美新型負壓重力服助宇航員減重

在一九六九年七月廿一日，人類歷史上首次登陸月球，阿姆斯特朗成為第一個在月球留下腳印的地球人。那句“這是我的一小步，卻是人類的一大步”更是流傳至今。若大家看過宇航員阿姆斯特朗在月球上行走的視頻會發現，他略顯笨重，走路的時候仿佛還夾雜着跳躍的動作。

不少天文愛好者對阿姆斯特朗的身體素質大加讚嘆，因為一套太空服的重量動輒幾百公斤，而阿姆斯特朗在身負重擔的情況下還能跳起來。為了減輕宇航員在太空服上的重量，美國加州大學聖地亞哥分校的研究團隊日前設計了一種負壓重力服，可以有效減輕宇航員受到微重力的負面影響。

據研發人員介紹稱，這套負重力服主要利用真空技術對下半身施加負壓（簡稱LBNP系統），可以將失重狀態下聚集在頭部和上半身的血液有效轉移到下肢，模擬重力對血液流動施加的影響，還能在腳下生成地面反作用力(GRF)，幫助維持肌肉強度和骨胳密度。負壓大小可以通過一個旋鈕調節，實驗中是以十毫米汞柱(mmHg)為一檔。

研發人員還強調稱，一般負壓重力服技術的工作原理是基於牛頓第三定律，即作用力等於反作用力。通常來說，傳統的LBNP系統是很笨重的，外形有點類似於CT 掃描儀，需要固定在一個地點，宇航員必須一直與其連接或身處其中，實用性大打折扣。相比之下，加州大學聖地亞哥分校的設計的可穿戴衣服，具有便利攜帶性與實用性。

據了解，加州大學聖地亞哥分校設計的負壓重力服內部裝有壓力、溫度和濕度傳感器，收集的信息會通過藍牙傳輸到小型LCD屏幕上，宇航員可以隨時查看各項數值。此外，這套裝備還配有柔性外骨胳，用於支撐宇航員靈活運動，保證執行任務時的機動性和控制力。基於生物力學設計原理，外骨胳還會在負壓下收縮，提供額外的支撐力。為了保證安全，負壓重力服還配有多重保險系統。比如當負壓達到建議值負五十毫米汞柱(mmHg)時，一個保險氣閥會自動打開，讓空氣流動並調節氣壓，避免佩戴者因負壓過大而不適或受傷。在系統失靈等糟糕的情況下，宇航員可以直接拔掉連接管，就能馬上擺脫負壓。

研發人員指出，我們研發的最新負壓重力服便是一套小型，無束縛且靈活的太空艙活動服，專為宇航員設計。由於負壓是重力服自帶的真空系統產生，因此宇航員無需減少工作時間，也可以激活LBNP系統。此外，有了這種裝備，宇航員可以更容易在空間站執行任務。值得注意的是，這套裝備不局限於宇航員，如果未來太空旅行商業化，重力服也可以保證太空旅行者的健康和安全。

在未來一段時間，研究團隊將進一步提升這款負壓重力服的整體性能，讓宇航員在穿着裝備方面有更輕鬆的體驗。

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