在電視上，人們經(jīng)?？吹接詈絾T在太空中飄來(lái)飛去、身輕如燕，但宇航員穿戴的宇航服卻非常臃腫和笨重，致使宇航員在太空中工作極為不便?，F(xiàn)在，科學(xué)家們?cè)噲D改變這種現(xiàn)狀，他們正在研制一種名為“生物服”（Bio－Suit）的新型宇航服。 主持該項(xiàng)科研工作的是美國(guó)麻省理工學(xué)院的航空航天學(xué)教授達(dá)瓦?紐曼教授。她介紹說(shuō)，現(xiàn)有臃腫和笨重的宇航服對(duì)宇航員的活動(dòng)限制很大，重近150千克，宇航員在開(kāi)放太空中70%-80%的能量消耗在臃腫的宇航服上，如果消除了這些阻力，宇航員的工作就非常輕松了。 “生物服”：宛如第二層皮膚 紐曼教授說(shuō)，“生物服”的設(shè)想在上世紀(jì)60年代已被科學(xué)家提出，但那時(shí)還沒(méi)有出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)這些設(shè)想的技術(shù)工藝和材料，現(xiàn)在的科技手段已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)這一創(chuàng)新。 她的研發(fā)小組歷時(shí)7年，開(kāi)發(fā)出了這種以氨綸和尼龍為原材料，表面噴有一層可被有機(jī)生物分解的涂層薄膜，外形與電影中蜘蛛俠的服裝相類(lèi)似的生物宇航服?！吧锓笔且环N重量非常輕，類(lèi)似緊身衣的高科技薄膜保護(hù)層。衣服表面的涂層薄膜能夠在復(fù)雜和惡劣的太空中環(huán)境中保護(hù)宇航員抵御來(lái)自宇宙射線的威脅，研究人員形象地將其稱(chēng)為“第二層皮膚”。 修復(fù)破損：纏繃帶一樣簡(jiǎn)單 新型宇航服的另一大優(yōu)勢(shì)是安全性能大大提高。老式宇航服一旦被微小隕石或其他物體擊破，宇航員必須立即返回空間站等安全地帶，而新型宇航服出現(xiàn)小的破損后，可以像纏繃帶一樣簡(jiǎn)單地就地修復(fù)。 生物宇航服的基本工作原理是：附加機(jī)械壓力來(lái)抵消真空環(huán)境中人體的內(nèi)壓，支持宇航員身體處于正常狀態(tài)，使宇航服內(nèi)的空氣內(nèi)在壓力保持平衡，更便于宇航員工作和移動(dòng)，同時(shí)更安全。這種服裝的表面均勻地的貼在人體的皮膚上，由于服裝自身會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生附加機(jī)械壓力，不但皮膚不會(huì)在真空中膨脹起來(lái)，即使服裝上出現(xiàn)一個(gè)極小的洞，用補(bǔ)片或者繃帶就可以方便地進(jìn)行修補(bǔ)，無(wú)需返回站上。傳統(tǒng)宇航服主要通過(guò)加壓來(lái)抵消真空環(huán)境中人體的內(nèi)壓，而新的宇航服則依靠機(jī)械反壓力--將人體包裹在特殊的緊密材料層中。該材料層能夠隨著人體的伸展而改變形狀，因而不會(huì)妨礙活動(dòng)。這種時(shí)尚、緊身、伸展性能極佳的設(shè)計(jì)將徹底改變宇航員的傳統(tǒng)形象，讓身穿這種超輕緊身宇航服的宇航員在月球或火星上靈活自如地行動(dòng)。 量身定做：緊身又時(shí)尚 為了使宇航員身穿這樣的服裝能夠更靈活地工作，研究人員還繪制了在運(yùn)動(dòng)情況下人體皮膚拉伸的三維計(jì)算機(jī)模型。研究發(fā)現(xiàn)，在人的手和腳部存在一些曲線，在肢體彎曲的情況下皮膚沿著這些曲線不會(huì)被拉伸，因此，可以在這些部位附加高強(qiáng)度的、不能被拉伸的材料，也就是說(shuō)，實(shí)際上在這些部位加入了一個(gè)受力架。 這就是說(shuō)，可以根據(jù)宇航員的體形來(lái)定制宇航服。 紐曼介紹說(shuō)，生物宇航服由一套緊身服和一個(gè)增壓頭盔組成。宇航員穿上具有彈性的生物宇航服后，再套上一層“硬殼”背心，背心上裝有一個(gè)便攜式生命保障系統(tǒng)，給身體提供氣體反壓力，氣壓能夠自由流入頭盔以及通過(guò)置于生物宇航服的氣管進(jìn)入手套和靴子內(nèi)部。 此外，在生物宇航服中還能內(nèi)置通信設(shè)備、生物傳感器和電腦以及用于太空行走等艙外活動(dòng)的攀登工具等。 除了以上眾多優(yōu)點(diǎn)，新型宇航服還有一個(gè)人性化的特點(diǎn)--保持宇航員的身材和力量。已有研究表明，在飛往火星的6個(gè)月旅途中，宇航員會(huì)失去大約40%%的肌肉力量。但新的裝備可以提供不同的阻力級(jí)別，宇航員只要穿著裝備就能進(jìn)行身體鍛煉來(lái)保持力量。 最終目標(biāo)：打造循環(huán)小環(huán)境 紐曼的生物宇航服研究工作得到了美國(guó)宇航局先進(jìn)理念研究所的經(jīng)費(fèi)支持，首套樣品已經(jīng)研制成功。紐曼認(rèn)為，在開(kāi)放的太空中生物宇航服應(yīng)該為宇航員保障3個(gè)大氣壓，目前她們研制的樣品已經(jīng)達(dá)到了2個(gè)大氣壓。雖然改造后的生宇航服裝將能達(dá)到2．5個(gè)—3個(gè)大氣壓，但還不能用于宇航員在太空行走?？茖W(xué)家的最終目標(biāo)是，在宇航員與宇航服之間實(shí)現(xiàn)像人與地球植物那樣的共生交互作用：宇航員呼出的二氧化碳和水蒸氣，在宇航服內(nèi)就能被重新轉(zhuǎn)化成為可呼吸的氧氣。 紐曼相信，在10年之內(nèi)，人類(lèi)肯定會(huì)有能力登陸火星，屆時(shí)她們研發(fā)的宇航服也將進(jìn)入實(shí)用階段。