适于先进航天服扩展性能测试的中性浮力技术

介绍 航天服设计是一个不断发展的领域，其目的是进一步提高航天员在太空或行星表面上的工作能力。随着与国际空间站（ISS）有关的舱外活动（EVA）大量增加，为改进美国航天飞机舱外活动装备（EMU）和俄罗斯“奥兰”航天服提供了一个持续不断的推动力。同样，火星载人飞行和重返月球任务提供了研发先进航天服系统的契机。     

NASA的舱外活动办公室

为协调NASA所有与舱外活动有关的科研及飞行任务，1996年，NASA成立了舱外活动办公室（EVA Office）。该办公室归约翰逊航天中心管理，为该中心的二级部门（与空间生命科学理事会平级），其内部机构包括舱外活动和飞行乘员商务管理部、安全和任务保证部、先进舱外活动研究和发展部、舱外活动整合和操作部，     

“海鹰-M”航天服的辐射防护性能

为了评价航天服的辐射防护性能,对国际空间站轨道上进行舱外活动的一系列人体重要器官的衰减剂量进行计算。所得结果可以用来对在近地轨道穿着“海鹰-M”航天服工作的航天员进行较准确的辐射风险评估。“海鹰-M”航天服辐射穿透数据研究的计算方法可以用于确定即将进行舱外活动航天员的重要器官辐射剂量.     

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。     

美国舱外航天服装备使用和保养经验

介绍 未来近地轨道和行星航天服将建立在现在的舱外航天服装备（EMU）基础之上。直到2005年，EMU已成功保障了91次EVA任务（通常每次EVA使用两套EMU），在未来5～10年中，为了完成国际空间站（ISS）的建造，还要保障30～60次EVA。     

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。     

倾斜轨道卫星快速旋转高频箱轨道外热流的特点与分析

为准确进行热设计，对倾斜轨道快速旋转高频箱的外热流进行了研究。首先采用与太阳同步轨道卫星对比的方法研究了倾斜轨道卫星太阳光照角度的变化特点及热分析极端外热流工况与太阳光照角度的关系。然后理论推导了快速旋转高频箱各舱板轨道外热流的理论计算公式。最后定量分析了高频箱舱外大尺寸天线反射器对高频箱外热流的影响。研究表明倾斜轨道卫星高频箱外热流随β角的变化存在拐点，高频箱热分析的极端外热流出现在拐点处。快速旋转使得高频箱各舱板的外热流均匀化，但整个高频箱的到达外热流较静止高频箱增大，差值可达到数百瓦。舱外大尺寸天线反射器对高频箱的外热流影响较大，某环扫雷达反射器对高频箱散热面吸收太阳辐射热流密度的影响达到31.2 W/m2；同时天线反射器辐射达到高频箱散热面的红外辐射热流数量可观，某微波辐射计天线反射器的红外辐射热流占散热面总外热流的48%。     

舱外活动的商业化服务

本文总结了1995年和1996年所进行的两项研究的结果，这两项研究是专为空间舱外活动的商业化服务所设计的。舱外活动服务包括在加压舱外部进行的所有工作，不管是直接有人参与的还是由机器遥控的。这两项研究大量利用了海底服务行业的经验，因为舱外活动与之相比在环境、工作和设备上有着许多相似性。本文考察了历史上成功地将政府行为商业化的几个典型范例，同时也考察了舱外活动运作的市场和成本结构，以验证这种尝试其潜在的效益，另外还制定了将舱外活动向商业化服务过渡的计划。     

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。     

“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。     

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...     

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。     

奥兰舱外航天服及机动装置的流体力学特性

水的高密度性和惯性决定了水介质中模拟物体运动的特点，因此水介质中航天器加速时必然会出现一定量水的运动并克服介质的流体动力阻力。总之，为了使航天器在水中达到一定量的运动，首先，穿着舱外航天服的航天员带着舱外机动装置工作时要考虑流体动力阻力和力矩的数值及对试验结果的影响。     

国际空间站舱外活动环境的无线视频系统

无线视频系统（WVS）支持国际空间站（ISS）的装配，它可实时地向航天飞机轨道器（SSO）和飞行任务控制中心（MCC）提供航天员舱外活动（EVA）的视频监督信息。功能模块图解如图1所示，图里包括乘员舱、载荷平台以及舱外机动装置射频（RF）摄相机组件（ERCA）。乘员舱组件提供系统性能的控制和监测，此组件包括两个独立的部分，一个是由乘员使用的面板接口（无线视频接口盒-WIB），     

ISS女航天员EVA期间的辐射暴露分析

简介 对于在国际空间站（ISS）高度的舱外活动，观察表明：通过南大西洋异常带（SAA）和地磁极时会受到大剂量辐射。所有这些辐射都显示出很强的方向性，使得ISS的大型结构具备阴影部分，因此，预估这些情况下潜在的剂量暴露会特别复杂。     

航天手套对手部活动性能的影响

航天手套对手部活动性能的影响王静自前苏联上升号航天员列昂诺夫于１９６５年３月１８日进行了人类第一次出舱到空间自由活动以来，已有了近３０年的历史。在这期间，美、苏航天员都进行过多次舱外活动（ＥＶＡ），在舱外完成了许多重要任务。在舱外活动中，人手是多用途...     

出舱活动生命保障系统及其进展

出舱活动生命保障系统及其进展吴清才出舱活动（ＥＶＡ）是指航天员脱离母航天器（飞船或空间站）的保护环境，依靠自身的生命保障系统在太空中进行科学观察和研究、维修舱外设备、在舱外安装或回收有效载荷、组装空间站、到星球表面行走等活动。出舱活动生命保障系统是支...     

保护空间环境同样刻不容缓!

这里展示的不是繁星点点,而是人类在地球轨道上留下来的人造物体,这些人造物体尤如垃圾一样包围着人类赖以生存的地球。据欧空局1996年1月提供的报告,从那时算起,人类于39年间共进行3750次航天发射,在地球轨道上留下了2.3万件直径大于10厘米的人造物体。截止当年,仍有7500件人造物体滞留在地球轨道上。而这7500     

俄罗斯“出舱-2”训练模拟器

人类在太空进行舱外活动无疑是世界航天领域的优秀成果之一。航天员穿着专门的航天服进行舱外活动时，可以完成各种试验和研究，并在载人航天器的外表面进行安装和修理工作。前苏联和美国的航天事业始于1964-1965年，苏联航天员阿列克谢·别昂诺夫进行了人类首次舱外活动，为后来的航天员舱外活动训练积累了大量经验。[第一段]     

舱外活动过程中代谢的评价

舱外活动（EVA）是现代空间任务必不可少的部分。在EVA期间，有如下大量的问题要解决：维修作业、实验研究、额外太阳电池的安装，桁架的装配和新设备的实验，以及使航天员自由移动的移动系统。航天员成功完成这些操作的结果已经表明：在空间站项目上通过提高EVA强度来提高轨道操作的效率是可能的，在EVA期间进行许多科学实验也是可行的。对EVA期间航天员行为的分析表明，到目前为止，航天员在外太空的工作仍然是航天员在太空飞行时完成的最危险的工作之一。安全和高效的EVA需要航天员EVA作业时代谢率或能量消耗的客观信息，以便进一步完善EVA技术和开发先进的设备。代谢评估还是一种控制EVA航天员工作效率和优化作息制度的有用方法。在EVA的时候，俄罗斯评价实时代谢率的二种方法如下：