探索：X光下的航天服

美国华盛顿的史密森尼国家航空航天博物馆的一场名为“太空着装”的展览，通过照片、X光片和实物展示航天服过去60年的进化。航天服是太空探索的必备装备，保护宇航员在太空活动时的生命安全。航天服越先进，宇航员就越安全。

这一套先进的试验性航天服，由航空研究公司1968年研制。右侧的X照片揭示出航天服内的一系列铝线圈和管子。史密森尼国家航空航天博物馆的历史学家卡瑟琳·刘易斯表示，肘部和膝盖的线圈在设计上用于帮助外太空环境下工作的宇航员在加压航天服内活动关节。肩部的线圈允许空气在一定范围内流动和抑制增压。这些关节在设计上用于让空气自动流动。如果没有这些关节，宇航员举起手臂时手臂便会膨胀，无法自由移动。

这一套用于验证的航天服，在美国宇航局埃姆斯研究中心的一个真空舱接受测试。真空舱在设计上模拟外太空环境，宇航员穿上航天服在真空舱内接受测试。测试中，他们会重复做一些动作，例如行走和坐下，让技术人员测试航天服。虽然在上世纪60年代晚期美国的太空探索计划还比较年轻，但研制这套航天服时，美国已经拥有近20年的硬式加压服设计经验。这款加压服最初是为美国空军研制的，时间为上世纪50年代初，当时的空军在飞机上使用真空管。

1964年设计的头盔，较以往的头盔相比能够为头部提供更多保护。这款头盔的颈环内装有滚珠轴承——在X光下清晰可见——允许宇航员的头部左右移动。刘易斯说：“头盔内装有通讯线路和供氧装置。中部的黑色组件便是供氧装置的一部分。”当时的航天服头盔使用除雾器，通常是在头盔前方喷洗碗用的清洁剂，防止头盔在太空中积满尘埃，现在则使用更复杂的专用化学制剂。

航天服的手臂在设计上与其他部位不同，部分原因在于航天服必须处于加压状态。刘易斯说：“在加压环境下，航天服的移动受限，因此必须设计帮助他们移动身体的关节。”工程师将空气的流动限制在一定区域，让宇航员移动一条手臂时不会导致另一条手臂伸出。形象地说，不会出现类似挤压气球的一个区域时导致其他区域凸起的现象。刘易斯说：“在‘水星’和‘双子座’计划之后，工程师进一步改进了手臂的设计，提高宇航员的移动能力。”

X光下的套鞋，用于套在进行月球行走的宇航员的鞋子上。在设计上，套鞋可进一步提高宇航员鞋子的隔热性能。它的鞋底采用硅材料，顶部所用材料由铬和不锈钢制成。这种材料能够保护靴子和手套，防止宇航员在月球表面触碰或者踩到锋利物体时受伤。这种套鞋是专门为阿波罗计划研制的，只制造了两双，图片中的这一双曾参加“阿波罗17”号任务，另一双留在月球，以减轻返回舱的重量。

在制作一套航天服过程中，制作难度最大的莫过于手套。刘易斯说：“手套需要具有极高的性能，让宇航员在使用工具时能够获得很好的触觉反馈，以便更顺利完成自己的工作。此外，手套还必须非常坚固，保护宇航员的双手。”图片中的手套曾参加“阿波罗”号任务，它的指尖采用硅材料，由于不会吸收任何辐射，因此在X光片中不见踪迹。手腕上放的环是一个防护装置，防止手套充气后飞走。