舱外航天服实时遥测监督专家系统的研制

引言 NASA航天飞机舱外航天服（EMU）是一个独立的系统，它在出舱活动期间为航天员提供环境保护、机动性、生命保障和通信。EMU为一个综合体，由舱外航天服组件（SSA）和生命保障系统（LSS）共同组成。它所提供的消耗品最多可满足7h出舱活动的要求。SSA是EMU中的加压服。LLS主要由背包系统组成，它包括基本生命保障系统（PLSS）和一个备用氧气包（SOP）。     

用于“和平”站计划的舱外活动航天服的改进

１９７７年以来，半硬型的舱外活动（ＥＶＡ）航天服就用于俄罗斯航天站的出舱活动任务中。目前，在和平（ＭＩＲ）航天站计划中，航天员使用了奥兰－ＭＤＡ－是奥兰半硬型ＥＶＡ航天服的最新改进型。在使用奥兰型航天服的过程中，俄罗斯人获得了大量的经验，证明了半硬型结构的ＥＶＡ航天服的各种优点，其特点是穿脱均通过航天服背包上的一个铰链门，背包里装有生命保障系统（ＬＳＳ）。航天员使用后，对外壳设计和ＬＳＳ组件提出了     

在月球／火星重力环境下航天服的活动性评价

人们所预想的以及正在由美国国家航空及太空总署（NASA）计划的未来去月球和火星的人类探险任务，将包括广泛的这些星体上进行的舱外活动（EVA）。为了月球和火星的恶劣环境下工作和进行科学探险活动，航天员穿着防护性的航天服组件是必要的。在大量的舱外活动期间，首要考虑的就是在维持工作的有效性水平及航天员相对舒适的同时，需要提供加压航天服必要的适当的活动性特点。KC－135系列飞行器低重力飞行示范就是为了评价在模拟月球（1／6地球引力）和火星（0．37倍地球引力）环境下，阿波罗、航天飞机、MK－Ⅲ先进技术模型航天服和一般活动性能特性。     

舱外航天服的工效学问题及其研究方法

阐述了舱外航天服在航天员出舱活动(EVA)过程中的作用、舱外航天服工效设计对保障航天员生命安全和EVA质量的意义，以及航天服设计必须考虑的各类因素。并在此基础上探讨了航天服设计研究的主要手段与方法，强调了现阶段利用虚拟人体进行舱外航天服工效学分析的可行性。     

航天服靴子对比试验

为了保障行星舱外活动（EVA）系统技术、硬件和开发，NASA／约翰逊航天中心先进航天服技术实验室已经进行了一系列野外作业。作业的目的在于搜集资料和在月球／火星相似地形下通过观测身着航天服的试验对象进行典型的行星表面舱外活动积累经验。试验过程中，可以发现当前用于行星登陆的航天服靴子设计存在的不足之处。     

用于火星任务的通用航天服方案

本文对一种适用于载人火星任务的通用航天服作了概念性的研究，并就航天服的应用分以下几种情况给予讨论：·星际飞行阶段及火星轨道运行阶段舱外活动的能力；·火星表面的舱外活动；·在下降／上升和交会过程中的穿着模式。本文对于舱外活动期间各种情况和条件以及对于航天服设计需求进行了讨论。高度的可靠性、有效性、安全性、维护性和适用性是选择航天服设计方案的主要考虑。     

俄罗斯舱外活动航天服的发展概述

俄罗斯舱外活动航天服的发展概述张万周俄罗斯星科研生产企业副总设计师阿布拉莫夫撰文系统地介绍了１９９６年１０月以前俄罗斯舱外活动航天服的发展过程和所取得的成就，现概述如下。１９６５年３月１８日，前苏联航天员列昂诺夫打开上升２号宇宙飞船，走出舱外数米远，...     

月球和火星任务航天服使用需求与系统方案评估

为了保障NASA“太空愿景”（VSE）的完成，需要将人类送往月球和火星，其中包含了多种作业环境，在这些环境中航天员需要穿着舱内或舱外航天服。NASA提出了4种候选航天服体系结构，包含了从飞船发射、进入到微重力和行星表面舱外活动（EVA）保障任务高效完成的航天服数量和类型。本文进行的研究旨在确定VSE任务组成部分中航天服的使用和功能需求，确定当时的技术设计驱动因素，并为分析4种体系结构建立了相关权重因数。分析提出了对4种体系结构的选择建议。     

舱外活动期间多普勒监测仪的可行性

舱外航天服技术要求减小周围的压力，以方便航天员进行舱外活动。航天服的压力仅为30-40kpa（根据所用航天服的种类），这可能导致航天员出现减压病（DCS），这主要是由于航天员在标准大气压下呼吸正常空气而使氮气溶解到他的器官中而造成的。相对于航天服压力来讲，过量的氮气会在体液或组织中形成气泡，由此造成潜在的危险结果，即减压病的综合症状。     

对新型航天服背入式穿脱系统的评估

舱外活动（EVA）期间的工作能力取决于航天员穿着的航天服，能够快速、安全地穿上航天服，这种能力对于使EVA有效时间最大化是至关重要的。独立穿着航天服的能力也是必需的，航天服的灵活性限定了工作空间的包络面。适宜的活动性也同样是最大化有效EVA时间所必需的，     

AX—5航天服可靠性模型

ＡＸ－５航天服是正在考虑在自由号航天站上使用的全金属舱外活动（ＥＶＡ）航天服，针对这种航天服独特的设计和预计的关节转动要求开发了一个可靠性模型。依据ＮＡＳＡ先进的评价方法，三个ＡＸ－５航天服的组成关节在模拟负载条件下转动。这篇论文将描述这个可靠性模型和转动试验的结果，并利用预计的ＭＴＢＦ对该模型和试验结果进行说明，也包括了在这个预计的ＭＴＢＦ基础上对ＡＸ－５维修结论和寿命周期进行的讨论。     

美、俄舱外活动吸氧排氮方案

减压病（DCS）是环境压力降低的结果，被认为是由于溶解到人体组织和血液中的气体（尤其是氮气）形成气泡并不断增多造成的。在当前的航天计划中，为了达到在舱外空间作业中的最大关节灵活度和最低疲劳度，乘员在舱外活动（EVA）时所穿的舱外航天服（EMU）的压力要低于飞船舱内的压力，这就使得在舱外活动期间存在着DCS的危险。舱外活动中肌肉与骨骼疼痛可影响作业任务的操作，而症状严重则可危及整个飞行任务的安全。因此，防止乘员发生DCS是舱外活动医学保障中的一项非常实际和重要的工作。目前，防止减压病的方法是吸氧排氮，由于压力制度的不同，美国和俄罗斯的吸氧排氮方法各有特色。     

一种混合弹性EVA手套的评估

本文阐述了对4000系列美国舱外航天服（EMU）手套和实验中混合弹性航天服手套的评估和比较。由于今后几年在国际空间站（ISS）建造和维护过程中日益增加的舱外活动（EVA），要求手套具有很高的灵巧性和活动性并能最大程度地减小航天员的手部疲劳。手套的设计通常被认为是航天服中最复杂、要求最苛刻的部分，大量报道已证实，上加压手套会引起性能和抓握力损失。更加灵巧的手套要求更低的代谢量，这种发展是今后主要的探索目标。     

舱外航天服穿说舱的发展

美国宇航局阿姆斯研究中心根据阿姆斯ＡＸ－５型硬式舱外航天服研制了航天服穿脱舱，作为改进的航天服气闸舱支持空间站的舱外眼，大部分参考者提议在月球或火星上由穿脱舱自行变化。最近发现这种服装穿脱舱在地面上第一次实际应用，用来清除有毒和有害物品。ＮＡＳＡ－Ａｍｅｓ有毒清除车的尾部设计了穿脱舱。在实际清毒应用中，穿脱舱有明显的改进：一般防毒服需要脱衣前清除，而使用穿脱舱后就避免了脱衣前的清洗，体现了服装穿脱     

俄罗斯舱外航天服防护材料相关技术研究

舱外航天服是航天员出舱活动所必须个体防护系统，具有为航天员提供生命保障的功能。在空间特殊的环境中，如高真空、极端温度交变环境、微流星和空间碎片、各种辐射等，舱外航天服外层材料必须有特殊的防护功能。     

“星座”计划航天服方案和飞船接口

在实施美国航空航天局未来空间探索远景计划时,将要面对大量各种各样的有害环境因素,乘员需要穿着防护性航天服。特别确定了4个需要穿着航天服的任务阶段,分别是发射、入轨和故障应急飞行、零重力（轨道）应急舱外活动、月面舱外活动和火星表面舱外活动。本研究之前进行了体系结构评估,确定了4种备选航天服构造方案的使用需求,本研究以此为基础提供了概念性设计方案。另外,还定义了用于实现航天服和各种“星座”飞船脐带和物理连接的飞船接口要求的子系统,总结了最终的设计服装及部件概念和飞船接口定义。这项工作是在科罗拉多大学2006年秋季学期开展的,是该校研究生的航空航天工程设计课程的一部分。     

航天员的衣橱

载人航天初期，先驱们在短期飞行时从起飞到降落始终都穿着航天服。而在长期飞行阶段，乘坐“联盟”号飞船的航天员们只有执行动态（发射、降落、对接）作业时才穿当时的“隼”航天服。俄罗斯航天员从空间站出舱进行舱外活动时使用“奥兰”航天服。空间站上的航天员们多数时间都是穿着地面上的衣服（航天服里面是普通内衣）。     

美俄航天员舱外活动航天服

美俄航天员舱外活动航天服俄罗斯为和平号空间站上航天员制作的站外活动用航天服（左）和美国为航天飞机上航天员制作的舱外活动用航天服（右）美国《航空航天技术》周刊的编辑詹姆斯·Ｒ·阿斯科分别试穿俄罗斯的航天服（左）和美国航天服（右）美俄航天员舱外活动航天服...     

太空行走100问（十五）

太空行走风险（下） 84．在太空行走中最容易发生故障和问题的是航天员的什么装备？有何经验教训？ 对国外航天员在太空行走中发生的故障和问题进行统计和分类,得出太空行走中的故障分类表（见表1）,因为在太空行走中发生故障和问题最多的是舱外航天服,再对舱外航天服的故障进行统计和分类,又得出舱外航天服故障分类表（见表2）。     

舱外活动前后航天员营养的一些观点

要求实现航天员营养最佳化的一个关键是，在飞行的最重要阶段和在舱外活动期间航天员食品结构状况。舱外活动包括各种形式在空间站表面上的工作，从科学试验到各种装置和设备的维修与安装。除了舱外活动期间微重力的影响，出舱活动的乘员还受到低压减压和航天服环境内氧分压增高的影响。舱外活动严重的医学问题是身体应激和情绪应激。除了作业量的增加而要多消耗能量外，