近期,，國(guó)內(nèi)外關(guān)于登月航天服的新聞不斷引發(fā)關(guān)注。10月16日,，在意大利米蘭召開(kāi)的第75屆國(guó)際宇航大會(huì)上,，美國(guó)公理空間公司與意大利奢侈品牌普拉達(dá)聯(lián)合發(fā)布將在“阿爾忒彌斯-3”載人登月任務(wù)中使用的登月航天服。不久之前,，9月28日,，中國(guó)載人航天工程辦公室面向社會(huì)發(fā)布登月航天服征名活動(dòng)，并首次公開(kāi)中國(guó)登月航天服外觀,。那么,，登月航天服有哪些特殊之處？對(duì)比“阿波羅時(shí)代”的同類(lèi)裝備,，新一代登月航天服實(shí)施了哪些重點(diǎn)改進(jìn),？未來(lái)，登月航天服將如何發(fā)展進(jìn)化,？

登月航天服名為“服”,，本質(zhì)上卻并非一套衣服。即便中國(guó)登月航天服外觀設(shè)計(jì)融合了飛天飄帶,、傳統(tǒng)鎧甲,、火箭升空尾焰等諸多美學(xué)元素，哪怕美國(guó)新型登月航天服引入奢侈服裝設(shè)計(jì)師作為外援,，但它們?cè)诒举|(zhì)上仍是特殊的“小型載人航天器”,。從任務(wù)使命來(lái)看,，登月航天服與空間站出艙任務(wù)使用的艙外航天服比較類(lèi)似，都是為了保障航天員脫離密封加壓航天器后安全活動(dòng),，盡量提升工作效率,。只不過(guò)，航天員執(zhí)行登月任務(wù)面臨更多挑戰(zhàn),，因此對(duì)登月航天服提出了更高的要求,。

具體來(lái)說(shuō)，在缺乏大氣層的月面上,，航天員想要維持正常生命體征,，合適的氣壓、溫度,、輻射強(qiáng)度、氧氣和二氧化碳濃度等條件都是必不可少的,，也確定了登月航天服的設(shè)計(jì)基礎(chǔ),。登月航天服必須將內(nèi)部氣壓穩(wěn)定地維持在0.3～0.4兆帕，既要確保航天員的生理安全和活動(dòng)便利,，又要防止自身在近似真空環(huán)境中過(guò)度膨脹,。這就對(duì)其面料強(qiáng)度和制作工藝提出了苛刻要求。在太空中和月球表面,，未經(jīng)大氣層削弱的陽(yáng)光往往會(huì)直接照射到航天員身上,，因此登月航天服的面料必須具備較好的隔熱性能。比如,，通過(guò)縫制多層鍍鋁薄膜,，使登月航天服能夠提高對(duì)陽(yáng)光反射率，盡量避免輻射熱量干擾航天員,，維持航天員體溫穩(wěn)定,。登月航天服的外表普遍選擇吸熱少的白色，深色款式一般僅用于展示,。

登月航天服需要進(jìn)一步提升人機(jī)工效性能：為了防止航天員的眼睛受傷,，提高視覺(jué)效率，登月航天服的頭盔配備了全景式可升降防眩光面窗,，對(duì)異常光線具有極高的反射率,；為了“解放”雙手，航天頭盔兩側(cè)可以配置不同的焦距攝像機(jī),，便于攝錄視頻,。隨著航天員持續(xù)在月面活動(dòng)，帶靜電的細(xì)小月塵有可能滲入登月航天服縫隙中,。因此,，登月航天服的面料應(yīng)當(dāng)在一定程度上抑制月塵沾染,，以便降低部件磨損和航天員吸入月塵的風(fēng)險(xiǎn)。登月航天服哪部分的技術(shù)含量最高,？恰恰是被很多人忽視的“背包”,，也就是環(huán)控生保系統(tǒng)。該系統(tǒng)負(fù)責(zé)及時(shí)處置過(guò)量的二氧化碳,，供氧通風(fēng),，調(diào)節(jié)登月航天服內(nèi)部溫度，盡力維護(hù)航天員身體健康,。隨著技術(shù)進(jìn)步,，未來(lái)“背包”會(huì)更加小巧、靈活,，布置方式也有可能出現(xiàn)較大變化,。

提起“阿波羅時(shí)代”，大眾對(duì)美國(guó)航天員月面活動(dòng)的最深刻印象應(yīng)該是“兔子跳”,，這是航天員的無(wú)奈之舉,，體現(xiàn)了早期登月航天服的缺陷。20世紀(jì)60年代,，科研人員對(duì)月面環(huán)境乃至艙外太空環(huán)境的了解比較有限,，早期登月航天服與艙外航天服采用了大致相同的設(shè)計(jì)。例如,，在“阿波羅”系列任務(wù)期間,，美國(guó)航天員在月面穿戴A7L航天服活動(dòng)，后來(lái)又穿著它入駐“天空實(shí)驗(yàn)室”,。A7L航天服收獲總體評(píng)價(jià)良好,，但在月面行走任務(wù)中暴露出不足之處：髖部和腿部的活動(dòng)空間欠佳。簡(jiǎn)單地說(shuō),，航天員穿著A7L航天服很難依靠?jī)赏仍谠旅嬲Ｐ凶?，因?yàn)槠湓隗y部幾乎沒(méi)留出伸展余度，導(dǎo)致航天員難以進(jìn)行抬腿動(dòng)作,，不得不依賴(lài)雙腳跳躍和駕駛“簡(jiǎn)易”月球車(chē)在月面移動(dòng),。

進(jìn)入21世紀(jì)，美國(guó)宇航局立項(xiàng)研發(fā)新一代密封增壓航天服,，2019年10月對(duì)外展示,，特別注重改善下半身活動(dòng)便利性，希望兼顧空間站出艙,、載人登月和載人登火任務(wù),。新型航天服的腰、髖,、腿,、腳踝等部位均安裝了軸承,，極大地方便了航天員活動(dòng)關(guān)節(jié)，又改善了材質(zhì)柔韌性,，使航天員穿戴活動(dòng)更舒適,。為了延長(zhǎng)任務(wù)時(shí)間、提高工作效率,，新型航天服的環(huán)控生保系統(tǒng)也進(jìn)行了性能升級(jí)和整體縮小化,。后來(lái)，由于種種原因,，美國(guó)宇航局放棄自研航天服,，改為采購(gòu)商業(yè)航天產(chǎn)品，最新成果就是公理空間公司主導(dǎo)研制的所謂“公理艙外活動(dòng)單元”,，計(jì)劃同時(shí)用于國(guó)際空間站,、商業(yè)空間站和月球表面工作環(huán)境。公理空間公司宣稱(chēng),，其航天服大量吸收了美國(guó)宇航局之前自研航天服的技術(shù),，比如采用更先進(jìn)的關(guān)節(jié)設(shè)計(jì)和防護(hù)性更好、抓地更有力的航天靴,，助力航天員在月面上平穩(wěn)行走，完成更精細(xì)的采樣和操作任務(wù),，還在模塊擴(kuò)展性,、4G/LTE通信能力、生理監(jiān)測(cè)與智能醫(yī)療等領(lǐng)域頗有創(chuàng)新,。

根據(jù)各方披露的公開(kāi)信息,，外界可以推斷出未來(lái)登月航天服的發(fā)展方向：更靈活、更柔韌,、更集成,、更智能、更耐用,。未來(lái)登月航天服將助力航天員更高效地保護(hù)自身,、完成任務(wù)，全身心投入新一輪探月開(kāi)發(fā)大潮中,。未來(lái)登月航天服最核心的設(shè)計(jì)要求是什么,？有觀點(diǎn)認(rèn)為，應(yīng)該是為航天員提供更全面的安全保障,，并在確保安全的前提下,，最大程度地有助于航天員在月表活動(dòng)。以往的艙外航天服應(yīng)用于近地軌道太空行走任務(wù),，航天員活動(dòng)依賴(lài)手臂移動(dòng)和機(jī)械臂輔助,，下半身往往僅是艙外航天服與機(jī)械臂的“連接器”,。在月球上則不同，重力環(huán)境更復(fù)雜,，髖關(guān)節(jié)活動(dòng),、腿部靈活性、航天靴抓地性能對(duì)于航天員月面行走均是至關(guān)重要的,，某些任務(wù)中還需要提升腰部運(yùn)動(dòng)能力,。因此，未來(lái)登月航天服必須適當(dāng)減重增效,，增加更多軸承結(jié)構(gòu),，攻克“在內(nèi)部加壓下盡量提高靈活性”的技術(shù)難關(guān)，盡量使航天員能夠連續(xù)下蹲,、撿拾月表樣本,。同理，為了滿足精細(xì)化操作需求,，航天員的手臂,、手指靈活運(yùn)動(dòng)也很有必要。為此,，未來(lái)登月航天服會(huì)采用更寬松,、更柔韌的肩部設(shè)計(jì)，擴(kuò)大肩部和手臂的活動(dòng)范圍,，降低運(yùn)動(dòng)阻力,，幫助航天員節(jié)省體力和精力。