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美宇航員再登月需改良太空靴

來源:泰然健康網(wǎng) 時間:2025年06月21日 14:19

  本文轉自:參考消息

參考消息網(wǎng)1月31日報道據(jù)阿根廷布宜諾斯艾利斯經(jīng)濟新聞網(wǎng)1月27日報道,美國國家航空航天局(NASA)的“阿耳忒彌斯”登月計劃是太空探索領域的一個里程碑。該計劃試圖挑戰(zhàn)50多年前“阿波羅”號任務實施時的那些局限,在本10年內將美國宇航員再次送上月球。

  “阿耳忒彌斯”計劃的目標更加遠大:探索月球的極地地區(qū)。那里的氣溫可低至零下223攝氏度,地形條件也比之前抵達過的赤道地區(qū)惡劣得多。

  這一變化導致科研人員需要全面檢查登月裝備的設計,特別是宇航員登月時需要穿的靴子。太空靴在確保宇航員的行動能力、安全和健康方面的作用至關重要。

  “阿波羅”號任務在月球赤道地區(qū)進行。那里雖然寒冷,但與月球極地的極端氣溫相比,氣溫還算相對適中。宇航員當時使用的靴子是為短暫停留和適應相對平緩的地形而設計。

  然而,“阿耳忒彌斯”登月計劃旨在建立長期可持續(xù)的月球基地,探索極寒、擁有持續(xù)輻射和崎嶇地形的月球極地地區(qū)。這種環(huán)境的變化需要技術創(chuàng)新,宇航員才能高效、安全地執(zhí)行任務。

  “阿耳忒彌斯”登月靴設計的主要創(chuàng)新點之一是在鞋底加入硬質隔熱板。這一構造對在月球南極的極寒氣溫下保持身體熱量至關重要。

  但是,隔熱板的硬度是一大障礙,因為它會阻礙足部的自然彎曲,尤其是連接大腳趾和足部其他部分的跖趾關節(jié)。這個關節(jié)對行走和跑步很重要,因為通過專家所稱的足部“絞盤機制”的作用,這個關節(jié)讓足部在邁出每一步時都能在靈活與穩(wěn)定的狀態(tài)間切換。

  鞋底的硬度可能會限制足部的自然運動,影響“絞盤機制”發(fā)揮作用,從而影響人在月球表面行走的步態(tài)。在地球上,這種機制可以確保身體重量在每一步中適當分配,從而降低受傷風險。

  在月球失重狀態(tài)下,這些限制因素造成的影響可能會被放大。這不僅會導致足部不適,還會牽連身體其他部位受傷。

  美國北達科他州立大學的生物力學專家指出,人體就像一個運動鏈,足部受傷會引發(fā)膝蓋、臀部甚至脊椎出現(xiàn)問題。

  因此,太空靴不僅要隔熱,還要尊重自然運動模式,以避免宇航員在月球極地地區(qū)長時間停留造成累積性損傷。

  此外,太空靴的設計還必須考慮對不平坦地形的適應性。月球南極的表面覆蓋著碎石,這種細小鋒利的巖石會嚴重損壞宇航員的裝備。太空靴也必須提供足夠的牽引力,以防止人在陡坡上滑倒,并確保在巖石地形上的穩(wěn)定性。

  在這方面,太空靴設計的技術改進包括增強靈活性和材料強度。北達科他州立大學的生物力學研究人員正努力研究極端條件下的人體運動,以開發(fā)兼顧保溫和機動性的靴子模型。其研究包括模擬低重力行走,使用生物力學模型以了解雙腳在月球行走時的表現(xiàn)。

  專家指出:“要想成功完成登月任務,無數(shù)個小細節(jié)必須做到位:靴子鞋底的靈活性只是其中之一,這些細節(jié)最終可能影響宇航員在月球上的健康狀況?!?/p>

  為“阿耳忒彌斯”計劃開發(fā)太空靴不僅影響到月球探索活動,而且還將為未來前往火星和太陽系其他目的地的任務奠定基礎。在設計適應性強且安全的裝備方面獲取的經(jīng)驗教訓,可以應用到更加極端的環(huán)境中。(編譯/王萌)

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