設計和製造航天服時，美國宇航局必須在量身定製和成本之間做到平衡。這是一個永遠無法迴避的挑戰。由於沒有合身的航天服，美國宇航局的一個歷史性時刻——第一次全女性太空行走被迫取消。航天服不合身是宇航局面臨的一個「老問題」。不過，宇航局也試圖改進航天服的設計，以便適合各種體型的太空人。
國際空間站上的一件美國航天服
2019年春季是國際空間站的「太空行走季」，太空人要在航天服的幫助下完成各種任務。航天服雖然笨重並且不好穿，但高科技含量極高，能夠在太空的真空環境下確保他們的安全。航天服的設計非常複雜，以便應對太空中的各種致命風險。這意味著不能為了「合身」就在設計上做出妥協。
美國太空人克里斯蒂娜·科赫幫助同事尼克·海格和安妮·麥凱恩穿航天服。3月22日，兩位太空人進行了一次太空行走
美國航天服的正式名稱為「艙外機動套裝」。3月，由於航天服不合身，美國宇航局的第一次全女性太空行走泡湯。作為太空人出艙活動的一把保護傘，航天服對各方面的要求極高。航天服不合身並非宇航局遭遇的新問題。宇航局也一直試圖改進航天服，以便適合各種體型的太空人。
詹森航天中心的航天服工程師艾米·羅斯3月中旬指出：「普通公眾往往將複雜的問題簡單化，要麼認為你是正常體型，要麼認為你是不正常體型。」接受採訪時，宇航局的春季太空行走計劃還沒有啟動。羅斯說：「但我的某個身體尺寸可能比平均值高出100個百分點，另一個身體尺寸則只高出5個百分點。每個人的身體都是各部位怪異數據的組合。從這個意義上說，沒有一個『正常人』。」
身穿水星計劃航天服的太空人約翰·格倫。1962年，格倫成為第一個環繞地球飛行的美國人
就像生活要面對很多挑戰一樣，航天服的設計也面臨諸多考驗，要在各種相互矛盾的優先事項中做到平衡。最壞的情況是，在技術上幾乎不可能做到完美。即使達到最好的情況，成本也高得驚人。
在航天服的尺寸方面，宇航局並非始終選擇標準尺寸的組件。宇航局的航天服工程師馬洛里·詹尼斯表示：「在我們最初製造航天服時，太空人人數較少，因此能夠為每個人定製一套。但在太空梭和國際空間站服役後，太空人數量暴增，我們無法準備足夠的航天服。為此，我們採用了模塊式設計，通過各種模塊的搭配組合，製造航天服。」
身穿雙子座G-2C訓練服的登月第一人尼爾·阿姆斯特朗
模塊搭配說起來容易，做起來難。目前，國際空間站上共有4套配置齊全的航天服，用於太空人進行艙外活動——其中兩套是上身採用玻璃纖維硬殼的航天服，一件中號，一件超大號；另外兩套是大號航天服。宇航局太空行走飛行控制主管里克·亨弗林2日表示，空間站上還有每個尺碼的備用部件，但並未進行配置。
更換上身硬殼款航天服需要大約12個小時，為了避免過於匆忙和拖其它任務的後腿，宇航局決定調整餘下兩次太空行走的太空人人選。第一次全女性太空行被媒體熱炒，取消這一歷史性太空行走的決定登上了各大媒體的頭版頭條。2日出席眾議院科學委員會聽證會時，宇航局局長吉姆·布里登斯廷遭到國會議員的質疑。
太空人加斯·格里森（左）和約翰·楊，1965年3月執行雙子座計劃的第一項任務
布里登斯廷表示：「我們正不懈努力，確保未來的太空人，無論男女都能穿上合身的航天服。」顯而易見，宇航局將增多航天服的尺碼。當前用於艙外活動的航天服設計元素並非基於性別。女太空人的體型通常不及男太空人，因此更適合穿中碼上身硬殼款航天服。這是當前尺碼最小的美國航天服。
但在2日舉行的一場討論下一次太空行走的新聞發布會上，宇航局的空間站操作和整合負責人肯尼·托德表示，宇航局目前還沒有製造用於空間站艙外活動的新航天服的任何計劃。他指出未來的航天服將在這個軌道實驗室接受一系列測試，但這些航天服專為新型任務設計，而不是空間站出艙活動。
1965年6月3日，身穿雙子座航天服的埃迪·懷特。懷特是第一位進行艙外活動的美國太空人
宇航局的航天服工程師當前的焦點是重返月球和探索火星。但目前，美國還沒有將任何可以用於此類任務的航天服送入太空。畢竟，近50年來，宇航局都不需要設計專為地面行走的航天服——而這種航天服必須優先考慮下身的運動。
過去10年，美國太空人身穿兩種不同類型的航天服執行太空任務，每一種的用途都與用於地面行走的航天服截然不同。空間站的太空人配備輕便、柔軟但不加壓的乘員救生服，在空間站出現故障時保護他們的安全。出艙活動穿的航天服比救生服更為堅固，針對上身而不是下身移動進行優化，便於太空人沿著空間站的扶手移動。
1984年2月，太空梭太空人布魯斯·麥克坎德雷斯在一款類似噴氣背包的裝置幫助下遨遊太空
布里登斯廷在聽證會上表示除了火箭、太空艙、著陸器等任務環節的時間表需要加速，用於地面行走的航天服研發也需要新的時間表。「為了重返月球，我們必須研製新的航天服。」
宇航局的航天服工程師可以向阿波羅時代的前輩取經，在一定程度上避免重複勞動，但他們仍需要研製新的航天服。雖然為登陸的太空人研製現代航天服面臨不小挑戰，但新航天服的研製也讓工程師有機會重新評估航天服的所有工程學要素。
太空梭太空人穿的發射-入軌航天服，被形象地稱之為「南瓜服」
在設計上，新航天服要重回量身定製的路線，尤其是用於火星任務的航天服。未來登火的太空人要在火星上逗留很長時間，進行多次火星漫步。羅斯表示：「你要有一件品質出色的工作服，相信它能夠成為你的得力助手。要做到這一點，一種方式就是定製。只有定製的工作服才能完全貼合你的身體，讓你在工作時更加得心應手。」不過，宇航局尚未回歸量身定製的路線。
3月的尷尬讓工程師意識到，在改進航天服的設計時，他們還要做到一點，即航天服的穿戴和準備不能耗費太長時間，以免浪費太空人的寶貴時間。現在的航天服從穿戴到出艙需要12個小時，這讓輪換太空人進行太空行走變得不切實際。
具有未來派色彩的航天服設計，左為發射-入軌航天服，右為太空行走航天服
即使不改變尺碼，航天服也需要進行大量保養和檢修。太空人要定期檢查航天服的每一個組件，確保航天服能夠提供全面保護。這會耗費太空人大量時間。用在航天服身上的時間越多，太空人從事科研工作的時間就越少。如果航天服只需些許維護保養，同時減少太空行走所需的準備工作，太空人在執行任務時便擁有更大的靈活性。詹尼斯說：「如果我們能夠改變航天服的設計，我們便可以改變出艙活動的方式。」
博科園-科學科普｜文: 梅根·巴爾特斯
轉自: 漫步宇宙/qqtaikong
博科園-傳遞宇宙科學之美
