学生为未来太空栖息地设计家具

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莱斯大学的一个工程学生团队设计了一种用于太空栖息地的柔性座椅。Jeff Fitlow/Rice University
Jeff Fitlow/Rice University

随着美国宇航局(NASA)推进其备受期待的火星任务,该航天机构正在考虑从前往这颗红色星球的整个旅程,到其表面的生活。这包括宇航员在逗留期间可能使用的各种家具。不幸的是,NASA无法像去宜家那样轻松地购买刨花板和成千上万的木销钉。火星栖息地的任何沙发和桌子都必须考虑到漫长的运输和处理过程,以及在一个只有地球重力三分之一的世界上的生活。

那么,宇航员到底如何在红色星球上放松呢?莱斯大学的一个学生团队正在帮助NASA解决这个问题。应航天机构的要求,莱斯大学的五名机械工程专业高年级学生开发了原型家具,这些家具有一天可能会用于另一个星球上的太空栖息地。考虑到任何未来星际飞行器的重量限制和有限的空间,这些设计必须轻巧且灵活,以便在低重力环境下具有多种用途。

该团队对这项超凡脱俗的要求的答案是一个看似简单的椅子和桌子组合。然而,这两个家具元素合称为“月球躺椅”(Lunar Lounger),却包含了经过深入研究和复杂的设计。据Laura Blumenschein介绍,开发工作站的想法源于对曾在国际空间站生活和工作的宇航员的采访。

“我们询问了他们的日常任务,以及他们的工作流程很大程度上是如何被记录在太空日志中的,”设计团队成员Blumenschein告诉《大众科学》杂志。

他们还咨询了NASA代表,了解火星上的工作日程可能会是什么样子。“他们从醒来到睡觉都在工作,”设计团队的Alex Schmidt补充道。“这就是为什么我们的设计更侧重于工作台而不是休闲活动。”

对于他们的椅子,底座由高等级铝制成,既坚固又轻便。椅座和椅背采用高强度泡沫填充,并沿旋转轴可调,这样宇航员就可以在工作时倾斜、坐直或跪着。椅子连接在地板上的一条轨道上,将躺椅固定在原位,同时允许其前后移动。

椅子和桌子都可以折叠变平,便于在任何未来的航天器上运输。桌子的高度也可调节,允许宇航员长时间坐着、跪着或站着。Schmidt表示,这种位置的灵活性对于帮助抵消火星上有限的重力非常重要。

Schmidt说:“跪式座椅,即坐在一个垫子上,以一定角度支撑身体,可以让你处于中立体位。”在部分重力下,站立或长时间跪着不会感到那么疲劳,这就是为什么月球躺椅允许这些姿势。“如果你在火星栖息地待六个月,你希望感觉就像在地球上一样。”

 

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洛伦·格鲁什(Loren Grush)是《Popular Science》的助理编辑和科学作家,居住在纽约市。她曾为《纽约时报》、《Nautilus Magazine》、Digital Trends、Fox News 和 ABC News 撰稿。格鲁什是两位 NASA 工程师的女儿,在航天飞机和火箭科学家中长大。她很高兴能圆满完成报道科学发现和技术突破的使命。

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