当尼尔·阿姆斯特朗踏上月球布满陨石坑、尘土飞扬的表面时，保护他免受强烈阳光直射、空间辐射和飞溅的月球粒子侵害的唯一东西，就是他所穿的精心设计的宇航服。
但在阿姆斯特朗登上月球之前，这套宇航服在特拉华州和休斯顿之间进行了多次往返。专家们在发射前两周才将它装在行李箱里运到德克萨斯州进行测试，然后再送回北部进行维修——包括更换拉链。
设计将人类送入地球大气层外险恶世界的宇航服绝非易事。阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林穿到月球上的著名宇航服，在最终获批使用之前，就经历了多次承包商所有权转移和测试失败。
史密森尼学会国家航空航天博物馆国际空间项目和宇航服馆长 Cathleen Lewis 表示：“将新想法融入其中非常令人兴奋，但设计宇航服确实是一个迭代的过程。您不想冒着生命危险去承担新的、大胆的、伟大的风险。”
设计宇航服
任何宇航服本质上都是一个微型航天器，其首要设计目的是为穿着者提供通信、生命支持和身体保护。
月球宇航服与舱外活动 (EVA) 宇航服相比，确实 独具一格。当然，它们需要将宇航员与极端温度隔离开来。但它们还需要坚固的靴子，以应对尖锐的月球表面。它们需要关节的灵活性，以便宇航员能够四处走动并采集这个新世界中的科学样本，并且还需要便携式生命支持背包。它们甚至需要保护宇航员免受比子弹速度快十倍的微型流星粒子的撞击。
第一批宇航服
据 Lewis 介绍，20 世纪 60 年代初进入太空的第一批人，包括 苏联宇航员尤里·加加林和美国宇航员艾伦·谢泼德，实际上并没有穿阿波罗 11 号那种笨重的宇航服。相反，他们的宇航服更像是压力服，仅用于紧急情况。
几年后，随着不仅仅是发射入太空，而是要踏上太空行走的雄心壮志的提升，第一批真正的宇航服出现了。它们是宇航员阿列克谢·列昂诺夫和爱德华·怀特穿的宇航服，颜色鲜艳的白色，可以反射迎面而来的太阳辐射和阳光。
Lewis 说：“双方都在地球上能想到的最好的模拟条件下测试了这些宇航服。但太空中的情况会发生变化。”
制造阿波罗宇航服
从那时起，NASA 转而采用了一种水基系统：本质上是缝有饮料管的长内衣，形成一种意大利面条状的系统，通过它输送恒定的水温和水流。
阿波罗宇航服由 20 多层和 12 种材料 组成——包括由与女士内衣相同的弹性质料制成的关节。
阿波罗 11 号宇航服中的大多数材料都是在太空探索开始很久之前就已经发明和使用的产品。这包括 特氟龙（广泛用于不粘锅等家用产品）等材料，它于 1938 年发明。
Lewis 说：“宇航服工程师倾向于非常保守。这是为了保护生命的问题，他们有条不紊地测试他们的材料。”
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宇航服的面料和材料
工程师们还需要确保他们使用的材料能够协同工作。例如，早期宇航服将黄铜拉链与橡胶垫圈结合使用，无意中加速了它们的降解。
Lewis 说，虽然防弹凯夫拉在保护宇航员免受太空粒子撞击方面很有效，但它不足以防止宇航员的手套被国际空间站 (ISS) 的锋利把手划破。
阿波罗 1 号的悲剧性测试任务 让 NASA 意识到，当时使用的宇航服面料的熔点太低。
Lewis 说：“他们坚持他们所知道的，并且坚持有效的。他们使用新的材料组合进行迭代改进。”
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测试 NASA 宇航服
每当有新材料用于生产时，工程师们都会对其进行测试，从显微镜和 X 射线检查到用弹丸射击面料。在制作实际的宇航服后，ILC 等制造商甚至会聘请人类测试员，他们的工作是“基本上，对其进行在其寿命中会经历的所有考验”，Lewis 说。这包括屈伸、弓步和下蹲——各种动作。
Lewis 说：“这是持续的坚持和不断的警惕。这不像有人穿上宇航服然后跳到太空那么戏剧化。”
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制造今天的 NASA 宇航服
现在，当 NASA 准备在 50 多年后首次将宇航员送上月球时，它正在继续利用太空时代积累的经验教训来改进其宇航服。它致力于打造能够适应所有身材的宇航服，无论其尺寸如何。
Lewis 解释说：“这并不是说它们都一样，而是说宇航服的基本操作在各个方面都是相同的。”
NASA 面临的另一个重大挑战是不断上涨的成本。随着它与包括 Axiom 和 SpaceX 在内的新承包商一起在市场上竞争，这些成本将继续是一个棘手的问题。
但对 Lewis 来说，即使是简单的挑战仍然存在，就像宇航员佩戴的手套一样。虽然 NASA 已经解决了划伤问题，但它尚未制造出能够完美保护和隔绝宇航员手部，同时又能让他们自由活动的手套。这是一个工程师们几代人一直在努力解决的问题。
Lewis 说：“我们还没有找到一种方法能够（在宇航服手套中）复制我们作为人类如此重要的东西，那就是我们使用双手的能力。我不知道我们是否能够做到。获得神奇材料的时刻可能还在后头。”
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文章来源
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史密森尼学会国家航空航天博物馆国际空间项目和宇航服馆长。Cathleen Lewis
人类在太空。《宇航服历史》
国家航空航天博物馆。《宇航服》
国家航空航天博物馆。《保护》
APS.org。《本月物理史》
NASA。《阿波罗 1 号》
Axiom Space。《Axiom Space 获得国际空间站宇航服开发合同》
