设计一件出色的宇航服需要付出艰辛的努力。一件好的宇航服往往是成功任务的关键，它可以让太空生活变得轻松愉快，而一件糟糕的宇航服则可能让宇航员的生活天翻地覆。
没有人愿意在太空旅行后带着瘀伤和肩部损伤回来，但有些宇航员却不得不面对这些。然而，这些伤痕并非由卫星碰撞或深空异常等戏剧性事件引起——它们常常是由于船员自己的制服造成的。
多年来，美国宇航局（NASA）尝试了多种策略来完善下一代宇航服。从水星号宇航服到目前版本的探索舱外活动单元（xEMU），宇航员服装的历史是一段充满故事的历程，有时也伴随着一些意外事故。
鉴于此，作为美国宇航局先进概念研究所（NIAC）项目的一部分，一位前航天飞机任务宇航员希望能够实现未来宇航服的完全定制化。现在是德克萨斯农工大学航空航天工程学教授的邦妮·邓巴（Bonnie Dunbar）表示，她已经在思考如何让宇航员的服装在 20 多年里变得更安全、更舒适。
“宇航服确实与你在商店里买的衣服不同，”邓巴说。“它就是一个类人形状的航天器，所以非常复杂。” 随着许多商业太空旅行者穿上自己的装备，廉价且相对快速的宇航服生产将会增加。
邓巴的提案名为“宇航服数字线”，是 NASA 今年选出的 12 个概念之一，获得了 17.5 万美元的资金，用于在未来九个月内证明其设计的可行性。它通过结合流行的科幻概念和相当现代的制造理念，利用生物识别数据和数字工具来实现。
“我可以在数字上构建它，查看它的机械性能，然后进行制造，”邓巴说。
该系统使用光和全身运动扫描仪来构建 3D 图像，计算机大约需要 20 秒就能构建一个人的“数字孪生”。之后，邓巴的团队可以修改并定制宇航服以满足个人需求。简化在地球和太空飞行中的设计和制造过程，还可以让宇航员以及未来的太空游客在几分钟到几小时内 3D 打印新宇航服——以及修复旧宇航服。
随着成百上千的宇航员和未来的太空游客计划前往最后的边疆，与过去相比，在创纪录的时间内制造出贴合、可穿戴的宇航服的梦想将堪比现代奇迹。
“它就是一个类人形状的航天器，所以非常复杂。”
邦妮·邓巴，德克萨斯农工大学航空航天工程学教授
在 1961 年至 1972 年的阿波罗任务期间，每位乘员都获得了三套定制宇航服。它们使用β布（一种由玻璃纤维编织并涂有防火特氟龙的面料）等特殊材料制成，并采用如今已过时的制造技术，许多宇航员对其表示满意。但自 1981 年航天飞机计划开始以来，随着宇航员人数的增加，需要更大范围的尺码，有大有小。而且由于不存在标准人类，很难适应如此多不同的体型和尺寸。
为了降低成本，只制造了 18 套不同尺寸的宇航服来满足近 200 名 NASA 宇航员的需求，但这并不总是奏效。尽管一支典型乘组平均有七人，但并非所有人都适合或能够穿着这些宇航服进行活动。
直到该计划于 2011 年结束，一些宇航员报告称出现了指甲脱落，以及由于宇航服内部的压力阻力（想象一下在一个巨大的、阻碍你一切行动的充气气球里）而导致力量几乎丧失 50%。由于乘组中只有两人需要能够进行太空行走或进入航天飞机外部，宇航服很少得到改进。2019 年，NASA取消了一次全女性太空行走，因为两名宇航员——安妮·麦克莱恩（Anne McClain）和克里斯蒂娜·科赫（Christina Koch）——都申请了中号宇航服，却被告知国际空间站只有一个能够承受太空严酷环境的宇航服。
如今，邓巴认为回归定制宇航服的最初设想将最大限度地降低太空探索的身体风险，并改进现代设计的几个方面。
“在宇航服的整个历史中，我清楚地认识到，无论是因为预算原因削减尺码，我们实际上并没有一件最适合每个人的宇航服，也没有我们称之为‘良好活动性’，”她说。但她的团队的目标是制造一件“让你感觉不到它的存在”的、活动性极佳的宇航服。
一件好的宇航服还必须优先考虑至少另外两件事：高可见性以及保护宇航员免受极端恶劣环境的能力。在大多数情况下，这意味着它必须能够承受太空的完美真空，因为太空缺乏一切物质（包括氧气）。
虽然这样的宇航服将使宇航员能够有效地探索月球和火星表面，但邓巴也设想将这一概念扩展到地球上恶劣环境的防护装备，特别是对于进行水下作业或在南极洲徒步的研究人员。
但是，这样的工程奇迹离我们还有多远？
“技术已经存在，”普渡大学工业工程学教授文森特·杜菲（Vincent Duffy）说。“我们接下来要做的是以一种能够展示概念验证的方式将其结合起来。”
杜菲是邓巴团队的人体数字建模专家，他表示，需要一个有远见的人来确定如此规模的项目是否能够实现功能性、商业化后的可负担性以及实用性。
“这项工作的一个非常好的地方是，一旦它投入使用，就会有相应的应用，”他解释说。
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3D 打印和制造技术的进步带来了无数技术奇迹，而这个仍在发展中的市场也已扩展到航天工业。一些研究人员甚至希望利用 3D 打印来帮助在太空中制造家具。
尽管大规模生产定制宇航服的挑战可能还有很长的路要走，但杜菲对未来充满信心，他认为在最初的九个月研究结束时，该项目将成为 NASA 应用独特制造技术于太空旅行的众多项目中的第一个。未来，你只需按一下按钮，就可以拿到一套新宇航服。而且，谁知道呢，你可能比你自一月以来一直被列入等待名单的普锐斯（Prius）更早拿到它。
