【科技．未来】NASA全女太空漫步插曲 新太空衣缘何姗姗来迟？
美国太空总署（NASA）原定在今年3月底落实“全女班”太空漫步（spacewalk），当人们翘首以待时，却反高潮地因为其中一位女太空人没有符合尺寸的太空衣而临时换人，并把计划延至10月18日，也即首位在太空漫步的前苏联太空人列昂诺夫（Alexei Leonov）逝世一周后，才由两名女太空人达成“全女班”太空漫步这一里程碑。不知是否有意配合，在同一周，NASA发布了为重返月球而设计的新一代太空衣原型，强调各种身型太空人都能合身穿着。然而，当岩士唐（Neil Armstrong）早于1969年在月球踏出了那“人类一大步”，为什么NASA要到今时今日才踏出这“女性一大步”？为什么到今天才会有适合女性的太空衣？
国际太空站（ISS）外一项太空漫步更换零件的任务，本来平平无奇，却因为负责完成的人创造了历史一刻而受人注目。NASA在10月18日到达新的里程碑，美国女太空人Christina Koch和Jessica Meir本来预定在站外安装锂电池，后来改为更换一个近期故障的太阳能电源控制器组件。任务历时7小时17分钟，这不是美国总统特朗普所错误祝贺的“首次女性太空漫步”，而是人类首次太空漫步超过五十年后，才首次由“全女班”（all-female）来完成这历史第一步。
此前，作为当年美苏太空竞赛的一部份，前苏联的列昂诺夫在1965年3月完成了首个人类在太空漫步的创举；接着，其同袍萨维茨卡娅（Svetlana Savitskaya）则在1984年7月实现了首位女性在太空漫步； NASA的苏利文（Kathryn Sullivan）于同年10月紧随其后，成为首个漫步太空的美国女太空人。
对这一次“全女班”太空漫步，美国民主党众议院议员克拉克（Katherine Clark）在Twitter形容是“女性一大步”（one giant leap for womankind），好比岩士唐1969年登陆月球踏出那“个人一小步，人类一大步”。
Koch和Meir曾一同受训六年，同于2013年被选上当太空人。她们那一届更是首届男女学员比例各半。“我们正朝正确的方向迈进，在STEM领域整体上有更多女性、更多元化，令太空课程中有更高比例的女性。对我来说，这种性别平等和融入，是成功完成太空任务的方式。” Meir说。
尺码不足造成尴尬
这历史一刻本来该在大约七个月前出现。Koch在3月底预定与另一女太空人Anne McClain太空漫步，她们都需要穿着中码太空衣，NASA却无法及时提供。虽然McClain曾在地球上以中码和大码太空衣受训，但在进行太空漫步测试后发现，中码更为合身。结果，McClain那次“漫步”工作临时改由男同事Nick Hague顶上。
在太空经历204天后，McClain在6月回到地球，Meir则在9月底到达国际太空站，“全女班”太空漫步设想又再可行。NASA是次准备妥当，于较早前把另一件已调校的中码太空衣送到国际太空站，终在近日完成创举。
然而，NASA因为未有合尺寸的太空衣而要临时换人，在社交媒体引起热烈反应，不少人为未能完成创举而感可惜或抱不平。例如在Twitter上，考古学家Sarah Parcak就讽刺：“NASA＝No Available Spacesuit Accessories（没有足够太空衣配件）”；《赫芬顿邮报》创办人Arianna Huffington就质疑：“我们已有男性登月，却找不到适合女性穿的太空衣”；前国务卿及前第一夫人希拉里更为直接：“做另一件太空衣。”
事实上，是次事件中NASA也非完全没有足够合身太空衣。NASA发言人Stephanie Schierholz称，现时，他们在国际太空站有六件太空衣，这些太空衣设计考虑了逾80种身型，并可以为每个太空人而作一定调整：“太空衣有三种大小的上身躯干部份、八种大小可调校的手袖、65种大小手套、两种大小可调校的腰部、五种大小可调校的膝部，以及很多种几乎包括身体所有部份的加垫选项。”
这六件太空衣中，中码、大码和加大码各两件，其中中码和加大码各有一件为后备。所以，在3月底时，站上只有一件中码太空衣配置准备好作太空漫步之用。须知道，在太空上组合太空衣不像在地球般方便，或要花上长达12小时，包括要把四肢部份接合至躯干，并连上生命维持系统。当时，站上太空人没有足够时间预备另一件中码太空衣，而一件大码的就可随时使用。
为何会犯太空衣短缺这种低级错误？美国北达科他大学（University of North Dakota）太空研究教授Pable de León分析：“因为现时所用的太空衣仍然是太空穿梭计划时代所用的那些。”NASA太空穿梭机于1981年首飞，2011年全数退役。de León所说与之配合的太空衣于上世纪七十年代末设计，NASA本来计划研制新太空衣，但一直未获批足够资金，而这些新太空衣价值不菲：“若每件要贴上价钱牌，是2,200万美元。”何况，研制适用于国际太空站的太空衣需时数以年计，当国际太空站预定于2024年退役，自然不甚化算。
虽然临时换人令一些人失望，但McClain展示了作为太空人的专业精神，这个由她本人提出的决定，在该情况下其实十分合理，因为太空衣可防止太空人受伤或过度疲劳，是否合身甚为重要。McClain在太空发Twitter帖文称：“决定取消是基于我的建议。高层显然难下决定，而我很幸运能够与相信我判断的团队共事。我们永远不应该承受一个可以防止的风险。机员安全与完成任务才是首要。”
新太空衣满足两性
为了让这种尴尬情况不再重演，就在全女班太空漫步前三天，NASA发布了新一代太空衣“探索舱外机动单元”（Exploration Extravehicular Mobility Unit，简称xEMU），既针对了衣不称身的长久问题，也是2024年美国重返月球的阿缇蜜丝（Artemis）计划所必需。这计划将会派遣“首名女性及下一名男性”太空人，使用太空发射系统（SLS）火箭和猎户座（Orion）太空船前往月球轨道，与月球太空站Gateway接合。然后，太空人会使用商业研发的月球登陆器前往月球表面探索及进行实验。为此，他们需要一件新的太空衣。
在两周前的记者会上，NASA女工程师Kirstine Davis穿着新的xEMU亮相。同场的NASA署长布列登斯廷（Jim Bridenstine）说，Davis “正穿着一套所有太空人前往月球时都合穿的太空衣。这是我们为阿缇蜜丝世代而设的太空衣”。
xEMU是依据现时国际太空站太空人穿着的太空衣EMU改良而来，让太空人穿上后可较舒适地于月球生活和工作。在展示会上，Davis亲身示范了新太空衣的灵活度：不但可让太空人触碰身体不同部份，也可举手高于头部，“这是从阿波罗计划到今时今日他们都做不到的。” NASA太空衣设计师Amy Ross说。Davis穿上后可扭腰、双手打圈、曲膝蹲下，弯腰捡起月球表面上的石头等。布列登斯廷笑说：“大家记得岩士唐和艾德灵（Buzz Aldrin）在月球表面上‘兔仔跳’。现在，我们可以走路，与旧式太空衣很不同。”
NASA声称xEMU可适合各种不同身型的太空人穿着，用布列登斯廷和Ross的说法，“从第1百分位数女性到第99百分位数男性”都合身。“我们需要学习在另一个世界的表面上长时间生活和工作，所以需要太空衣。”设计重点除了要顾及各种体型，让太空人可舒适地花更多时间探索也是另一目标。“我们正建造我们所有太空人都合身的太空衣。”布列登斯廷说。NASA也表示，xEMU会配备很多不同尺寸的组件，以及在肩膊加入可调校功能，令更多人更容易穿着。
此外，未来进入轨道之前，太空人需要先一边做出太空漫步可能要做到的动作，一边接受立体全身扫描。NASA可用这个模型来替太空人编配最合身的太空衣手、脚和躯干组件，减少太空漫步期间那长达数小时的不适。
新太空衣提供多重保护，例如防辐射，也可于华氏250度至零下250度正常运作。虽然新太空衣的布料近似NASA在九十年代起使用的物料，但新太空衣升级了电子设备、环境滤网、压力控制系统等。太空衣的维生系统可供应约八小时氧气量，另有额外一小时备用，以防万一。
xEMU的设计也汲取了阿波罗（Apollo）登月任务的教训，其中之一是要能抵抗月球尘埃。月球尘埃极幼细，很容易经各种罅隙进入衣服和设备之内，影响功能，xEMU因而在穿上和脱下方式作出大改动。de León解释：“对上一款在月球用的太空衣穿脱时会使用拉链，这种设计不会再用，因为月球尘埃或会卡住链齿而拉不到。”取而代之的是，太空人可以从太空衣背部的开洞爬进衣内，然后再穿上。这种设计可令太空衣肩膊两端比旧有设计更近，提升上肢活动能力，更为合身，也可减少肩膊受伤。
NASA还同场发表了另一橙色太空衣“猎户座机员生存系统”（Orion Crew Survival System），顾名思义，该款太空衣设计为太空人乘坐NASA猎户座太空船起飞和降落时所穿着。太空衣工程师Dustin Gohmert指，这套太空衣会按照太空人体型及猎户座座位而度身订制，更重要是，在危紧情况下加压：“我们会维持压力于8psi（磅力/平方英寸）一段时间，然后降至4.3psi，可以在内维持六天。”布列登斯廷及负责设计的工程师解释，他们从2003年哥伦比亚号太空穿梭机灾难汲取教训，当时遇难的机员是死于缺氧而非穿梭机解体本身，所以，更能自给自足的新太空衣或许有助未来的太空人避免同样的惨剧。
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上文节录自第186期《香港01》周报（2019年10月28日）《首次全女班升空漫步插曲 新太空衣缘何姗姗来迟》，网上标题为编辑重拟。
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