世界新型航天服研發(fā)一瞥

確定無(wú)疑，人類要在太空中生存，就必須挑戰(zhàn)極限。例如，承載人類的飛行器空間十分有限，所有需要帶去太空空間站的東西均需裝入一袋子，宇航員所有使用過(guò)的東西都須留在身邊。顯然，研發(fā)新型的宇航服已勢(shì)在必行，這樣就可讓太空袋多功能化；太空用充氣產(chǎn)品也應(yīng)運(yùn)而生。實(shí)際上，人類在太空生活需要更柔軟的紡織品，以創(chuàng)造既實(shí)用又舒適的環(huán)境。所以，未來(lái)太空任務(wù)中使用的系列紡織品對(duì)紡織服裝的研發(fā)具有十分重要的意義。

當(dāng)然，制作航天服的風(fēng)險(xiǎn)也非常高，因?yàn)楸仨氉屑?xì)考慮原材料質(zhì)量和生命周期，以及如何組裝和使用成品。如將宇航員固定在空間站外，需要用一根繩索，它必須防故障，且繩索不會(huì)脫落。人處在零重力的極端環(huán)境中，就需要極端條件下的產(chǎn)品。

獨(dú)特的零重力環(huán)境挑戰(zhàn)

在失重狀態(tài)的太空環(huán)境中，需要解決的挑戰(zhàn)之一就是人體出汗。體溫過(guò)高時(shí)，汗液蒸發(fā)會(huì)使身體降溫。在地球上使體溫處于平衡的條件卻無(wú)法在太空實(shí)現(xiàn)，因?yàn)樵诹阒亓ο?，無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱量對(duì)流，實(shí)現(xiàn)平衡。正如NASA技術(shù)顧問(wèn)瑪麗·哈卡姆所解釋的那樣，人在太空中，水分往往會(huì)停留在皮膚表面。

德國(guó)霍恩斯坦研究院因此設(shè)立了專門的研究項(xiàng)目，旨在為這個(gè)“棘手”的問(wèn)題提供解決方案。該院高級(jí)科學(xué)專家簡(jiǎn)·貝林格曾介紹他們?cè)趪?guó)際空間站方面取得的試驗(yàn)成果，即太空服所需要的不僅僅是舒適感，更需要如何處理發(fā)熱較快的問(wèn)題，而怎樣避免熱量失衡成為關(guān)鍵。此外，宇航員每天需要鍛煉兩小時(shí)，以降低患心血管疾病的幾率。身穿的服裝也需要配合鍛煉。2017至2018年，國(guó)際空間站分別做了兩次Spacetex試驗(yàn)，收集了3件試驗(yàn)襯衫的數(shù)據(jù)，這些襯衫是用專利配方面料研制而成。研究發(fā)現(xiàn)，其中一件襯衫在對(duì)宇航員皮膚保濕上有更好的效果。Spacetex試驗(yàn)為極端環(huán)境下的服裝提供了新的蒸發(fā)冷卻型面料。測(cè)試有助于科學(xué)家了解水分對(duì)流和蒸發(fā)部分的熱量損失及對(duì)人體的影響。新型太空服不僅需要處理汗液?jiǎn)栴}，人體氣味控制也有待解決。NASA高級(jí)紡織工程師伊芙琳·歐朵夫也就汗液、服裝和氣味控制的問(wèn)題發(fā)表見解：“不管是否經(jīng)過(guò)處理，聚酯纖維上總是有氣味的?！倍鳱ASA現(xiàn)在正考慮使用美利奴羊毛制作太空服，原因是這類纖維可緩解并抵消氣味。

在研發(fā)航天服時(shí)，要解決汗液的問(wèn)題顯得相當(dāng)困難，因?yàn)楹教旆旧硎欠忾]的系統(tǒng)，汗液不能蒸發(fā)。在這樣的條件下，就只能研究如何保持航天服溫控，以減少宇航員出汗。

NASA計(jì)劃2024年重返月球，他們還面臨其他太空服挑戰(zhàn)，因?yàn)樵虑虮砻嬗蟹浅＜?xì)小的塵埃，其厚度約為0.05微米，它們猶如無(wú)數(shù)塊小刀片，能切割周圍的一切柔軟物質(zhì)。

NASA認(rèn)為，過(guò)去的太空服是由他們自己完成研發(fā)的，但今后太空所需要的所有紡織品都將移交給紡織業(yè)界完成，因?yàn)榧徔椃b業(yè)已具備研發(fā)智能穿戴的條件，并且未來(lái)的太空紡織品需求量極大，條件也要求更高。在將來(lái)，技術(shù)紡織業(yè)將成為太空技術(shù)的一部分，這個(gè)行業(yè)有能力也有時(shí)間來(lái)解決太空中所遇到的紡織服裝問(wèn)題，而且理應(yīng)如此。

世界首款大眾型太空服

美國(guó)安德瑪公司近日發(fā)布成功研發(fā)一款宇航服。他們與理查德·布蘭森所創(chuàng)維珍銀河公司（Virgin Galactic）合作研發(fā)，專供宇航員飛行太空時(shí)穿。兩家公司正通力合作為維珍銀河推出全套太空服，據(jù)稱，這是第一套“專為大眾設(shè)計(jì)的”太空服。該套太空服包括宇航服、訓(xùn)練服、宇航鞋，以及一件限量版的夾克衫。

該公司稱，其中之一的主要組件利用了名為Rush的工藝，它是一款具有特殊功能的技術(shù)紡織品，有助于肌肉恢復(fù)，且因其使用紅外線熱，可使肌肉生長(zhǎng)及恢復(fù)得更快。2019年年初，該公司就宣布成為維珍銀河獨(dú)家技術(shù)太空裝研發(fā)合作伙伴，安德瑪負(fù)責(zé)為其開發(fā)系統(tǒng)太空服。

創(chuàng)新一直是安德瑪公司核心文化的一部分，其品牌在諸多領(lǐng)域引領(lǐng)世界，諸如熱裝備系列（HeatGear）、冷裝備系列（ColdGear）、復(fù)原睡衣系列（Recovery Sleepwear）、緩震跑鞋系列（UA RUSH）等產(chǎn)品的發(fā)展都具有創(chuàng)新意義。安德瑪旗下團(tuán)隊(duì)與維珍銀河合作，致力于開發(fā)安全、實(shí)用、舒適的系統(tǒng)太空服，在經(jīng)典宇航服及宇航鞋上注入其公司元素，以塑造下一代太空旅行者著裝方式。

該公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官凱文·普朗克表示，安德瑪員工皆為其不斷進(jìn)步及創(chuàng)新而感到自豪，但很少遇到如太空裝這樣具有挑戰(zhàn)意義且令人興奮的項(xiàng)目。研發(fā)太空飛行裝獨(dú)特且苛刻，與眾不同。安德瑪利用其關(guān)鍵技術(shù)所做的設(shè)計(jì)將重新定義太空服的未來(lái)，并領(lǐng)先于時(shí)代的前沿科技。

UA | VG被視為人類機(jī)體處于太空時(shí)的第二層皮膚，這對(duì)安德瑪而言，工藝的改進(jìn)將提高宇航員的精神狀態(tài)及全身血液流動(dòng)。整個(gè)底層采用UA的新型Intelliknit面料，實(shí)現(xiàn)全面濕度及溫度管控。從最熱的沙漠到寒冷的太空，這類太空服基層均能提供溫控及汗水管控，使不可能變?yōu)榭赡?。新一代宇航服為深空藍(lán)，由大氣中淡藍(lán)色元素與金色元素組成，靈感來(lái)自太空中太陽(yáng)光線投射至地球上的影像。此外，維珍銀河公司還在服裝背部鑲嵌DNA符號(hào)，這象征著宇航服與其任務(wù)的統(tǒng)一。

UA Clone宇航服是一種專有膨脹材料精制而成，它可依身體形狀自動(dòng)形成合身的服裝，以實(shí)現(xiàn)精確貼合與零分散感，而宇航員的肘部和膝蓋等關(guān)鍵部位則用UA-VG材質(zhì)制成，以便宇航員獲得最佳的靈活性及舒適度。UAH OVR緩震系統(tǒng)亦被整合至肩墊及頸部，這是為順應(yīng)高沖擊區(qū)的需要研發(fā)出來(lái)。

宇航服內(nèi)襯則采用了其他新面料，如豪華天絲（Tencel Luxe）、絲賓利（Spinit）及諾梅克斯（Nomex），旨在溫控與濕控。這是因?yàn)槲磥?lái)宇航員在整個(gè)旅程中都可能經(jīng)歷各種溫度。而UA系統(tǒng)服具備了調(diào)節(jié)冷熱、光滑、快干、保濕、舒適及安全等功能，它集多種功能為一體，使所有性能集中于面料上，以確保未來(lái)宇航員擁有最舒適的體驗(yàn)。套裝結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要部分包括功能特性，如多個(gè)口袋，用于存放必需品及個(gè)人物品，包括帶有按鍵通話按鈕的集成通信解決方案。每次太空服迭代都要經(jīng)過(guò)VG團(tuán)隊(duì)主要利益相關(guān)者的嚴(yán)格測(cè)試，包括飛行員、太空飛船工程師、醫(yī)務(wù)人員、宇航員教練及客戶體驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，以確保滿足飛行任務(wù)的需要。

為太空行走設(shè)計(jì)的鞋襪

UA還帶有克隆自適應(yīng)技術(shù)，亦用于太空服，它可形成精確的腳部形狀，以實(shí)現(xiàn)精確貼合及零干擾感，而UA Hovr緩震系統(tǒng)則采用了最柔軟的泡沫塑料，旨在為功能性、舒適性及阻燃性鞋類提供支撐。該技術(shù)可消除一切干擾因素，當(dāng)未來(lái)宇航員在失重狀態(tài)下飄浮時(shí)，靴子光滑且柔軟，也可避免勾住任何設(shè)備或其他宇航員。

EnerWear牌登月襪采用經(jīng)太空測(cè)試的專利面料，為宇航員提供極舒適感并帶有實(shí)用性，為永不停止的極限探索家設(shè)計(jì)。

為應(yīng)對(duì)不斷變化的環(huán)境，研發(fā)于2003年的Outlast面料是專為美國(guó)宇航局研發(fā)。該面料用相變材料(PCM)研制而成，可吸收儲(chǔ)存和釋放熱量，使身體達(dá)到最佳熱舒適。這使Outlast襪適合南到南極，北到戈壁灘，甚至上月球的任何極端天氣，稱為任何地理位置或艱苦環(huán)境下均適合人類穿戴的最佳襪伴侶，并且該款面料于2005年入選美國(guó)宇航局空間技術(shù)名品堂。

這款襪子里有微膠囊材料，可根據(jù)周圍環(huán)境和人體所需溫度吸收和釋放多余熱量，就像水一樣，從固體變?yōu)橐后w，它是唯一通過(guò)太空測(cè)試并用于太空探測(cè)的相變材料。這款限量版登月襪由Outlast公司專利面料制成，共有4種顏色，分別是高級(jí)灰、星空黑、午夜藍(lán)和大地棕，并且還會(huì)推出“美國(guó)星條旗” “月球人”和“歷史足跡”3種創(chuàng)意設(shè)計(jì)版。

新型太空服將帶來(lái)服裝變革潮

新型太空服代表著紡織服裝技術(shù)的最高水平。設(shè)計(jì)師認(rèn)為，新一代宇航服將對(duì)宇航員的體驗(yàn)產(chǎn)生巨大的變革及情感影響。在與未來(lái)宇航員客戶及VG團(tuán)隊(duì)進(jìn)行交流時(shí)，他們就發(fā)現(xiàn)UA還能整合信息并反饋，要成功設(shè)計(jì)一套新型的現(xiàn)代宇航服還真的需要技術(shù)知識(shí)的支撐。比如UA服在心臟上方的夾克內(nèi)側(cè)增加了一個(gè)透明口袋，用以放置宇航員愛人的照片。此外，每個(gè)任務(wù)都有對(duì)應(yīng)的獨(dú)特功能，一些部分可從宇航服上取下，貼于未來(lái)宇航員的飛行夾克上，以便日常穿著。從性能角度確定功能性及安全性上來(lái)看，研發(fā)人員希望將太空服以標(biāo)志性的安德瑪風(fēng)格帶入地球人類生活，并希望大眾能認(rèn)可維珍銀河的崇高目標(biāo)及史詩(shī)般的成就。安德瑪還能融入經(jīng)典太空服的懷舊元素，它不僅源于過(guò)去的太空任務(wù)，還包括標(biāo)志性太空電影，以重新定義其對(duì)太空服發(fā)展的看法，并創(chuàng)造出令人難忘的、不同于未來(lái)宇航員所見過(guò)的任何宇航新品。

毫無(wú)疑問(wèn)，新型太空服與過(guò)去相比，更具有實(shí)用性和功能性。它將進(jìn)一步推動(dòng)實(shí)際紡織服裝品牌的更新?lián)Q代，也將引發(fā)新一代時(shí)裝潮流的興起，因此它雖是為將來(lái)的太空旅行做準(zhǔn)備，但實(shí)則將掀起新一輪的世界紡織服裝研發(fā)熱潮。

（據(jù)https://www.textileworld.com/textile-world/knitting-apparel/2019/08/enerwear-celebrates-the-50th-anniversaryof-the-first-mission-to-the-moon-withlimited-edition-lunar-lander-socks/https://advancedtextilessource.com/2019/10/07/serious-about-soft-goods/https://www.innovationintextiles.com/fibres-yarnsfabrics/worlds-first-spacesuit-engineeredfor-the-masses/近期資料）