穿上科技航向星際:SpaceX太空衣選用PT TEKNIK設備

穿上科技航向星際:SpaceX太空衣選用PT TEKNIK設備

近日,馬斯克再送4名「私人」太空人上太空。根據統計,此次飛行已是太空探索技術公司SpaceX 執行的第301次發射任務,同時是SpaceX 的第12次載人飛行(第一次是2020年)。

星空浩瀚無比,探索永無止境。紡織科技為航太提供了新型、優質的功能性航太材料,航太技術也不斷發展與進步。 SpaceX 開創由私人企業載送太空人升空的新時代,馬斯克新一代的SpaceX 特製太空衣問世,更是引發了一場太空科技的革命。
這款太空衣採用了黑白拼接的設計,並富有科技感。黑色部分採用了聚醯胺纖維,這種材質不僅彈性十足,還能夠適應各種肢體運動。白色部分則使用了強化玻璃纖維,具有出色的高溫和酸鹼抗性, 能夠在極端環境下保護太空人的安全。太空衣有供氧和調節體溫功能,大腿上的一個接口可以接到座位上,連接著飛船的生命維持系統,輸送空氣和電能。而頭盔則透過3D列印技術量身定制製造,解決以往固定式頭盔視野受阻的問題,內部整合式閥遮陽板縮回和鎖定機構,也搭載了麥克風。每一件都是為特定的航太員量身訂做。這款太空衣最大的特色是輕量化,相較於舊款太空衣,重量減輕了30%,僅約20斤。當然,這只是艙內太空服,並不能穿到太空中行走。馬斯克提到下一步將開發一套艙外太空服,能在月球上走動,在火星上走動。理想情況下,這套太空衣將擁有高機動性,而且不是特別昂貴,能讓人穿著舒服地走來走去。重要的是,開發出來並最終能大量生產。

SpaceX 太空衣的設計看起來彷彿出自科幻電影,很有未來感,不過同樣講求實用性。它的設計是要在船艙內失壓和沒有空氣的情況下保住航太員的性命。

為確保太空衣的舒適性,SpaceX公司向丹麥PT Teknik 訂購了暖體假人進行太空衣測試。下面我們一起來揭秘太空衣背後的科技力量。

暖體假人在航太領域的應用

在航太活動中,航太服在滿足相應的特殊防護要求同時,也帶來了人體與環境間複雜的熱傳遞問題,這使得在航太服的設計製作中進行熱學性能評估顯得尤為重要。暖體假人測試系統是服裝熱學維度及人體熱感覺試驗研究的重要手段。

航太服是具有人工氣候環境控制系統的特種密閉多功能服裝,能保障航太員正常的生命活動與工作能力。除了能夠防護空間各種環境因素,如低壓或真空缺氧或無氧等對人體的危害之外,它應該具有保持著裝身體與外部環境間的熱平衡,以維持皮膚溫度和出汗率不產生不適水平,使人體處於溫熱性舒適狀態。

在太空中可能遭遇極端天氣,溫差可能瞬間從零上160℃,驟變到零下180℃,艙外航天服能否在極端低溫時及時供暖,真人實驗有巨大風險,“暖體假人”就承擔這一試驗重任。暖體假人在很早就被國外用於航太服隔熱值的試驗研究.

丹麥PT Teknik 暖體假人測試系統

理寶科技代理的PT Teknik 暖體假人測試系統,假人的身體部分採用輕質玻璃纖維外殼,堅實耐用,頸部、肩部、肘部、髖部和膝蓋具有堅固的鋁製關節。在各種極端測試條件下,仍能保障長時間試驗的結構精確度與穩定耐用性。

假人內部從頭到腳溫度感測器遍布全身,模型的每個表面都有感測器,就像人體的各條神經一樣可以感知外界刺激,並把它的感覺如實反饋給電腦終端,實現全面數據採集。
PT Teknik出汗暖體假人
假人模型的表面塗層,與真實人體皮膚的反射率最接近。人體模型的熱輻射與真人95%相同,並能吸收與人體相同比例的長短輻射熱。

另外假人全身高達250個出汗孔,可以像真人一樣「流汗」。給它套上一件衣服,或給它吹風,或給它設定溫度,它就會自動記錄身體與環境之間熱交換能量,從而判斷衣服的熱舒適程度及熱感覺。更可加入呼吸系統, 模擬因呼吸而帶來的空氣流動。

男女之間體溫調節差異的生理基礎是多方面的,例如,女性具有更大的體表面積 (允許透過皮膚進行更大的熱量損失)、不同的身體組成和更低的代謝率。 PT Teknik 也提供女性暖體假人,用於為女性太空人量身打造航太服。應用PT Teknik 暖體假人測試系統模擬太空人穿上航太服後的代謝能量、熱傳遞和皮膚溫度等數據,評估航太服對人體/生命的保護的能力,對改善航太服內的熱環境,提高航太員的工作效率具有重要的實用價值和深遠意義。

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