水星航天服
據英國《新科學家》雜誌報道，從散發銀光的水星服到橙色的航天飛機“南瓜服”，航天服不僅是一件衣服，實際上充當個人太空船，在發射和重返地球時保護宇航員的安全，並幫助他們在國際空間站開展工作，甚至完成月球行走。以下是美國航天服近50多年來的演化曆程。
1、水星航天服
美國宇航局約翰·格倫於1962年成為美國第一個圍繞地球軌道飛行的宇航員，格倫也是惟一穿上水星航天服和航天飛機航天服在太空飛行過的宇航員。在此圖中他身穿美國宇航局的首款航天服――水星航天服。此航天服是由美國空軍進行高空飛行的壓力服改進來的，原本沒打算讓宇航員穿著它進行太空行走, 僅在太空艙失去壓力的緊急情況下作為急救保護。
雙子座航天服
2、雙子座航天服
在設計雙人雙子座飛船使用的航天服時，工程師們借鑒了美國空軍的做法。關節處不再用纖維連接，而改用充氣的壓力氣囊和內部網狀襯裏來維持一定的壓力，並使航天服在加壓狀態下也能保持相對靈活。美國宇航員格斯·格裏遜（左）和約翰·楊於1965年3月進行了首次雙子座飛船飛行任務，圍繞地球軌道飛行了5小時。從圖片中我們可以看到，他們所穿的航天服連著一個便攜式空調，來保持航天服的涼爽。
雙子座航天服經受嚴峻考驗
3、雙子座航天服經受嚴峻考驗
雙子座航天服於1965年6月3日經受嚴峻考驗，當時宇航員艾德·懷特乘坐雙子座（Gemini）飛船到達太空，上演了美國曆史上第一次太空行走，他太空行走的時間是23分鍾。當愛德華·懷特打開雙子座4號飛行器艙門，成為第一個走進太空真空的美國人時，他的航天服還通過一條8米長“臍帶”和艙內相連。這條“臍帶”連接著航天服胸部的壓力調節和通風裝置，提供氧氣。與此同時，他使用氣體動力槍來幫助他實行太空行走。
阿波羅航天服
4、阿波羅航天服
在距離地球25萬英裏外的月球表麵漫步為航天服設計師提出了新挑戰。月球探索者的衣服不但必須考慮月球表麵粗糙崎嶇的岩石、白天的高溫，還必須足夠靈活。為了具有更好的靈活性，在阿波羅航天服肩膀、肘、髖關節和膝蓋處采用波紋管式的橡膠墊。此圖片是1968年進行阿波羅航天服的測試中，美國工程師比爾·彼得森讓飛行員鮑比·史密斯穿上阿波羅航天服進行測試，給此航天服裝上一條月球遠行艙束縛帶，將宇航員和登月艙連接起來。
5、月球漫步
5、月球漫步
據稱，阿波羅航天服兼具提供氧氣、空氣流通、保持氣壓、過濾二氧化碳和冷卻功能，足夠讓登月宇航員進行長達7小時的月球漫步。其中，氫氧化鋰過濾去除宇航員呼出的二氧化碳，木炭和Orion過濾器吸收臭味。人體散發的體熱通過循環的冷卻水吸收，再通過水蒸發係統散入太空。此外還有一個後備係統，可提供30分鍾的氧氣和通信。與此同時，通信係統還可將宇航員的生理數據傳回地球。月球表麵時刻受到微流星體襲擊，因此阿波羅航天服的外麵增加了一個保護層。雖然此航天服完成了6次載人登月飛行，但月球塵埃成為一大擔憂。宇航員報告細小鋒利的月球塵埃損壞航天服，導致出現磨損，縫合處進入塵埃。阿波羅航天服重約82公斤，而航天飛機航天服比它重1倍半。
此圖是阿波羅11號宇航員布茲·愛爾德於1969年7月20日站在月球上。這是美國曆史上最出名的照片之一，其攝影師就是阿波羅11號指揮官尼爾·阿姆斯壯，這可以從愛爾德頭盔麵頰上的反射圖像看出來。
艙外機動套裝
6、艙外機動套裝
美國宇航局的宇航局目前使用二件一套的航天服，叫艙外機動套裝（EMU）。不同於阿波羅航天服得給每一位宇航員量身定做，EMU采用模具化設計，許多零件可以替換。衣服內的普通工作氣壓為三分之一個大氣壓。因此宇航員在太空行走前得忍受一下低壓，方便排除血液和組織中溶解的氮氣，從而避免在壓力減少的情況下，氮以氣泡形式在體內釋放，這可是致命的。最大型號的EMU總重約180公斤，包括了液體冷卻通風外衣、尿液采集裝置、頭盔、麵盔、通信組件、飲水袋、生理指數監測係統，可在太空呆上大約8小時。
7、俄羅斯海鷹號(Orlan)航天服
7、俄羅斯海鷹號(Orlan)航天服
美國艙外機動套裝（EMU）不是太空行走的惟一裝備，俄羅斯2001年開始投入使用其專門為國際空間站使用而改進型的海鷹號出艙活動航天服。它除部分滿足國際空間站的使用要求、提高可靠性、增加服裝重複使用次數和改進電子通信係統的性能以外，最重要的是提高了服裝的活動性。美國的艙外航天服是分體式，宇航員穿它時從腰環進入，先穿下軀幹，然後穿上軀幹，通常需要別人幫助。相比之下，海鷹號艙外航天服是後開門式，使宇航員能從航天服背部的一個鉸鏈門快速進入航天服，且不需幫助。海鷹號艙外航天服重約110公斤，可在太空呆上7小時，而在設計上可持續12小時的太空行走。此圖為美國宇航員邁克·芬克在2004年為期6個月的遠征9任務中，身穿海鷹號艙外航天服在國際空間站外執行任務。他原本想穿美國艙外航天服，但發現衣服有問題，包括冷卻裝置失靈。
國產飛天號艙外航天服
8、國產飛天號艙外航天服
中國自主研製的飛天號艙外航天服重量有120多公斤，具備獨立的運作係統，能獨立提供適當的氣壓、足夠的氧氣、適宜的溫度和濕度等生命保障係統。飛天號艙外航天服的麵料采用高級混合纖維製造而成，具有高強度、耐高溫、抗撞擊、防輻射等特性，可滿足航天員的出艙需要，每套高達三千萬元人民幣，可靠係數0.997，可以支持4個小時的艙外活動。2008年9月26日23時36分，神舟七號航天員翟誌剛穿著飛天號艙外航天服第一次在茫茫太空中的神七軌道艙內公開亮相。圖為神舟七號飛船機組成員在他們成功著陸內蒙古後出艙的畫麵。
750) this.width=750' src=http://space.wenxuecity.com/gallery/others/20090313/Img262777547.jpg onclick=document.location='http://.com'>
航天手套
9、航天手套
對於宇航員來說，航天手套可能是航天服中最重要的部件。航天手套被加壓，因此對宇航員來說很難活動他們的手指。此外，此手套設計還必須確保能操作精密儀器。阿波羅飛船的宇航員在月球配備有雙層手套，內層（左）具有由根據宇航員手模型製作的壓力氣囊，外層覆蓋多層邁拉品牌的超絕緣材料、布料和金屬網狀物，以隔離熱量，承受摩擦。大拇指和手指尖部位采用矽橡膠材料，保證一定程度的靈敏“觸覺”。像頭盔一樣，手套通過壓力封閉環和衣服連接。此外層手套用於太空行走中以保護他們不受微小隕石擊傷、刮傷和燙傷。
750) this.width=750' src=http://space.wenxuecity.com/gallery/others/20090313/Img262777548.jpg onclick=document.location='http://.com'>
10、太空人手套獲獎
10、太空人手套獲獎
2007年5月，美國緬因州西南海港的工程師彼得·霍默在餐桌上縫製而成的太空人手套贏得了美國宇航局的“百年紀念挑戰”大賽太空人手套挑戰項目比賽的冠軍，擊敗了專業組，獲得了20萬美元的巨額獎金。霍默表示，他的設計不像現行的手套起皺導致宇航員的手指像香蕉似的彎曲，迫使宇航員每伸縮一下手指都必須克服很大的阻力，而他的手套在手指的每一個關節點都能彎曲，從而使宇航員更容易活動手指。
750) this.width=750' src=http://space.wenxuecity.com/gallery/others/20090313/Img262777549.jpg onclick=document.location='http://.com'>
MarkⅢ航天服
11、MarkⅢ航天服
美國宇航局斷斷續續在開發的MarkⅢ航天服結合了軟硬材料，其中硬體部分采用鋁合金和不鏽鋼材料，軟體部分采用聚氨酯塗層的紡織材料製成。其工作壓力為57.2千帕，在出艙前不需要吸氧排氮就能避免出現潛水減壓病或潛函病。此航天服使用將更簡單靈活、可靠，工作壽命長。但由於這種服裝結構尺寸、容積和質量較大，穿著工作時需要施加更大的壓力，易導致航天員快速疲勞，目前尚未用於航天飛行使用。左圖的MarkⅢ航天服是20世紀80年代末開始開發的樣品服，稱其背穿式係統和各關節能彎曲的設計可以讓宇航員能跪下，並執行其它任務。右圖為美國宇航局為2020年重返月球的未來月球行走者研製新的宇航服。
750) this.width=750' src=http://space.wenxuecity.com/gallery/others/20090313/Img262777550.jpg onclick=document.location='http://pop.'>
12、生物衣
12、生物衣
過去40年，隨著功能複雜化，航天服變得越來越重，極大限製人的行動，致使宇航員70-80%的能量消耗於艱難的四肢彎曲活動。而麻省理工學院的航空學教授達瓦·紐曼正在設計一種高級緊身航天服BioSuit（生物衣）一反傳統航天服的笨重形象，能保證最大的靈活性。BioSuit依靠機械反壓力，將貼身的伸縮材料緊緊貼在人身上。生物衣由一些硬線構成圖案，當宇航員運動各部分身體時，這些硬線不會伸展，因此能為生物衣提供堅硬骨架但又不會限製宇航員的行動。BioSuit的另一個優勢是安全：生物衣如果被刺破，可以像傷口一樣包紮起來，衣服其他部分不會受到影響。此外，這套服裝還能讓宇航員保持身體健壯。研究顯示，在太空中，宇航員失去超過40%的肌肉力量，但這套新服裝可設計一定程度阻力，讓宇航員在飛向火星的途中穿著它鍛煉。
