前沿拓展:美国女性太空行走服装图片
昨天(10月18日),克里斯蒂娜·科赫和杰西卡·迈尔创造历史,她们进行了人类第一次全女性太空行走。2016年的电影《隐藏人物》是根据一个真实故事改编,讲述了在阿波罗任务中工作的女性,特别是有色人种的女性,在美国宇航局的工作场所中受到歧视和虐待。一段时间以来,美国宇航局一直在努力解决性别、种族和其他代表性不足的问题,周五的这一里程碑不仅仅是为了吸引媒体的积极关注,更展现了女性宇航员们的巾帼风采。

虽然,她们通常拥有比自己名字更长的职务头衔,但这些人不仅在学术上才华横溢,被选中的原因是她们在压力下保持冷静,倾听,团队合作;在漂浮地球周围的“锡罐”中,她们能在持续数周或数月的长期孤立任务中保持韧性。“泄漏管道”是一个术语,用来描述随着你的晋升,越来越多的女性在科学、技术、工程和数学(STEM)领域逐渐流失。
鉴于许多宇航员都有研究背景,这证明了美国宇航局在构建更具包容性的文化方面所做的工作是有目共睹的,2013年受训宇航员队伍男女比例达到50/50,科赫和迈尔就是其中的队员。因此,鉴于有更多的女宇航员可供选择,一个全女性的团队一定会很快被选中。遗憾的是,这是不是来的晚了点,因为自第一位女宇航员参加太空行走至今已有35年。
图:昨天,宇航员杰西卡·迈尔(左)和克里斯蒂娜·科赫将进行一次太空行走,以更换一个损坏的电池充电器。 科赫和迈尔出舱的目的是更换一个电源控制器,在前一次太空行走任务中更换了24组新锂离子电池后,其中一组电源控制器无法响应,尽管人们对这次太空行走感兴趣的并不是修理本身。原定于2019年3月29日对国际空间站(ISS)进行维修的宇航员,是科赫和另一名女宇航员安妮·麦克莱恩。不幸的是,因为空间站只有一套适合女性穿的舱外活动单元(EMU),麦克莱恩不得不由男宇航员尼克黑格替换。
根据舱外活动单元(EMU)的要求,设计、材料选择和主控技术将有所不同。就在本周早些时候,美国宇航局公布了为阿尔忒弥斯计划女性宇航员穿的舱外活动单元(EMU),该舱外活动单元(EMU)外观看上去更苗条。2024年的阿尔忒弥斯计划登月计划将发送一男一女宇航员登月。如果太空服有点大有什么关系?嗯,事实证明,很多。

这些不合身宇航服远远不能适应太空环境,部分原因是它们含有大量的技术,可以让宇航员在太空中存活,并与国际空间站内的机组人员相连,但也因为它们在宇航服内保持的压力高于外部空间。国际空间站的轨道距离地球有400多公里,这里几乎没有空气,所以国际空间站外的空间基本上是真空的,气压很小。在如此低的气压下,尽管缺氧是一个严重的问题,但更大的问题是极低的气压对宇航员身体的影响,特别是与国际空间站上更高的气压相比,国际空间站受到许多气闸的精心保护,以保持更接近地球的气压。
如果在太空行走者没有穿舱外活动单元(EMU)来保持恒定的压力,他们肺部的气体会迅速膨胀,因为肺部内的气体试图从肺部的高压转移到低压太空环境。人类循环系统及其连接的组织具有材料特性和流速,因此血液会承受压力。然而,在极低压环境中,宇航员的身体中的水会开始蒸发。众所周知,皮肤和结缔组织,相当坚固,能够承受大量的磨损。人体此类组织特别有人性,虽然没有穿舱外活动单元(EMU)的宇航员身体会膨胀,但不太可能爆炸。
图:2019年10月15日,高级太空服工程师克里斯汀·戴维斯L和工程师达斯汀·高伯特在华盛顿特区的美国宇航局总部展示了两套为探月设计的太空服。航天服将用于其阿尔忒弥斯计划计划中。身体内气体和液体的膨胀并不是舱外活动单元(EMU)保护宇航员的方法。在距地球400多公里的地方,空气不足也意味着宇航员暴露在有害的宇宙辐射和太阳紫外线下。舱外活动单元(EMU)保护他们免受所有这些风险;提供氧气,提供恒温控制,使他们在极冷的太空中保持足够的温暖,外加通讯设备和生命支持。考虑到他们把所有这些装备都带在身边,而且他们在舱外活动单元(EMU)内承受着压力,所以,宇航员在穿着宇航服情况下,执行基本任务都很困难。

在冬天,我们都能体会到这种困难,当我们戴着手套保护自己不受寒冷和风的侵袭时,简单的工作有多么困难。如戴着手套的手无法牢牢握手机,容易滑落;戴着手套的的手,无法打开手机触摸屏;戴着手套的手,无法从口袋里取出皱巴巴的旅行车票。
试想一下,宇航员穿着一件很难操纵的大型太空服,要对漂浮在真空中的太空飞船进行复杂的工程修理是多么的困难。一次太空行走可能要花上几个小时,宇航员穿着一件又大又限制性的衣服执行任务则会格外疲惫。这就是为什么宇航员要穿着这些衣服在地球上训练数小时的原因。

虽然不一定要紧贴皮肤,但这些宇航服越合身,赋予穿戴者的灵活性就越大。因此,因此,这些舱外活动单元(EMU)有点像 乐高(Lego) 儿童积木玩具,因为它们包含各种尺寸的部件,这些部件可组合在一起,打造具有定制组合的舱外活动单元。每位宇航员都知道自己的尺码组合,可以选择中、大或超大硬上身或棚屋,外加四种尺寸的腿部组件、七种尺寸的下臂、两种尺寸的腰裤和两种尺寸的靴子。
今年3月的太空全女性行走计划不得不重新分配给另一名男性宇航员,因为空间站只有一件中等大小的舱外活动单元(EMU)。如果麦克莱恩选择比她自己要大的太空服,她将会感到不舒适,也不会能够有地工作,所以黑格做出了正确的决定,替换了麦克莱恩。

女性宇航员都喜欢穿中等大小的宇航服出舱执行任务,目前在空间站有两套中等大小的宇航服,这两件中等大小的舱外活动单元(EMU),应能满足目前国际空间站机组人员的需求,并避免未来后一分钟的任何替换,为所有女性组合太空行走铺平道路。
拓展知识:美国女性太空行走服装图片