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真实的火星救援派生品之二:探险时间到

时间:2018-09-14 11:28 来源:未知 作者:admin

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作者:Joshua Buck  原文来自:  Posted: 2015. 10. 8

编译:Melipal  审校:admin(编译版权所有,未经许可请勿转载。)

很多年之前,伟大的英国探险家乔治 马洛里(George Mallory)被问及为何要攀登珠穆朗玛峰。他说: 因为山峰就在那里。 他死在了珠穆朗玛峰上。

是的,太空就在那里,而我们要去攀登它。而月球和其他行星也在那里,有关知识与和平的新希望也在那里。因此,在我们出发之际,我们祈求上帝的祝福,让我们可以顺利走过人类有史以来最具风险、最危险也是最伟大的征程。 约翰 F 肯尼迪(John F. Kennedy)总统,1962年9月12日于赖斯(Rice)大学

当肯尼迪总统为美国提出了登月的挑战时,登月不仅仅是要征服科技资源,它也是一场冒险。工程师发现,这场冒险需要宇航员走到航天器之外。科学家看到了让宇航员进行(EVA,通常叫做太空行走)对采集数据和样本(如月岩)的重要价值。在航天器之外,宇航员在进行着终生的冒险。当、NASA的埃德 怀特II代(Ed White II)被任务控制小组命令返回飞船的时候,他说: 这是我一生之中最沮丧的时刻。

不管是像怀特这样在轨道上进行太空行走,还是像影片《火星救援》中描绘的那种前往火星的虚构任务,太空探索都不像在地球上沿新路爬山或沿大街骑自行车那样容易。它需要大量的资源,其中包括讨论的那些东西。本文将介绍真实或屏幕上的载人行星探测所需的两大关键技术领域带来的:探测车和宇航服。

探测车

虚构的火星探险队被困成员马克 瓦特尼(Mark Watney)为了生存下来,必须要使用短途火星探测车走过数千英里的火星地表。为了完成这样的旅途,瓦特尼必须要改造他的火星车,在其中塞上补给品,同时还要流出足够舒适的生活空间,应付数周的旅途。

若要构思出一辆探测车,同时还要为宇航员提供家一般的感觉,其中要面临的限制并非纯粹的科幻。实际上,这是NASA已经研究了几十年的话题。此时就在地面之上250英里高空中,有6个人正在环绕地球运行,其中包括美国宇航员以及俄罗斯航天员,这两名机组成员将在上度过时间,现在他们的任务已经完成了一半。对于他们来说,家一般的舒适当然肯定是最重要的。

1999年,聘用了获奖建筑师加勒特 芬尼(Garrett Finney)来帮助确定空间站上规划的居住舱内各项设施和必需品的最佳安排方案。居住舱是这座轨道前哨站上宇航员的居住区。芬尼重点关注了 尝试将不合逻辑的东西从宇航员的生活中拿掉 ,而不会干扰任务运营。

芬尼应对空间紧缺区域的经验让他组建了位于休斯敦的房车公司。这种可以牵引的房车特征是在紧凑但舒适的空间内设置多样化的选择,其中包括淋浴间、厕所和床。与空间站上一样,蟋蟀公司的房车的侧壁和天花板也发挥着功能性表面的用场。与NASA研发中的最新(它可以将宇航员带到比以往更深的深空)一样,这种房车的设计目标是进行或远或近的探险,从短期旅途到长程考察皆可应付。此外,芬尼还设计出了足够轻的房车,可以使用四缸汽车牵引。

根据蟋蟀公司建立者加勒特 芬尼从NASA获得的 应对小型空间中人群的非标准专业意见 要求,蟋蟀房车被设计成了理想的工具,可以进行探险并与我们的故乡星球联系起来。芬尼称,蟋蟀房车 是21世纪宿营地的应有组成部分,还示范了宿营地可以实现的教育性与可持续性 。(图片提供:Cricket)

宇航服

在《火星救援》影片中,马克 瓦特尼在进行太空行走的时候如果不使用宇航服,就无法在红色行星上生存下来。在地球低轨道上,国际空间站机组成员为了能在前哨站上工作,在离开安全的生活区之后也要使用专门的服装。

宇航服的一个重要功能是调节温度,尤其是调节双手的温度,进行太空行走的宇航员经常发现为手部保暖是很困难的。在20世纪90年代初,约翰逊中心的工程师和科学家与企业合作者一道开发并调研了相变材料(PCM)在宇航服手套部位的应用。简单说来,PCM通过吸收并释放指定温度的热量来进行温度调节。

当时就读于麻省理工学院的吉汉 阿玛拉西里瓦德纳(Gihan Amarasiriwardena)与凯文 鲁沙吉(Kevin Rustagi)在发现了约翰逊中心关于PCM的工作之后看到了商机,并在波士顿成立了服装公司。两名学生长期以来都感兴趣于制作性能如同演出服的职业服装,以可以应对全天之内的温度变化和不同的活动水平。PCM是其中的关键。红外成像告诉了这两名创新者人体释放最多热量的区域,这帮助他们可以有效地设计他们的服装,各布料由机器人缝制在一起。除了可以调节温度的材料之外,该公司还使用应力分析技术来了解面料的拉伸情况,进而改善服装的设计和缝制。

供给部服装公司生产的阿波罗正装衬衫结合了衍生自NASA技术的RCM(相变材料)面料,它可以根据温度吸收并释放热量,保证穿着者的舒适。(图片提供:Ministry of Supply)

肯尼迪总统在赖斯大学的演讲中,将空间探索称为 史上最伟大的冒险之一 。50多年过去了,人类已经使用宇航服和月面车在航天器之外进行了探索和工作。今天,我们即将,人类正在准备前往有史以来最远的地方。帮助宇航员应对恶劣环境而开发的技术和产品带来了派生产品,正在改善地球上人类的生活质量和舒适度。

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(全文完)

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