騰訊科技訊 1月3日，太空服更像是宇航員穿在身上的微型航天器，而不是簡單的衣服。太空服需要加壓，並配有生命維持系統，看起來非常酷。但如果太空服在太空中出問題，可能會導致任務失敗，甚至危及宇航員的生命。
雖然還沒有宇航員因太空服問題而遇難，但這並不意味著目前的設計完美無瑕。無論是發射到太空還是返回地球，抑或是艙外活動（俗稱太空行走），宇航員們從來沒有完全滿意過他們被迫穿在身上以執行任務的裝備。
然而，幸運的是，太空中日益增多的活動意味著，我們在太空服設計和效能方面看到了比以往任何時候都更多的創新，同時看起來也更好看。SpaceX的載人龍飛船和波音的星際線飛船等私人飛行器的出現，意味著NASA前往國際空間站的宇航員們可以穿上極其時尚和時尚的新太空服。
SpaceX和波音取代了太空梭機組人員在進入軌道時穿的寬鬆、橙色高階機組逃生服（被親切地稱為“南瓜服”），而設計了一種更貼身、重量卻減輕一半的太空服。2020年5月份搭乘載人龍飛船前往國際空間站的NASA宇航員道格·赫爾利（Doug Hurley）和鮑勃·本肯（Bob Behnken）表示，新太空服穿起來非常舒適，上下飛船都很容易。在起飛和重返大氣層期間穿上太空服是為了保護宇航員免受火災傷害，衣服與攜帶氧氣和冷空氣的座椅臍帶相連，以防機艙出於某種原因降壓。
然而，最有趣的工作是NASA為宇航員研製的下一代登月太空服，即探索艙外移動單元（xEMU）。從表面上看，它是半個世紀前尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）、巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）和其他阿波羅宇航員踏上月球表面時所穿太空服的繼承者，但它也包含了我們從太空梭和國際空間站人類探索時代在軌道上所使用艙外活動部件（EMU）中所學到的東西，以及從阿波羅任務中得到的慘痛教訓。NASA“阿爾忒彌斯”（Artemis）計劃的目標是讓人們在月球上生活和工作，新太空服對於確保安全和舒適的體驗至關重要。
正參與xEMU研發的NASA太空服工程師理查德·羅茲（Richard Rhodes）說：“我們對把人重新送上月球感到非常興奮，我們的主要目標是機組人員執行任務時不會想到我們。他們穿上太空服，專心致志地做自己的工作，甚至無需費盡心神考慮他們的機動性和工作效率。這是很高的要求，但我們正在努力滿足它們，我們想要做到隱形。”
以下是我們可以期待的Xemu上的最大創新：
提高機動性
羅茲說：“當設計太空服時，你希望它能以最少努力進行更高效地移動，這樣我們就能儘可能地實現簡單的移動。”他們的目標是限制太空服的體積，因為體積越大，宇航員彎曲關節的難度就越大，很快就會變得精疲力竭。
解決方案是使用軸承，因為它們可以圍繞一個點旋轉，並確保恆定的體積。阿波羅任務中使用的太空服只在手臂上使用軸承，因為它基本上是一種多用途的太空服（既用於發射和再次進入，也用於月球探測）。它需要足夠輕，以適應所有這些不同的情況，而太多的軸承可能會把人壓得喘不過氣來。
xEMU的軸承比以前的艙外活動部件更輕，更接近關節。肩部上的軸承應該可以讓宇航員更容易地向外伸手舉起物體，同時降低上半身受傷的風險。腰部、臀部、大腿和腳踝等部位也終於有了軸承，使下半身的靈活性大幅增加。羅茲說：“所有這些結合在一起，就可以實現非常低的扭矩、低能量機動性和運動性。”
這些太空服還內建有可變壓力系統，讓宇航員在需要的時候有更大的靈活性。它應該可以讓他們在必要時更快地穿上太空服做好準備，而且當情況需要時，也可以抬起材料或跪下來研究東西。
髖部活動軸承對於月球漫步來說尤其重要。阿波羅任務的宇航員在執行任務期間並沒有在月球表面花費大量時間，他們真正花費的時間主要是為了瞭解這種新的環境。他們很快發現在微重力下很難正常走動，而且他們也非常小心地避免任何危險。
由於髖關節活動如此有限，大步行走是不可行的，所以他們主要是拖著腳步。但當太空服穿起來更舒服時，他們就可以控制更長的步態來快速移動。此外，試圖抓住地面上的物體時也需要做出弓步的姿勢。
xEMU應該鼓勵宇航員正常行走，而不是跳躍式前進，並使其更容易在一個動作中穩定跪下，靠近地面工作，這對阿波羅任務的宇航員來說並不是很好的選擇。這將使宇航員更容易在地面上進行有價值的科學研究，比如檢查地質樣本或安裝複雜的儀器。
防塵
從阿波羅任務中學到的一大教訓是，月球塵埃是相當可怕的。月球表面沒有暴露在地球所面臨的那種風化環境中。結果，月球的土壤變得非常粗糙和參差不齊，它可以粘上任何東西。它會汙染衣服的內層和任何應該脫落的部分，並造成太空服外部的普遍磨損。
因此，為了避免任何暴露的縫隙，設計師儘量減少拉鍊或手腕斷線等部件，以及灰塵可能滲入的接縫。羅茲說：“我們更希望打造整體套裝，它有很多小功能，在緊急情況下，你仍然可以進行操作檢查和斷開連線，就像整件襯衫和整條褲子一樣，都是一件一件的，沒有縫隙，灰塵就無法進入裡面。”對於有縫隙的區域（如軸承），研究人員正在努力開發和整合密封件，以防止灰塵進入。
xEMU的頭盔提供了比阿波羅頭盔更寬的視野，機載燈光幫助照亮黑暗的地方。他們將有個平視顯示器（HUD），供宇航員在旅途中獲取重要資訊。高畫質晰度肩部相機將幫助記錄旅程，就像宇航員親眼所見一樣。
用於通訊的“史努比帽子”是艙外活動部件系統中非常容易辨認的部分，但正如大多數進行過太空行走的宇航員可以證明的那樣，他們很快就會被汗水浸透，而且他們的麥克風在移動了幾個小時後並不總是能很好地工作。xEMU去掉了“史努比帽子”，因為它的音訊系統嵌入到了太空服中，語音啟用後可以在說話時自動接收聲音。
手套
任何參加過太空行走的宇航員都會抱怨手套，它不僅沒有提供幫助，反而成了累贅甚至是威脅。手套笨重的層次意味著其失去了很多靈巧性，而且宇航員也不一定知道當其抓東西的時候所用的壓力有多大。血液迴圈不足和水分積累會導致某些嚴重的副作用，比如指甲變脆，甚至長出真菌。羅茲說：“手套並不是新的挑戰，絕對有改進的空間。”
羅茲和他的團隊正在為xEMU進行的主要改進是確保宇航員的手不受極端溫度變化和灰塵的影響，並確保他們可以安全地處理月球物質。NASA還在研究如何讓他們更容易地完成簡單的任務，如抓取工具和操作小型裝置。
維生系統
早在2014年，義大利宇航員盧卡·帕爾米塔諾（Luca Parmitano）在太空行走時，他的太空服就出現漏水問題，頭盔被淹，幾乎導致他被溺死。工程師們後來發現，汙染已經導致冷卻系統的水倒流，水和冷卻迴路緊密接觸加劇了這個問題。因此，xEMU現在將這些環路完全分開，以避免再次發生這樣的緊急情況。
xEMU還配備了新的二氧化碳洗滌系統，它使用了兩個不同的吸收床。在這種情況下，是由氫氧化鋰製成的小罐子，很容易吸引和捕獲二氧化碳。當一個吸收床正在使用時，另一個可以暴露在太空的真空中並被清空，因此二氧化碳被不斷地擦洗，而不會迫使宇航員回到裡面清潔吸收床。氧氣罐是壓力更高的系統，應該比阿波羅任務使用的太空服輸送氧氣的時間更長。從理論上講，現在限制人們穿新太空服時間的唯一限制就是電池電量。
與此同時，xEMU保留了許多久經考驗的生命維持和安全功能。目前的艙外活動部件基於類似的設計，可以保護自己免受微小隕石的傷害。還有熱保護，可以承受急劇的溫度變化。
定製化、面向未來
早在2019年3月，NASA取消了第一次全女性太空行走計劃，因為沒有足夠合適尺寸的太空服，現有的太空服號碼都過大。這是個艱難的教訓，需要確保太空服設計得當，以適應各種尺碼的人。NASA已經決定，對於xEMU，他們不會重犯這些錯誤。
每套太空服都將根據宇航員的身高、尺寸和舒適度進行定製，旨在為他們在月球上的活動提供最大限度的支援。如果這次取消月球漫步，那絕不會是因為太空服不合身。不過，太空服的設計還在進行中。羅茲說：“關於月球表面運動的資料並不多，任何形式的反饋都將帶來巨大幫助。”NASA打算將它從最初幾次阿爾忒彌斯任務中學到的東西結合起來，不斷改進xEMU，並著眼於製造有朝一日能在火星上使用的太空服。