空飞行器飞行员的“全压服”。
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飞机发动机的进步使它们能够飞到对飞行员构成危险的高度。在 43,000 英尺处,温度降至 -54°C,人的肺部无法再吸收足够的氧气来保持清醒。1931 年,第一套全压力服 CH-1 由苏联工程师 Cinn Downes 设计。这是一个简单的带头盔的加压服,没有弯曲关节的机构,所以加压时很难弯曲手臂。实用的压力服由美国轮胎制造商 BF Goodrich 于 1934 年开发,当时它帮助飞行员 Wiley Post 打破了世界海拔记录。BF Goodrich 工程师 Russell Collie 开发了这套压力服。后来他为美国宇航局工作,并参与了将世界上第二位(也是第一位美国)宇航员艾伦·谢泼德送入太空的水星计划。早期的加压服由三层组成:第一层长内衣、保持气压的橡胶中间层和降落伞织物制成的外层。最终,飞行员岗位使用这些压力服达到了 47,000 英尺的高度。1946年,美国军方研制出Henry Suit,一种具有现代气息的成熟加压服。这是一个完全加压的人形太空服,脖子和手腕上有金属环,用于连接太空服的头盔和手套。世界上第一件用于太空的宇航服,当然是人类第一次上太空的苏联尤里·加加林所穿的“SK-1宇航服”。
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系列名称SK来自俄语单词СкафандрКосмический(太空潜水服)的首字母。这件太空服重 20 公斤。最后,人类的目标是在航天器外的恶劣太空环境中运行。50 年前,尼尔·阿姆斯特朗和其他阿波罗计划宇航员登上月球时所穿的 xEMU 宇航服使这成为可能。宇航服结构太空行走通常持续 6 小时或更长时间,没有休息。所以在宇航服中,宇航员在里面穿着一种叫做最大吸收服装(MAG)的东西,这样他们就不用去洗手间了。这就是成人纸尿裤。此外,虽然最初的压力服有 3 层,但现代太空服由 16 层组成。该宇航服将具有呼吸、温度控制、通信技术、运动、液体收集系统和氧气供应等功能。氢氧化锂罐从宇航服中去除二氧化碳。这些控件可以通过连接在宇航服前面的控制面板进行操作。宇航服很大,很难定制成合适的尺寸。截至2019 年 3 月,美国宇航局已暂停所有女宇航员的太空行走。美国宇航局现在正试图为每位宇航员的个人体型设计一套定制的太空服。目前,宇航服体型较大,且不是量身定做的,长时间穿着会导致关节疼痛、肿胀和腰痛。但这也可能不是一个长期存在的问题。宇航服似乎取得了长足的进步,但仍有改进的余地。未来这种情况将如何变化?
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