每台造价1000万美元，美国航天局的载人机动装置为何会被嫌弃？

来源：宇宙观察室　2023-05-17 18:25:21

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太空行走是宇航员为了执行某些舱外行动，而特别设计的一项任务。而在MMU诞生之前，人们在太空漂浮所依赖的是绳索和宇航服，而为了获得更多的机动性，美国航天局精心研制了载人机动装置MMU。

(资料图)

然而每台造价1000万美元的装置，却在投入1年之后就被放弃，MMU究竟因何被如此嫌弃。

在宇宙中自由飞行是什么样子？

航天航空事业的发展，对于宇航员提出了更多更全面的要求，其中徜徉在宇宙中自由飞行成为了先进航天航空国家宇航员的必修课。

当然，太空的浩大，无处不在的宇宙射线等，对于宇航员的太空行走都带来了诸多不确定性。为了保证宇航员的安全，确保任务顺利完成，我们需要为宇航员装配一些必要的设备，保证自由飞行的稳健性。

栓绳或许是今天我们最常看到的一种太空行走保护方法，早在上个世纪50年代至60年代，彼时航空航天大国，美国和苏联都在致力于研究如何让宇航员实现轻松的太空行走。

1965年3月，苏联宇航员首次实现了太空行走，但是当时他依赖的便是一件宇航服和一根绳子。

随后，美国基于灵活和机动性考量，提出了“无绳太空行走”的概念，这项计划最终在1984年得以实践。

近四十年前，在距离“挑战者号”航天飞机的货舱处约100米的地方，来自美国两位宇航员勇敢的迈出了人类这伟大的一步。正是在勇敢的一步，实现了人类在没有安全绳索的情形下，首次脱离航天器的太空行走。

在本次行走过程中，两人装配了美国航天局所精心研发，为实现“无绳太空行走”计划的“载人机动装置”，即我们常说的MMU。通过该装置，宇航员可以实现在太空自由漫步的梦想。当然，这项技术仅在三个太空飞船上实践过，但是这次行动成为这一装置的标志性太空行走之一。

载人机动装置的原理是利用氮喷射原理，这项技术也常用于放置以及回收卫星。通常来说，MMU的质量超过了140公斤，这样的重量在地球上，想要把它背起来，极为困难，并不是一个成年人能够轻易完成的重量。

但是所幸宇航员所处的地方是太空，在轨道上进行漂流的时候，并没有重力，因此宇航员可以轻松的背起这个庞然大物。也是这次实验成功之后，NASA对这项装置进行改进，形成了背包推进装置。

两位宇航员所穿着的是MMU的喷气背包，它安装在EMU的宇航服上。整个装置甚至设有燃气推进器，允许宇航员冒险逃离航天飞行器。在这里值得一提的，作为首位在无安全绳索帮助下进行太空行走的第一人，麦坎德列斯在它的一生中，曾有三次参与过太空行走的任务。在第三次飞行任务中，宇航员麦坎德列斯应用了MMU的燃气推进器功能，并且找回了两颗处于故障状态的通讯卫星。

宇航员麦坎德列斯除却参与了一场为期九天代号为STS-41-B的任务，还参与了一场代号为STS-31。在STS-41-B任务中，他在距离飞行器90米左右的宇宙总共漂浮了4个小时。，在他一生中在宇宙中的时间超过了312小时，其中包含了4个小时的MMU飞行时间。他的壮举开启了无数个第一次，也留下无数珍贵的照片和影集。

其中他最为有名的一张照片是在没有安全带的帮助下，在太空漫步的场景。他小小的身影背后是承载了无数生命的地球，那一刻显得人类格外渺小。

在那场代号为STS-41-B任务中，麦坎德列斯在没有安全绳的辅助下，纯粹就是凭借自己对喷气设备的掌控下，在距离航天飞机“挑战者号”90米的放处理问题。

事后他表示，自己现在回想那个时刻，有激动也很兴奋，自己体会到了和阿姆斯特朗一样的感受，对于自己来说是一小步，但这一小步对这自己和全人类来说，却是很大的一步。

在太空行走中，宇航员需要面临无数的风险，我们从这次无安全绳太空行走的实验中，我们可以发现，MMU起到了重要的作用。

当然的他的造价也是不菲的，但是这个造价不菲的玩意，却在不到一年的时间里就惨遭抛弃，究竟是什么原因让人类放弃无安全绳索的太空行走，转向有绳太空行走呢？

载人机动装置MMU

我们都知道，太空中总体处于真空地带，在这里没有所谓的空气阻力。因此，在这里物体运动的方式类似于牛顿第一定律中，获得一点速度就会沿着某点直线运动。

如果宇航员在宇宙中行走，获得一些动力，就能获得与之相反的直线运动能力。而MMU所应用的便是这一原理，通过喷气获得力量，通过宇航员自己的调整，达到特定的目的。

最早的载人机动装置是由苏联在上个世纪60年代所生产的YMK装置，他在后续的“和平号”空间站的建设，以及“暴风雪”航天飞机上，都能够发现他们的身影。

从大量的图片中，我们可以发现载人机动装置的整体外形如同一个背包，事实上这个背包中包含了压缩之后的氮气，供气系统还有喷气推进器和电子控制的设备等。其中压缩之后的的氮气，获得高度压强，因此它便是宇航员在失重状态下的飞行动力来源。

在太空行走中，宇航员通过操控手臂上的调控系统，控制氮气从不同的地方喷射出，实现飞行速度、方向的控制。在宇航员良好控制下，可以轻松实现左右前后的运动，达到机动的目的。

此外，太空不同于地球，没有我们赖以维生的氧气，因此在行走中，宇航员需要依靠装置提供氧气等生命维持元素，保持人体所需要的温度、湿度等，同时设立相应的设备让宇航员和航天器始终保持在同一轨道上。此外，所有的设备具有设备份系统，防止出现故障无法使用，进而危及航天员的生命。

通过结构分析我们可以发现载人机动装置MMU无论是设计的结构上，还是内部装配上，都非常符合太空行走的要求，可以说是妥妥的太空行走的好伴侣了。而且多次的成功实验，完美的达成了设计之初所设想的摆脱安全绳索，实现自由飞行的目的。

但是原本因安全绳索可能牵绊宇航员自由行走的问题，依然没有得解决。绳索的束缚是没有了，但是一个重量在140公斤以上的背后，对于宇航员的行动依然有一定的影响。

而且，随着航天探索不断深入，我们对于宇航员在太空中执行的任务也越发的复杂，这决定了背包内的仪器也会朝着精密化的发展，结构也愈发复杂。无形中，也使得风险系数也在提升。

因此，如果将它作为单一的太空行走装备，如果发生了仪器或者设备失灵时，原因希望通过没有绳子束缚达到更安全的目的，可能会带来相反的结果。在86年，在美国航天史上可以说灰色的一年，“挑战者号”的爆炸，让美国宇航局开始重新审视航天飞机等一系列航天设备，以谋求更加安全高效的方式探索宇宙，这种采用MMU的无绳太空行走被淘汰。