人类首次商业太空行走，舱外航天服面临考验
时间:2024-10-20 15:10:39出处:知识阅读（143）
[环球时报特约记者 晨阳]美国太空探索技术公司（SpaceX）推动的首次商业人类首次商业太空行走计划即将于8月26日拉开帷幕。备受外界关注的太空不只有这次任务所要测试的项目，还包括美国宇航员穿戴的行走专用舱外航天服——由于NASA为“阿尔忒弥斯”载人登月计划研制的新一代舱外航天服研制进度严重滞后，SpaceX研制的舱外舱外航天服可能会成为替补方案。
抵达50多年来人类距离地球最远的地方
美国有线电视新闻网（CNN）19日介绍称，SpaceX确定了首次商业太空行走任务的服面执行时间表，预计将在8月26日由SpaceX的临考载人“龙”飞船搭载4名宇航员进行代号“北极星黎明”的太空旅行，他们将在5天里在距离地球约1400公里的人类轨道完成一系列测试。
美国CNBC网站介绍说，“北极星黎明”任务最初于2022年对外宣布，太空主要由美国亿万富翁贾里德·艾萨克曼发起，行走旨在“突破SpaceX的舱外技术极限，并为人类在太空中的航天长期存在铺平道路”。在这次任务中，服面将包括首次商业太空行走、对太空中人类健康的研究计划、为航天器配备“星链”互联网通信的测试等，以及到达地球上空1400公里以上的高轨道——这是自“阿波罗”时代以来人类离地球最远的轨道。SpaceX首席执行官马斯克19日表示“这将是史诗般的壮举”，他将此次任务描述为“星际时代的早期开拓者”，如果该项目进展顺利，未来依托相关技术将把数百人送到地球轨道、月球，甚至是火星。
值得注意的是，这也将是美国“阿波罗”载人登月计划结束以来，人类距离地球最远的一次任务。作为对比，国际空间站日常运行的轨道高度在400公里左右。在“北极星黎明”此次飞行过程中，载人“龙”飞船会穿过范艾伦辐射带，那里充斥着被地球磁场俘获的高能粒子，它们对于飞船抗辐射性能提出严峻考验。
艾萨克曼介绍说，根据第一天的飞行计划，飞船升空后将寻找穿过微陨石轨道碎片风险最小的时间，同时在进入范艾伦辐射带之前将对载人“龙”飞船的性能进行广泛检查，“在上升到1400公里的高度之前，确认飞船没有故障真的很重要。”
第二天将重点进行约40个空间科学和试验。尤其是借助高轨道的宇宙辐射环境，宇航员们将收集医疗数据，以便更好地了解辐射环境如何对人体产生影响。他们还将进行一系列其他健康研究，包括测量血液中的气泡以研究减压病。同时当宇航员处于微重力环境中时，体内脊髓液压力会发生变化，脊髓液直接关联大脑周围、脊柱和眼睛中的重要神经，它的压力变化有时会导致视力模糊等令人不安的症状，即“太空飞行相关神经眼综合征”，为此宇航员们在这次任务中使用一些非侵入性技术对其压力进行测量。
在第三天的任务中，最为关键的是进行太空行走，预计将会持续两小时。艾萨克曼表示，他理解太空行走的风险性“意味着他和同伴将被死亡包围”，但为此他们已经进行了长期的专门训练。
新一代舱外航天服接受考验
CNN称，“北极星黎明”任务的核心是太空行走。多年来，在国际空间站需要外部维护时，进行舱外活动一直是美国国家航空航天局宇航员的常规任务之一，但此前还从来没有私人企业尝试过这样的太空行走。根据计划，载人“龙”飞船上的艾萨克曼和吉利斯将负责在这次太空出舱行走，而波蒂特和梅农则留在飞船内进行支援。艾萨克曼透露，由于飞船内外都有很多摄像头，届时将对太空行走的全过程进行现场直播。
吉利斯在接受CNN采访时透露：“这次任务中我们没有气闸。”气闸是国际空间站上为宇航员太空行走而专门配备的特殊减压室。根据吉利斯的说法，“北极星黎明”任务中将采取“一种非常新颖和不同的方法”来进行预呼吸过程，包括“缓慢降低机舱压力和提高氧气浓度”。
在这次任务中，SpaceX研制的专用舱外航天服也将首次接受考验。不同于该公司此前已经多次使用过的舱内航天服，在太空行走时宇航员需要抵御宇宙空间高能粒子带来的辐射、极端温度变化以及微陨石的撞击，同时又要保证一定的行动自由度，舱外航天服的研制难度非常高。
艾萨克曼说，这次配备的舱外航天服是SpaceX经过数百小时测试不同材料的结果。相比目前国际空间站使用的老式舱外航天服，SpaceX在5月发布的新型舱外航天服更为轻便、灵活和现代化，“这得益于材料制造、接头设计、增强的冗余保障以及头盔面罩抬头显示器（HUD）的集成方面的一系列进步”。
该航天服主体部分借用了“猎鹰”火箭和“龙”飞船上使用的新型热管理织物和阻燃材料，手指、肩膀和肘部的关节运动更为平滑顺畅，活动限制范围更小；聚碳酸酯头盔采用3D打印技术，面罩上配备有防眩光和防雾处理的涂层，宇航员在太空行走时，头盔内置的抬头显示器会提供实时的压力、温度和相对湿度读数。
与国际空间站使用的老式舱外航天服不同，“北极星黎明”任务采用的航天服没有配备笨重的生命支持系统，而是通过连接到飞船的长软管获得氧气支持，但这也意味着参加这次任务的宇航员难以像国际空间站的同行那样随意行走。
能否被NASA选中备受关注
CNBC网站称，SpaceX研制这套全新的舱外航天服只用了两年半时间。SpaceX方面表示，该航天服接受了高辐射和极寒环境下的全面测试，甚至被带到了新墨西哥州白沙导弹靶场，模拟它被以每小时1.7万英里高速飞行的微陨石击中时，能不能承受撞击并避免出现漏洞。
SpaceX强调说，舱外航天服在设计上充分考虑了可扩展性，将允许个人定制以适应“不同人的体型”，这样就可以在未来为月球、火星、在近地轨道上工作的人提供数百或数千套航天服。
CNN提到，由于目前使用的老式舱外航天服是20世纪80年代制造的，从21世纪初，NASA就开始研制新一代舱外航天服，但进展始终缓慢。因此未来SpaceX公司研制的舱外航天服会不会被NASA选用，也受到各界的高度关注。