滞留空间站五个月，“宇航公交”换乘为什么那么难？

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“标准化”到底重不重要

波音的飞船这次真的不中用了。

两名被困在太空两个多月的美国国家航空航天局（NASA）宇航员终于定下了回来的日期和方式：明年2月乘坐SpaceX的“龙飞船”返回地球，而运送两名宇航员前往国际空间站的波音“星际客机（Staliner）”则直接无人驾驶返航。 

波音两名宇航员都曾在太空执行过长期任务

今年6月6日，威廉姆斯（Sunita Williams）和威尔默尔（Barry Wilmore）乘坐星际客机到达空间站，原计划当月14日返回地球，但由于飞船推进器故障和氦气泄漏等问题，为了空间站和宇航员的安全，返航时间一再推迟，导致现在原计划8天的任务直接延迟到了8个月——宇航员心情如何暂且不知，波音却是实实在在的颜面扫地，不得不忍受曾经的“小弟”马斯克在社交平台的明嘲暗讽。

当然这还不是现在关注的重点，怎么在保证空间站内所有宇航员安全的前提下，让两名宇航员安全返航才是更迫切的问题。

决定让龙飞船去接人其实也需要解决几个问题，首先，星际客机要能回得去。 

国际空间站的“停机位”有限，新的飞船要来必须有位置停靠，这也是为什么原定于今年8月18日由猎鹰9号和龙飞船执行发射、运载任务的Crew-9计划迟迟难以实施，只能等9月24日前，波音星际客机顺利离开空间站后才能推进。

而波音目前很难做到这一点。

在之前的文章中笔者详细解读过星际客机的氦气泄漏情况：一旦星际客机准备返航，之前因关闭氦气歧管而阻止的氦气泄漏又会继续，进而影响姿态控制系统（RCS）的作用。连波音公司的代表都表示很有可能“无法让星际客机脱离对接，自主返回地球”……但无论如何，NASA和波音都要尽全力保证它能安全离开国际空间站，并受控重返大气层着陆，以便空间站有可用的飞船对接端口。

其次，波音宇航员要能顺利坐进龙飞船。这就牵扯到了一个此前一直被忽略的细节，即波音和SpaceX俩家不同标准的舱内宇航服互相也有壁垒，根本无法复用。舱内航天服一般与舱内设备连接获取电能、氧气等，用于在航天器密封舱压力下降到不适合人类生存时，为航天员营造服内压力环境，以保证航天员的生命安全。

波音宇航服与传统宇航服仍有相似之处

波音的宇航员乘坐龙飞船可不像是随便搭乘一辆宇宙公交，上客就走，追求标新立异和科技感的美国商业航天公司都不甘心使用老款宇航服，所以无论是SpaceX、波音还是蓝色起源，在舱内宇航服的设计上都是绞尽脑汁。 

不过，让龙飞船带上去两套新的适配宇航服说到底也不是什么难事，只不过占一些载荷而已。笔者更感兴趣的是，为什么这么大型且持续多年的商业航天项目，对于宇航服反倒没有统一的标准？

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舱内宇航服的多样化风潮

舱内宇航服其实脱胎于航空，在准确一些，应该是喷气式飞机飞行员准备的“航空压力防护服”，用来在极端高度的低压、低氧环境下保护飞行员的生命安全。这类防护服一般由橡胶制成，表面覆盖有硬质织物，飞机加压舱一旦失压，连接防护服的软管会从机舱内氧气瓶向防护服中输送氧气，从而使防护服内部保持一定的压力。

历史上第一套真正的宇航服，是苏联宇航员尤里·加加林在1961年穿的“SK-1宇航服”，它直接从Su-9喷气式战斗机飞行员用的防护套装改进而来，只不过增加了头盔和压力感应装置。

美国则几乎在同一时间，在同样的压力防护服基础上，增加了镀铝尼龙层、系带靴子、手套和新型头盔，腰部有根“脐带”能供养宇航服内需要的氧气，然后通过头盔右侧的软管排出，在供氧的同时带走了服内的部分热量起到冷却的作用。

商业载人航天竞赛打响后，宇航服一改过去几十年的风格，往太空时尚单品的方向猛冲。

波音作为最早和NASA进行合作的商业公司，宇航员在升空，变轨或者是返回地球过程中穿的压力防护服设计其实延续了一部分NASA以前的风格。它是一件蓝色的连体衣，与头戴的球形面罩头盔以气密拉链相连。

相似之处在于，“波音蓝”腰部也有“脐带”联接座椅，只不过比之前的舱内宇航服功能多了许多，比如有不同的夹层调控体温，防止过热；手套具有触屏功能，宇航员在太空也可以操作平板电脑；靴子也经过了锐步的改良而变得更像跑鞋，头盔质地柔软，形状像连衣帽，且加了一个较宽的聚碳酸酯面罩，星际飞船的乘客在旅途中边缘视觉会更好。最重要的是，“波音蓝”的重量仅20磅（约 9.0 kg），要比过去几代NASA舱内宇航服重量减轻了40%。 

波音宇航服功能性与以往没太大区别

SpaceX的宇航服就更“潮”了，他们请来的设计师是好莱坞服装设计师何塞·费尔南德斯（Jose Fernandez ），曾参与设计蝙蝠侠、钢铁侠、超人等荧幕经典形象的战袍。马斯克的要求是：不仅要功能强大，还应拥有独特的设计美学。 

SpaceX的舱内宇航服科技感十足，但牺牲了部分功能性

最终得到的是一款白灰相间的宇航服，每件都是为宇航员个人定制的，从头到脚连为一体。整体剪裁修身，完全没有传统宇航服的笨拙臃肿。

制造工艺上也不同以往，头罩使用的是3D打印技术；龙飞船的操作台没有密密麻麻的按钮和操纵杆，只有三块触摸显示屏，佩戴手套也必须能操作，座椅经过专门设计，以保证“非常舒适”。同时它也有一根“脐带” 似的缆线可以跟座椅连接，作为通讯和输送可呼吸空气的管道，以实现供氧和调节体温功能——这件舱内宇航服本身并不具备独立的压力控制、供氧等功能。 

SpaceX的宇航服是龙飞船乘员座椅系统的一部分

两家的舱内宇航服最大的不同还不在样式上，而是联接插头。SpaceX的宇航服是龙飞船乘员座椅系统的一部分，如果无法将宇航服上的连接头插入座椅之中，舱内宇航服就是没有电也没有通讯连接的普通衣服，功能性作用发挥有限。但波音的宇航服并不与龙飞船座椅兼容，如果硬穿着波音的宇航服返航，恐怕都无法被安全地固定在SpaceX龙飞船座椅上。

舱内环境虽然要比舱外好得多，但仍有可能发生失压、缺氧、失温等意外，舱内宇航服就是最佳的自救手段，所以不可能在毫无准备的状态下，贸然更换不同的飞行器。

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没有竞争真的是好事吗？

而两家宇航服设计、座椅插头之所以不通用，根源还在于NASA。2010年，奥巴马政府为NASA做出一笔190亿美元的预算案，正式提出了商业载人计划（Commercial Crew Program）时，也逐渐为商业载人航天设置了几乎全新的流程。

在此之前，NASA也是积极参与宇宙飞船和宇航服的制造测试的，现在已经一股脑外包出去，自己只负责安全标准的验证，给予各家公司极大的自由。 

不过，在一些持支持态度的业内人士看来，NASA未明确规定每个商业航天器的宇航服必须相互交叉兼容，实际上是有益的，“反过来看，如果大家的插头或者管道连接器是同一标准类型，那么一旦插座存在标准缺陷，那两艘飞船都要被停飞。”

不过从与NASA签订合同到现在，波音已经明显输掉了商业载人的竞赛；SpaceX为首次商业太空行走计划的舱外活动（EVA）开发的全新舱外宇航服，不久前都已经完成了验收测试，之后还会有第二家公司能成为SpaceX的竞争者吗？

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编辑｜张毅

审核｜吴新

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