SpaceX 推出了人们期待已久的用于太空行走的太空服,它将首先在即将到来的私人太空飞行中使用。
5 月 4 日,该公司在其网站和社交媒体上公布了舱外活动 (EVA) 宇航服的设计。这套宇航服基于目前龙飞船宇航员所穿的压力服,但与这些宇航服不同的是,它旨在用于太空行走。
宇航服的升级包括新的关节设计,在加压前保持柔软,同时保持灵活性,改进了热管理,升级了头盔,头盔外部涂层可充当遮阳板,还配有摄像头和平视显示器,可在太空行走期间提供有关宇航服状态的信息。脐带为宇航服提供生命支持。
这套宇航服将首先在北极星黎明号任务中穿着,这是一次龙飞船私人太空飞行,是亿万富翁贾里德·艾萨克曼支持的北极星任务计划的一部分。他将与基德·波蒂特、莎拉·吉利斯和安娜·梅农一起执行这项任务。所有四个人都将穿着宇航服,因为龙飞船没有气闸,太空行走时必须减压。
吉利斯在 5 月 4 日 SpaceX 在社交媒体上举办的讨论会上表示,太空行走将持续大约两个小时,包括开始时舱室减压和结束时舱室重新加压的时间。两人将离开太空舱,使用前舱门处一种名为“天行者”的设备,该设备配有扶手和接口,帮助他们穿过舱门。
太空行走者将通过“测试矩阵”收集舱外航天服性能数据。“这是为了检查航天服在微重力环境下的机动性、运动情况以及航天服的性能,”她说。“在航天器外行走期间,将进行一系列测试。”
这些宇航服已经在地面上进行了广泛的测试,其中包括将整个龙飞船太空舱放置在真空室中,并在舱内使用四个“宇航服模拟器”进行减压的测试。“一切都按预期进行,”SpaceX 龙飞船副总裁 Stu Keech 说。“这相当于 2019 年龙飞船的无人驾驶 Demo-1 飞行。”
此次太空行走还需要对 Dragon 飞船本身进行改造,例如在太空行走后安装增压系统以恢复舱内压力,并根据材料的排气特性更换一些材料。“当你看到我们坐在飞船里的照片时,内部看起来会有些不同,”Gillis 说。
在典型的 Crew Dragon 任务中,这些宇航服还将用作发射和重返大气层时穿着的压力服。SpaceX 计划最终将两套宇航服合二为一,从 Crew-6 任务开始,该公司已经根据开发 EVA 宇航服的经验对压力服进行了一些改动。
“这套宇航服的目标是成为我们设计的第一个舱外航天服,然后,就像 SpaceX 的所有产品一样,我们会在前进和学习的过程中不断进行分段升级,”Keech 说。
北极星黎明计划
太空行走是即将进行的北极星黎明任务的关键部分,而太空服的研发是此次飞行的节奏决定因素,该飞行曾计划于 2022 年底进行,但此后被多次推迟。
目前,北极星黎明号火箭计划于今年初夏发射,SpaceX 表示有信心按计划发射。“北极星黎明号火箭是龙飞船计划的下一个重大任务,”基奇说。“目前,整个团队都在努力争取在今年初夏发射。”
梅农表示,猎鹰 9 号将发射“北极星黎明”任务,将把载人龙飞船送入 190 乘 1,200 公里的椭圆轨道。然后,飞船将把远地点提升到 1,400 公里,这是自 1972 年阿波罗 17 号载人任务以来载人任务的最高高度。
龙飞船将在该远地点停留约七圈,收集辐射环境增加的数据,然后下降到 700 公里。这是任务进行舱外活动的高度。艾萨克曼说,任务将在轨道上停留五天,进行实验并测试航天器通过 SpaceX 的 Starlink 星座进行通信的能力。
飞行高度较高且需要进行太空行走,因此会带来新的风险。基奇表示,SpaceX 已经评估了这种飞行方式的辐射风险和微流星体/轨道碎片撞击风险。“北极星黎明号任务的风险都在我们接受的六个月国际空间站任务风险范围内,”他说。“我们希望确保我们不会不必要地冒风险,但你必须扩大范围并有条不紊地进行。”
艾萨克曼说:“我们确实不断地被告知我们的任务与正常任务之间的差异,并且感到非常高兴,这些问题已经得到解决。”