至少在地球上,你如果想要节省体能,最好的方法是慢走而不是快跑。然而,来自麻省理工学院(MIT)的克里斯多弗 · 卡尔(Christopher Carr)在他最近的一项研究中指出:对于在重力比地球小的太空中进行探索活动的宇航员来说,情况则恰恰相反。如果快跑而不是慢走,那么在氧气消耗完之前的有限时间内,宇航员们就能做更多的事;同时宇航员们也可以距登陆舱更远的范围进行活动。而且当发生紧急状况时,他们可以快速返回。这一研究促使美国政府考虑重新设计太空服,以适应他们重返月球,甚至于登上火星的宏伟计划。

美国航空航天局(NASA)工程师目前的设想是对35年前的“阿波罗”计划中所使用的宇航服进行改良,以降低其硬度,从而使宇航员更容易穿上身。然而要做好这个重新设计却十分棘手,因为宇航服的硬度实际上是来自于其内部增压。对于宇宙飞船来说,硬度大是十分有利的,可对于太空服来说就被认为是不利因素了。

但卡尔博士通过登月录像以及宇航员们的亲身感受对阿波罗登月时代的宇航服进行了重新研究,他认为,无论从坚固性或任何角度来看,这些太空服的基本设计要远远优于任何设想中的改进型。

将自己完全沉浸在登月影片及报道之中后,卡尔注意到一点:尽管当宇航员们弯下腰去采集岩石样本时,太空服不易弯曲确实给他们带来了一些麻烦,可他们也发现,穿着宇航服在月球上奔跑却像在地球上不穿宇航服时一样方便。这并不只是卡尔个人的感觉而已。通过对宇航员氧气消耗记录和登月录像的比对,卡尔还证实了宇航员们在快跑时的氧气消耗率要低于慢走时的。

为了解释这一反常的现象,卡尔研究了在地球和月球上慢走和快跑的能耗关系。问题的关键在于“傅汝德参数”(Froude number),其计算方法如下:将某人的移动速度(慢走或快跑)的平方除以他的腿长,然后再除以当地引力场的场强。

如果傅汝德参数超过0. 5,那么快跑就比慢走的效率高。在月球和火星这样的低引力星球上情况就是如此;而且,由于宇航服的坚硬度似乎并不妨碍快跑,因此也没有必要重新设计。事实上它可能还是很有用的。此外,卡尔还利用一台低重力模拟装置发现由于其硬度,宇航服在宇航员跑动时充当了弹簧(助力)的角色,从而帮助宇航员的跑动。

结论是,即使是太空旅行,早期设计有时也胜过最新的。也许未来当宇航员们登上月球或其他星球时,不应再插上国旗,而是插上一面标识,上面写着:要快跑,别慢行!