在電視上，人們經(jīng)常看到宇航員在太空中飄來飛去、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，科學家們試圖改變這種現(xiàn)狀，他們正在研制一種名為“生物服”（Bio－Suit）的新型宇航服。 主持該項科研工作的是美國麻省理工學院的航空航天學教授達瓦?紐曼教授。她介紹說，現(xiàn)有臃腫和笨重的宇航服對宇航員的活動限制很大，重近150千克，宇航員在開放太空中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，“生物服”的設想在上世紀60年代已被科學家提出，但那時還沒有出現(xiàn)實現(xiàn)這些設想的技術(shù)工藝和材料，現(xiàn)在的科技手段已經(jīng)可以實現(xiàn)這一創(chuàng)新。 她的研發(fā)小組歷時7年，開發(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生物分解的涂層薄膜，外形與電影中蜘蛛俠的服裝相類似的生物宇航服?！吧锓笔且环N重量非常輕，類似緊身衣的高科技薄膜保護層。衣服表面的涂層薄膜能夠在復雜和惡劣的太空中環(huán)境中保護宇航員抵御來自宇宙射線的威脅，研究人員形象地將其稱為“第二層皮膚”。 修復破損：纏繃帶一樣簡單 新型宇航服的另一大優(yōu)勢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單地就地修復。 生物宇航服的基本工作原理是：附加機械壓力來抵消真空環(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，同時更安全。這種服裝的表面均勻地的貼在人體的皮膚上，由于服裝自身會對人體產(chǎn)生附加機械壓力，不但皮膚不會在真空中膨脹起來，即使服裝上出現(xiàn)一個極小的洞，用補片或者繃帶就可以方便地進行修補，無需返回站上。傳統(tǒng)宇航服主要通過加壓來抵消真空環(huán)境中人體的內(nèi)壓，而新的宇航服則依靠機械反壓力--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，因而不會妨礙活動。這種時尚、緊身、伸展性能極佳的設計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。 量身定做：緊身又時尚 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動情況下人體皮膚拉伸的三維計算機模型。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被拉伸，因此，可以在這些部位附加高強度的、不能被拉伸的材料，也就是說，實際上在這些部位加入了一個受力架。 這就是說，可以根據(jù)宇航員的體形來定制宇航服。 紐曼介紹說，生物宇航服由一套緊身服和一個增壓頭盔組成。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置于生物宇航服的氣管進入手套和靴子內(nèi)部。 此外，在生物宇航服中還能內(nèi)置通信設備、生物傳感器和電腦以及用于太空行走等艙外活動的攀登工具等。 除了以上眾多優(yōu)點，新型宇航服還有一個人性化的特點--保持宇航員的身材和力量。已有研究表明，在飛往火星的6個月旅途中，宇航員會失去大約40%%的肌肉力量。但新的裝備可以提供不同的阻力級別，宇航員只要穿著裝備就能進行身體鍛煉來保持力量。 最終目標：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宇航局先進理念研究所的經(jīng)費支持，首套樣品已經(jīng)研制成功。紐曼認為，在開放的太空中生物宇航服應該為宇航員保障3個大氣壓，目前她們研制的樣品已經(jīng)達到了2個大氣壓。雖然改造后的生宇航服裝將能達到2．5個—3個大氣壓，但還不能用于宇航員在太空行走。科學家的最終目標是，在宇航員與宇航服之間實現(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)，人類肯定會有能力登陸火星，屆時她們研發(fā)的宇航服也將進入實用階段。