新型宇航服能让人类在月球上永久定居吗？|月球|地球

　　新浪科技讯 北京时间8月31日消息，据国外媒体报道，为了重返月球，并让人类实现在月球上永久定居，美国国家航空航天局（NASA）正在开发名为"xEMU"的新型宇航服，据称其配备了最先进的生命维持系统。

　　1969年7月20日，作为阿波罗11号任务的一部分，尼尔·阿姆斯特朗踏上了月球表面，（巴兹·奥尔德林是第二个踏上月球的人），并说出了那句著名的话："这是我的一小步，却是人类的一大步。"从那时起，陆续有12个人在月球表面行走过。

　　登月任务大部分是由轨道飞行器和着陆器完成的，并没有在月球上建立任何永久性的人类基地。不过，NASA已经公布了其雄心勃勃的阿耳特弥斯（Artemis）计划，试图在月球表面建立一个用于科学调查的永久基地，并为未来的火星任务提供中继点。

　　在月球表面的永久存在与在月球上进行数天的行走然后返回地球是完全不同的。这需要开发新的火箭、宇航服和模块化基础设施，为人类在月球上的长期活动提供保障。接下来，就让我们更深入地了解在月球表面生活所面临的挑战。

　　月球的生存挑战

　　人类的身体就像一台机器，在地球上，我们能以最佳的状态运转。但在月球上，如果我们想长期生活甚至永久定居，就需要克服以下挑战：

　　（1）月球的引力大约是地球的六分之一。这样的低重力环境使气体分子无法存在于在月球表面附近。因此，月球缺乏与地球相当的大气层，大气压力极低（只有3.0×10^-15 bar，与地球相比几乎就是真空）。

　　（2）在真空中，液体的沸点急剧下降，这意味着液体会自发地形成气体。此时，人体肺部的空气会膨胀，体液也会膨胀，挤压器官组织和血管，导致腹胀。长期暴露（>90s）在真空中是致命的（参见1971年的联盟11号飞船减压事故）。

　　（3）缺少大气也就意味着缺少氧气。由于缺少大气压，肺部原先存在的氧气会迅速扩散出肺部。此外，氧气缺乏还意味着人体不能通过呼吸向肺部输送更多的氧气。器官停止接收含氧血液，人体也会因为大脑停止工作而昏厥。持续缺氧无疑是致命的。

　　（4）此外，缺乏强磁场和臭氧层意味着人体将暴露在外太空的有害电离辐射当中，这可能会导致一系列问题。

　　（5）在地球上，人类的肌肉骨骼系统已经适应了一定的重力。失重状态会加速肌肉萎缩和骨骼系统衰弱，有点类似于长期卧床的病人。

　　（6）月球的温度变化很大，从白天的120摄氏度到晚上的零下130摄氏度。

　　（7）每年数以百万计的陨石撞击，高昼夜温差和缺少空气，都使月球表面聚集了非常细的、类似于玻璃碎片的颗粒。这些碎片会损坏仪器和宇航服。

　　火箭和太空服技术的新进展

　　在月球上建立人类的永久基地需要将大量的有效载荷（食物、水、备件、氧气和其他维持基地运行所需的必要物品）定期被运送到月球。这促使NASA开发了一些新的技术，其中最突出的是以下两项：

　　（1）由猎户座飞船（Orion Spacecraft）、空间发射系统（SLS）和地面勘探系统（Exploration Ground System）组成的深空运输系统。

　　（2）xEMU航天服。

　　让我们来深入了解一下xEMU宇航服。

　　太空服必须满足的要求

　　1）基本的生存要求

　　·提供一个稳定的模拟大气压，与地球上的大气压相当；

　　·提供可呼吸的氧气并去除二氧化碳（二氧化碳涤气）；

　　·保持舒适的温度，进行温度调节；

　　·提供辐射防护；

　　·提供宇宙尘埃和太空碎片的防护。

　　2）二级要求

　　满足这些要求的宇航服可以使宇航员在太空中保持生产力。

　　·使四肢活动自如；

　　·清除并回收身体排泄物；

　　·提供通信系统；

　　· 提供完成特定任务所需的配件，例如在太空行走期间，修理和安装模块所需要的专门工具，其中一些必须嵌入到太空服内部或放置在太空服上；

　　·放置必要食物和饮料的袋子。

　　美国新一代宇航服：舱外探索活动单元（xEMU）

　　自1982年以来，NASA宇航员进行舱外活动时一直穿着的宇航服被称为"舱外活动单元"（EMU）。最新的阿耳特弥斯任务激励了新一代宇航服，即舱外探索活动单元（xEMU）的开发。据估计，这款新型宇航服将于本世纪20年代中期交付使用。

　　xEMU的组件

　　（1）探索便携式生命支持系统（xPLSS）

　　xPLSS是负责维持太空服内生存条件的系统。简而言之，这是一个配备了生存必......

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