如果宇航员在月球上受伤，我们将这样拯救他们

看起来我们要重返月球了。上周，副总统迈克·彭斯宣布了一项新优先事项，即自 1972 年以来首次让美国人登上月球表面。

如果我们真的成功重返我们的天然卫星——公告中没有公布预算或具体时间表——那么它很可能比短暂的阿波罗任务持续更长时间，而且几乎肯定会涉及更长的月球行走。这意味着有更多时间出现问题，也需要更多计划和设备以备不时之需。

幸运的是，科学家和工程师们正在努力寻找拯救坠落宇航员的方法，而无需诉诸马克·沃特尼（Mark Watney）级别的麦克盖弗（MacGyvering）。

去年 10 月，欧洲航天局中性浮力设施运营负责人埃尔韦·斯蒂文宁 (Hervé Stevenin) 设计了一套名为“月球疏散系统组件” (LESA) 的系统，未来的宇航员可以使用该系统在月球行走期间将失去行动能力的同事拖到安全地带。到 3 月，斯蒂文宁（他的日常工作是培训欧洲宇航员进行太空行走）已经与一个团队合作制作出了一个工作原型，6 月底，佛罗里达州海岸外海底基地的潜水员在尽可能接近月球的条件下测试了这台救援机器。

会发生什么？

宇航员的健康状况受到严格监控和筛查，因此飞行工程师们并不担心心脏病发作或疾病，而是担心宇航服故障可能导致原本健康的人丧失行动能力。冷却装置损坏可能导致宇航员过热，裂缝可能导致氧气水平低，洗涤器可能无法足够快地将二氧化碳转化为氧气，等等。月球确实是一个严酷的情妇。

“月球环境极端，向阳面温度高达 100 摄氏度，黑暗面温度则为零下 150 摄氏度，到处都粘着磨蚀性灰尘。你可能会掉下去撞到岩石，你不知道会发生什么，”斯蒂文宁说。

如果宇航员跌倒在地，无法站起来，问题就会迅速堆积起来。他们的同伴——就像国际空间站上的太空行走一样，月球宇航员可能会两人一组——也穿着笨重的宇航服，限制了他们的行动，这意味着他们不能简单地弯腰抱起他们的同伴。与国际空间站不同，这不仅仅是将系绳系在另一名宇航员身上并将他们拖到安全的地方——月球引力不如地球引力强，但强到足以抱起一个成年人仍然很困难。

“穿着宇航服，你的动作和伸展能力都会受到限制，”斯蒂文宁说。“即使穿着新宇航服，你也不能双膝跪地，这意味着你不能把人扛在肩上，把他带回安全避难所。”

之前尝试使用更传统的担架的努力失败了，但事实证明地球技术无法克服月球的限制。

“这非常困难，很明显这违反了宇航服的移动，”斯蒂文宁在谈到担架测试时说道。“我们知道，如果我们在月球上进行舱外活动，我们需要有能力营救失去行动能力的机组人员。但这在今天是不可能的。”

这时，三脚架状的 LESA 就可以介入并提供帮助滑轮。

它是如何工作的？

LESA 的当前版本看起来像是大型三脚架（但有四条腿）和手推车的缩小版。

如果宇航员发现同伴没有动，他们可以跑过去抓住 LESA，将其放在倒下的受害者上方。LESA 上的滑轮与宇航服相连，救援人员可以将同伴抬到站立位置，而不必在笨重的服装中弯腰。

然后，一副底部有两个轮子的担架被绑在受害者身上，使救援人员能够将其同伴拖到史蒂文宁所说的安全避难所，要么是一个基地，要么是一个着陆器，在那里，处于危险中的人可以安全地脱下宇航服并接受治疗。

最好的部分是，它可由一个人轻松操作，正如欧洲航天局宇航员佩德罗·杜克和美国宇航局宇航员谢尔·林德格伦六月份在海底所演示的那样。

三个臭皮匠

“通常情况下，救援人员会有多位，”斯蒂文宁说。“如果派出三名救援人员，月球上就不会出现行动不便的问题。如果一个人失去行动能力，你就把一个放在前面，另一个放在后面，然后像在地球上一样把他抬上去。”

听起来很简单，对吧？但是，在 EVA 任务中多派一个人比派两个人要贵得多。这意味着需要一套额外的（昂贵的）宇航服，并且会经常磨损，需要更大的月球车来运送额外的人，而且每次额外的宇航员进出月球栖息地时，月球栖息地的空气可能会额外流失。从某种程度上来说，这些都是磨损的小方面，但随着时间的推移，它们会累积起来。

更简单的解决方案是什么？使用类似 LESA 的东西，它可以简单地绑在月球车上，或者在科学旅行中滚动，而不会对已经在月球表面的两个人造成负担。

水下试验场

LESA 在美国宇航局第 22 次极端环境任务操作 (NEEMO-22) 期间进行了测试，该操作于佛罗里达群岛的水瓶座研究基地举行。

比尔·托德负责 NASA 的 NEEMO 项目，协调为期 10 天的栖息地任务，该栖息地位于佛罗里达群岛五英里外，水面以下 62 英尺处。这个偏远的位置意味着研究人员和宇航员（在水下探险期间被称为水下航天员）可以测试设备、进行地质和科学实验，并测试人体生理学的极限，而无需离开地球。

“你生活和工作在一个与世隔绝的极端条件下。你无法离开。你一定会在那里，直到你经历减压，这大约与紧急脱离轨道所需的时间相同，”托德说。

在 NEEMO-22 任务中，为期 10 天的任务中有一半时间的通信延迟与火星任务相当，另一半时间的延迟则与月球任务相似。这种延迟意味着海底的团队会从水面获得一些指导，但每分钟，他们大多只能在前进的过程中摸索前进——就像他们在外星执行任务时一样。

水下环境还意味着他们可以测试他们的设备（如 LESA）在类似于月球或火星的重力条件下的运行情况，这使它成为一个宝贵的试验场，并且比陆地上的中性浮力池更为严酷，经过了现场测试的环境（在陆地上，设备通常需要在那里进行测试）。

水上未来

当我在 8 月与 Stevenin 交谈时，他希望在春季的 NEEMO 任务中测试下一代 LESA，并将他从夏季测试中学到的知识融入其中。但这需要 NEEMO 所在的水瓶座栖息地处于工作状态。不幸的是，上个月飓风伊尔玛袭击佛罗里达州时，水下实验室遭到严重损坏。

在一个为修复风暴损坏建筑筹集资金的筹款网站上，有关于实验室的最新消息：

救生浮标已被打捞并拖至附近的船厂进行维修，但修复浮标和生命维持系统可能需要一些时间。

与此同时，宇航员和水下航天员将继续训练和开发新技术，在地球上为最安全的太空之旅做好准备。

更正：本文早期版本错误地将 NASA 水下实验室的深度定为 62 英里。此错误现已更正。