

今天的宇航服是为了让宇航员在国际空间站外漂浮时能够很好地工作而设计的。但它们并不太适合在月球或火星上行走——它们太重,而且在臀部和膝盖处的灵活性不够。这就是为什么美国宇航局正在投资下一代宇航服,以用于深空探索。
然而,该航天机构可能很快就会发现自己陷入困境,没有宇航服了。一份来自监察长办公室(OIG)的新报告称,美国宇航局的旧式宇航服,即舱外活动单元(EMUs),正在耗尽。最初的18套宇航服只剩下11套,可能不足以支撑到国际空间站于2024年退役。据该机构官员称,订购更多这些EMUs将“成本过高”。
丢失的七套宇航服中,有四套在“挑战者号”和“哥伦比亚号”灾难中丢失,一套在2015年6月的SpaceX爆炸中损毁,一套在测试中丢失,还有一套是从未计划飞行的原型机。但仍然在服役的11套中,有些也存在问题。两套因水系统问题正在被调查或拆解,两套目前仅指定用于地面舱使用。另外两套仍在进行认证。
与此同时,新宇航服的研制速度不够快;未来宇航服的第一代要到2023年才能准备就绪,所以如果进度稍有延迟,就没有足够的时间在国际空间站上测试新组件了。
美国宇航局已经花费了10年时间和2亿美元来制造一套新宇航服,但到目前为止,成果寥寥。“尽管有这笔投资,”OIG报告指出,“但该机构距离拥有能够替代EMU或适合未来探索任务的舱外活动(EVA)使用的飞行就绪宇航服还有数年之遥。”
原因如下:
美国宇航局需要一个计划。报告指出,虽然“水星号”、“阿波罗号”和“航天飞机”的宇航服都是针对特定任务设计的,但美国宇航局还没有确定未来宇航员究竟要去哪里,或者他们需要做什么。他们会重返月球吗?在火星的一颗卫星上停留?还是直接前往火星表面?所有这些选择都需要不同的宇航服设计,因为每个目的地都有不同的温度、辐射水平、压力和机动性要求。因此,宇航服的开发项目比必要的情况要复杂得多。
公平地说,当新总统随时可能上任并废除他们的计划时,美国宇航局很难制定详细的长期计划。而且科学界对于如何最好地到达火星仍存在很多争论。
资金不足。这是一个长期存在的问题,但美国宇航局实际上削减了宇航服开发的资金,转而用于其他项目,如深空栖息地,国会要求该机构着手研究这些项目。
他们把鸡蛋放在了太多的篮子里。自2007年以来,美国宇航局的人类探索与运行(HEO)任务局已经投资了三个不同的宇航服开发项目。它向“星座号”太空服系统(CSSS)投入了总计1.35亿美元,向先进太空服项目投入了5200万美元,并投入1200万美元开发“猎户座”飞船的飞行服。
2010年,奥巴马总统取消了以月球为目标的天星座计划,转而专注于火星。当时,约翰逊航天中心建议HEO取消星座号太空服计划。但出于某种原因,HEO继续资助它,尽管CSSS项目的许多系统与先进太空服项目相比是冗余的且不够先进。在2011年至2016年1月CSSS合同结束期间,美国宇航局在此项目上花费了8100万美元。
报告称:“我们质疑该机构在约翰逊领导层于2011年初建议终止CSSS合同后,继续资助该合同的决定。”
下一步
剩下的11套宇航服有可能足以支撑到2024年或之后国际空间站的宇航员使用——这正是国际空间站的负责人似乎认为的。这些宇航服已经服役了几十年……再多几年又有什么关系呢?
但是,EMU最初的目的是在每次航天飞机任务后返回地球进行维护。现在航天飞机已经退役,这些返回的运输次数已经减少了——国际空间站上的宇航服将在六年或25次太空行走后(以先到者为准)返回。宇航员在国际空间站上进行一些宇航服检查和维护,但总的来说,宇航服在两次维护之间的使用时间比设计预期要长得多。
至于新宇航服,报告称存在“重大风险”,第一批原型机可能无法及时为国际空间站退役前的测试做好准备。这意味着美国宇航局将不得不制定一项新的太空测试计划,或者进行不那么严格的测试。
美国宇航局希望将国际空间站的寿命延长到2028年,这将允许更慢的测试进度,但届时当前的宇航服短缺问题将变得更加严重。因此,这家航天机构陷入了一种两难的境地。
《大众科学》联系了美国宇航局的HEO办公室,想了解他们打算如何处理这个问题,但在发布时尚未收到回复。OIG报告提出了一些建议,但它们大多只是用冗长的词语来说“想办法”。