登月服

登月宇航员穿着的舱外宇航服

登月 服,是指 登月 宇航员穿着的舱外 航天服 。

2023年3月15日, 美国航空航天局 展出了新款登月宇航服。最新的宇航服包含多层结构,最内层能确保宇航服内充满空气;中间各层有调节温度和维持外形等功能;最 外层 既能防尘还能防止宇航服被尖利岩石等外物损坏。

2024年9月28日, 中国载人航天工程办公室 首次公开中国登月服外观。 10月29日,中国登月服在按计划开展初样产品生产和相关地面试验。 2025年2月,经公开征集评选,中国登月服被命名为“望宇”。 截至2025年2月12日,望宇已全面进入初样研制阶段。

历史变迁

"阿波罗"航天服

历史上,曾真正使用过的登月 航天服 是 美国 的"阿波罗"航天服,其研制于1965年启动,有效保障了"阿波罗"10次飞行任务,其中经历了多次修改,从最初研制到最后任务完成配备了A5L、A6L、A7L、A7LB四种型号 航天服 。 阿波罗宇航服组件包括一套 压力服 组件和一个背包,其中包含生命支持系统,允许宇航员在月球表面不受束缚地行走,但活动性较差。

尼尔·阿姆斯特朗 登月时所穿的为A7L型宇航服。 该太空服由21层不同的材料构成,里面缝制了塑胶管,冷水可以在里面循环流动。最外层是用白色聚四 乙烯材料制成。 美国航空航天局 此前评估,该件 航天服 的实际使用寿命为115小时,而根据航天局统计,阿姆斯特朗穿着此件宇航服的时间,仅为2小时31分钟40秒。此后美国航天局也给出评估称,在极端状态但不加压的情况下,此件宇航服的使用寿命为14天。

苏联登月服

1964年,随着载人登月计划出台, 苏联也曾研制过“ ”型软式登月服、“ ”型和“海鹰”型半硬式登月服。虽然这些航天服没有经历过实战,但通过改进强化逐渐发展为现在的 俄罗斯 “海鹰”系列航天服。

“先进登月服”

从1997年, 美国航空航天局 ( NASA )就开始资助一些私人公司和院校,进行适合月球和火星探索的“先进 航天服 ”项目的研究,先后研制出多种舱外服样机。并每年对先进出舱系统进行为期2周的野外联合演练,得到大量可贵的经验和数据。

现代发展

公理舱外移动单元

设备介绍

美国政府 2019年宣布“ 阿尔忒弥斯 ”新登月计划,目前已完成“阿耳忒弥斯1号”绕月飞行任务。 美国航天局 计划2024年11月实施“ 阿耳忒弥斯 2号”载人绕月飞行任务,若取得成功,将在约12个月后执行“阿耳忒弥斯3号”登月任务,最早在2025年将2名宇航员送上月球,实现人类重返月球的目标。为此, 美国航空航天局 委托 公理航天 开发用于实施登月计划的 航天服 ,新款宇航服命名为“公理舱外移动单元”(AxEMU)。

新宇航服重量为55公斤,比执行 阿波罗飞船 任务的宇航员所穿的宇航服轻25公斤,而且与以前的宇航服相比,有更好的机动性、更多的定制关节,以实现更大的活动范围。不过,由于这套衣服的接缝太多,穿脱都不容易,宇航员需要从宇航服后面的舱口爬进去。

新款宇航服配备像背包一样的便携式生命支持系统。 宇航服的头盔上方有一个手电筒面板,用于宇航员在低光下操作工具和科学仪器;还有一台 高清摄像机 ,以便地球上的人观看宇航员在做什么。 这个便携式生命支持系统相当于 氧气瓶 和空调合为一体。根据设想,穿着这款 航天服 可支持宇航员连续在舱外活动最长8个小时。

新款宇航服包含多层结构,最内层像气球一样确保宇航服内充满空气,最 外层 既能防尘还能防止宇航服为尖利岩石等外物损坏,中间各层则有调节温度和维持外形等功能。

新款宇航服分不同尺码,展出的样品为黑色,饰有蓝色和 橙色 图纹,据称是为“遮掩宇航服的专利设计”,最终成品将沿用传统的白色,以便反射阳光,使宇航员处于适宜温度中。

设备特点

“移动性”更好

“移动性”更好,更加灵活。宇航员从 国际空间站 出舱进行太空行走时,下肢活动较少,而在月表行走并展开科研活动时,下肢活动更多。新 航天服 的设计充分考虑这种需求,其加压服下半身安装了多个 关节轴承 ,允许臀部弯曲和旋转,膝盖处有更大弯曲度,并采用了类似登山靴的柔性鞋底。此外,宇航服上半身的改造使宇航员可以大幅度旋转胳膊,并轻松将物体举过头顶。新宇航服还采用了从后面穿入的设计,使肩部组件更贴身,有助降低肩部损伤风险。

安全性提高

新宇航服的安全性和防护能力大幅提高。安全永远是人类太空任务的“重中之重”,这种新型 舱外宇航服 可在零下约157 摄氏度 至零上约121摄氏度之间的温度条件下保护宇航员,使他们不受辐射、月尘和 微流星体 侵害。

1969年“ 阿波罗11号 ”宇航员首次 登月 时,工作人员主要担心月壤能否支撑 载人飞船 着陆。但是现在人类已知 月壤 中藏着更大的风险,那就是其中有大量 玻璃 状碎屑,可能侵入 航天服 中。因此新宇航服增加了防尘设计,避免月尘被吸入并污染生命支持系统。

宇航服的“便携式生命支持系统”在为宇航员提供能源和 氧气 的同时,还能清除宇航服中的 二氧化碳 、 有毒气体 等。据介绍,新宇航服的生命支持“背包”可以持续清除宇航员呼出的二氧化碳;相比之下,目前的宇航服只能储存二氧化碳直至饱和,从而限制了宇航服的使用时长。

模块化设计

新宇航服采用模块化设计,方便在长时间探索任务中更换组件。例如其头盔采用了可快速更换的 防护面罩 ,如果出现表面破损、凹陷或刮伤等问题,可以单独更换防护面罩,无需将整个头盔送回 地球 维修。 航天服 的“背包”中使用了微型化的电子系统和管道系统,因此许多组件在设计上是有备份和 冗余度 的,万一有些组件出现问题也无大碍,这有利于延长太空任务。

提升舒适性

研究人员对运动中的宇航员进行全身3D扫描,根据3D动画模型设计组件,最大程度保证了宇航服的舒适性,降低了可能对皮肤造成的不适。新宇航服的通信系统采用了多个嵌入式声控麦克风,能自动捕获声音,克服了此前宇航服麦克风无法跟随宇航员头部运动而收声的问题。

中国登月服

2023年5月29日,中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施,计划在2030年前实现中国人首次登陆月球。 中国载人航天工程办公室 已全面部署开展各项研制建设工作,新建发射场相关测试发射设施设备,研制飞行产品,其中就包括登月服。

2024年4月24日上午9时,在 酒泉卫星发射中心 召开的 神舟十八号载人飞船 载人飞行任务新闻发布会上,中国载人航天工程新闻发言人、中国载人航天工程办公室副主任林西强介绍,2023年载人月球探测工程经中央政府批准启动实施,总体目标是2030年前实现中国人登陆月球,各系统正按计划开展研制建设。长征十号运载火箭、“梦舟”载人飞船、“揽月”月面着陆器、登月服等主要飞行产品均已完成方案研制工作,正在全面开展出样产品生产和各项试验,会抓紧研究推动国外航天员以及太空游客参与 空间站 飞行。

2024年9月28日, 中国载人航天工程办公室 首次公开中国登月服外观,并面向社会征集载人月球探测任务登月服名称。该登月服外观设计灵感借鉴诸多中国元素,上身装饰带设计融合了飞天飘带的优雅飘逸和传统铠甲的硬朗厚重,体现了刚柔并济的中国哲学;腿部装饰带设计成火箭升空尾焰造型,与上身呼应,形成一飞冲天的势态,体现了中国腾飞的设计理念。 10月29日, 神舟十九号 载人飞行任务新闻发布会发言人介绍,锚定2030年前实现中国人登陆月球的目标,工程全线在全面推进各项研制建设工作,登月航天服等在按计划开展初样产品生产和相关地面试验。 2025年2月,经公开征集评选,中国载人月球探测任务登月服名称已经确定命名为“望宇”。 “望宇”寓意遥望 宇宙 、探索未知,与执行 空间站 飞行任务的“飞天”舱外服相呼应,寓意在实现飞天梦想、建成“太空家园”之后,中国载人航天踏上了登陆月球、遥望深空的新征程,也传递出中国发展航天事业始终坚持和平利用太空、为构建人类命运共同体做贡献的坚定立场。截至2025年2月12日,望宇已全面进入初样研制阶段,各项工作进展顺利。

参考资料

  1. 更轻便、更灵活 美国新款登月宇航服亮相 人民网 2023-05-30
  2. 中国登月服外观首次公开 中国新闻网-新浪财经 2024-09-28
  3. 锚定2030年前实现中国人登月目标 工程全线正全面推进 央视新闻-今日头条 2024-10-29
  4. 中国载人月球探测任务登月服和载人月球车名称正式确定 央视新闻-今日头条 2025-02-12
  5. 独家视频丨目标2030年登月!登月服和载人月球车全面进入初样研制 央视新闻客户端 2025-02-12
  6. 纪念人类登月50周年之——宇航服的变迁 澎湃新闻 2023-05-30
  7. 阿姆斯特朗当年登月宇航服在美国展出,头盔可阻挡微型陨石撞击 今日头条 2023-05-30
  8. NASA公布新一代登月宇航服,百年来宇航服有了多大突破 新浪网 2023-05-30
  9. 40年首次更新,NASA发布登月新宇航服 科学网 2023-05-30
  10. 科普:美国新一代登月宇航服有何特点 新华网 2023-05-30
  11. 中国计划在2030年前实现首次登陆月球 中国政府网 2023-05-30
  12. “80后三人组”明天出征!2030年前实现中国人登上月球! 每日经济新闻-今日头条 2024-04-24
  13. 期待!2030年前将实现中国人登陆月球 目前各系统正按计划开展研制建设 新京报我们视频-抖音短视频 2024-04-24