美国商业航天公司Axiom Space与Prada联合发布的航天服，将成为NASA新一代舱外航天服。
时隔近半个世纪，美国国家航空航天局（NASA）的航天员们可能终于要有新款航天服了，而且是奢侈品品牌Prada参与设计的。
2026年6月，美国商业航天公司Axiom Space与Prada联合发布了一款液冷通风服（LCVG），这是双方继2024年发布的舱外航天服（AxEMU）后的最新成果。作为舱外航天服的内层，液冷通风服承担着航天员热管理等重要功能，本次发布的新款也将成为NASA新一代舱外航天服。
美国的现役舱外航天服1983年就已投入使用，尽管NASA通过持续翻新和更换零部件使其服役至今，但这套航天服已远远超出最初的设计寿命。近年来，NASA监察长办公室多次指出，这套装备正面临头盔漏水、热控系统老化、关键零部件停产、供应链萎缩以及维护成本不断攀升等问题。
2017年，阿尔忒弥斯计划（Artemis Program）正式启动，目标是在阿波罗计划结束半个世纪后再次将人类送上月球，并逐步建立长期驻留能力。
当下，不仅一股新的探月热潮正在掀起，月球探测还正从“到访”走向“驻留”。除了美国，中国定下了在2030年前实现中国人登月的目标，并倡议2040年前建成国际月球科研站；俄罗斯、印度及日本也均规划了锁定在月球南极区域的任务。这也意味着，航天服将面临着远超以往的新考验，即需要支持更加频繁、更长时间的月面活动。
研发新一代航天服已刻不容缓。
穿在身上的“宇宙飞船”
从外观来看，航天服就是一套厚重臃肿的白色服装；但从工程角度审视，现代航天服更像一艘“穿在身上的单人宇宙飞船”。
按照任务环境不同，航天服通常被分为三类：舱内活动航天服（IVA）、舱内舱外航天服（IEVA），以及专门用于离开航天器、在真空与星表作业的舱外航天服（EVA）。Axiom Space与Prada此次推出的AxEMU，就是一套面向阿尔忒弥斯登月任务的舱外航天服。
其中，现代舱外航天服主要由两部分组成：包裹躯干四肢的“航天服组件”（SSA），以及背负在身后、形如一个厚重背包的“便携式生命保障系统”（PLSS）。前者提供压力与环境防护，后者负责供氧、去除二氧化碳、控温、供电与通信。NASA将SSA与PLSS的组合统称为“舱外活动单元”（EMU），AxEMU仍然沿用了这一架构。
除了头盔、手套、靴子，以及单独穿脱的液冷通风服，SSA的核心结构，也就是我们肉眼看到的航天服外壳，由数个功能层叠加而成，其中最主要的是气密层、约束层和防护层。
由于月球表面近乎真空，航天服必须在人体周围建立一个稳定的加压空间，由不透气的气密层储存纯氧并维持约0.3个标准大气压的环境。
然而，仅靠一层充气囊体远不足以让航天员正常工作。加压后的航天服如同一个被吹足气的气球，内部压力会坚决抵抗任何关节弯曲。于是，气密层之外还必须叠加约束层。它由高强度纤维织造而成，通过复杂的几何结构、剪裁方式和缝线设计控制气密层的膨胀，并使关节部位能够沿预设路径弯曲和变形，从而降低运动阻力，让航天员在维持舱内压力的同时，仍能完成行走、弯腰、抓握等动作。
最外侧则是热防护与微流星体防护层，由多层隔热薄膜、反射涂层与抗冲击织物集合而成，用以抵御月球表面从-150℃至120℃的极端温差、微流星体的超高速撞击以及极具磨蚀性的月尘。
从1960年代开始，航天服已经过60多年的迭代，每次更新的目的都是想让航天员能够在更远、更复杂的地外环境中工作更长时间。它需要解决在压力环境下保证肢体自由、在真空绝热环境中管理人体热量，以及抵御越来越恶劣的地外环境等问题。
但传统舱外航天服存在无法回避的困境：为了维持压力，服装会变得僵硬：而活动越剧烈，与内部气压对抗所消耗的体力就越大。阿波罗任务的航天员在月面上有时需要蹦跳前行，就是因为僵硬的服装和月球引力让他们几乎无法自然交替迈步。
为了把航天员从“充气玩偶”状态中解放出来，AxEMU采用了创新的软、硬关节设计，提高关节活动范围，使航天员能够更轻松地行走、弯腰和开展地质采样等任务。AxEMU还采用模块化尺寸设计，可适配各种体型的航天员。这是NASA首次真正为多样化航天员群体开发登月装备。
至于舱外航天服的灵活性问题，业界和学界提出了各种设想。比如日本宇宙航空研究开发机构曾提出“全软”航天服的构想，希望以高强度柔性织物替代传统航天服中的部分玻璃纤维增强塑料等硬质结构，使舱外航天服能够像普通服装一样折叠收纳，既能大幅减轻系统自重，又能在发射时极大地压缩收纳体积。
英国布里斯托大学的研究人员则在开发一种软体机器人外骨骼服。根据设想，它将被穿在航天服内侧，通过内置人工肌肉，在航天员行走、攀爬或搬运重物时提供额外助力，从而减轻肌肉疲劳，同时尽可能保持自然的运动姿态。2025年10月，这套系统完成了首次野外验证，研究人员对它在模拟月球和火星地形中的舒适性、灵活性和人体运动表现做了测试，为未来的深空任务积累数据。
更激进的思路是改变航天服的加压方式，其中最受关注的是机械反压（MCP）技术。与依靠充气维持压力不同，MCP试图利用高弹性织物直接向人体表面施加均匀压力，取代充气结构，从而提升活动自由度。麻省理工学院达娃·纽曼（Dava Newman）教授团队研制的BioSuit概念服就是这一路线的代表。不过，如何在全身实现均匀加压是一个尚未攻克的难题。
如果说机动性决定了航天员能做什么动作，那么热管理就决定了他们能在舱外待多久。月球表面几乎没有空气对流，人体的汗液蒸发散热机制完全失效，而航天员在舱外作业时会持续产生数百瓦代谢热量，如果不及时排出，很快就会出现过热风险。
液冷通风服的技术路线1960年代就已基本确立：在贴身弹性织物内铺设细小冷却管路，通过循环冷却液持续带走人体热量，再交由背后的PLSS通过辐射和升华等方式释放到太空中。这次Axiom Space和Prada发布的液冷通风服仍然应用了这一技术原理，但在服装结构和制造工艺上做了优化。
与传统液冷通风服需要将冷却管逐根穿入网状织物不同，新一代LCVG在内部预留了专门的通道，将输送冷却液的微型管路直接集成到服装结构中，不仅简化了制造流程，也提高了装配效率。
Prada将专有合成纤维和氨纶相结合，开发出无缝吸湿排汗面料，让液冷通风服能够在长达八小时的太空行走中保持凉爽透气；Axiom Space则采用医用级聚氨酯管材构建制作管路网络，以满足长时间舱外任务的可靠性要求。此外，新一代LCVG还采用了完全冗余的冷却回路设计，当主冷却回路发生故障时，备用回路能够立即接管工作，为长时间舱外活动提供更高的安全冗余。
事实上，新型导热材料正成为整个航天业的重要研究方向。相变材料（PCM）就是其中之一。这类材料能够在固液相变过程中吸收并储存热量，在温度下降后再缓慢释放，从而起到缓冲热波动、削减瞬时热负荷的作用。1980年代，NASA便开始资助相关研究。如今，相变材料已在阿波罗登月车、国际空间站、猎户座飞船等航天装备中得到应用。
作为NASA资助的研究项目的一部分，美国热能工程公司在2024年提出将一种以生物基蜡为基础的改良型相变材料应用于航天服的冷却系统。NASA也曾提出在液冷通风服中引入石墨等柔性高导热片材，通过提高人体与冷却管之间的导热效率，使局部热量更快传递至液冷回路，从而提升散热能力并减少冷却管路的数量。不过，这些新型热管理材料目前仍处于研发和技术验证阶段，尚未应用于现役航天服。
航天服的主要迭代
根据公开资料整理
解决了行动和散热，航天服还需直面月球环境本身带来的挑战，比如微流星体和月尘。微流星体会以每秒数十公里的速度袭来，即便是一粒沙尘大小的碎片也足以击穿普通织物；月尘更是“噩梦”。由于月球缺乏风化和水蚀作用，月尘颗粒的边缘十分尖锐，同时具有较强的静电吸附能力，会持续磨损织物、关节轴承和密封件。对于持续数天的阿波罗任务，这种磨损尚可接受；但对于阿尔忒弥斯计划这样持续数周甚至更长时间的月面驻留而言，月尘将成为影响装备寿命和任务可靠性的关键阻碍。
因此，新一代航天服必须提升环境适应能力。Prada的设计与产品开发团队与Axiom的工程师共同参与了AxEMU外层材料的方案研发和功能设计，重点针对月球环境中的耐磨、防护和长期使用需求做了优化。AxEMU还强调可维护设计。与阿波罗时代的一次性使用思路不同，新一代航天服从设计之初便考虑了长期服役需求，部分外层防护组件、关节模块等关键部件都支持更换和维护，以降低长期任务中的维护成本，提高装备寿命，也为未来月球的基地持续运行预留了空间。
注：不同航天机构的航天服的组成及命名方式略有差异，图表是对现代舱外航天服典型系统组成及SSA主要结构的简要概括。根据公开资料整理
事实上，NASA还在探索更加主动的防尘技术。其中，电动力除尘技术（EDS）是近年来最受关注的方案之一。该技术由NASA肯尼迪航天中心主导研发，通过织物或设备表面的微型电极产生动态电场，使带电月尘主动脱离表面，未来有望应用于航天服、头盔面罩和靴子等月面装备。
未来的深空探测还要求航天服具备更强的损伤容错能力。受生物自愈合原理启发，NASA兰利研究中心等机构近年来持续开展自愈合材料研究，希望将具有自修复能力的聚合物引入航天服的防护层。当材料受到撞击产生微小裂纹时，封装在材料内部的修复剂或基于动态化学键的聚合物能够自动填补裂缝，在一定程度上恢复密封性能，为航天员争取应急处置和安全返回的时间。不过，相关技术虽已成为未来长期月球驻留乃至载人火星任务的重要发展方向，目前同样仍处于实验室研究和材料验证阶段。
机动性、热管理和环境防护之外，生命保障、通信、健康监测等诸多关键技术，同样在不断演进。每一次技术更新，都在为人类迈向更远的深空提供新的可能。
从实验室到太空
AxEMU的研发过程，其实也折射出NASA近年来航天服研发模式的重大转变。
2022年，NASA启动探索舱外活动服务（xEVAS）计划，首次改变沿用了数十年的采购模式。
过去，美国航天服通常由NASA主导总体设计，再交由传统航天承包商制造，最终装备产权归NASA所有；xEVAS则改为采购完整的“舱外活动服务”，由企业负责航天服的设计、研发、认证、维护及后续升级，NASA按服务采购使用权，不再直接拥有航天服本身。
最终，Axiom Space与另一家太空公司Collins Aerospace获得了首批合同。其中，Axiom负责开发面向月球任务的新一代舱外航天服，Collins负责国际空间站的微重力航天服。但由于成本和项目管理等问题，202年Collins终止了航天服研发任务。
为降低项目延期风险，NASA持续投入资金并派出工程师参与联合开发。即便如此，时间依然是最大的挑战。
2022年，Axiom Space与NASA签订合同时，曾承诺将于2025年11月在月球上演示其太空服。但目前，AxEMU仍处于工程验证阶段。今年4月13日，Axiom Space表示，公司正在组装用于资格认证的航天服，并计划开展振动、热真空等一系列极限环境测试，以验证航天服能否承受发射载荷、真空、冷热循环等真实太空环境。该公司的目标是在2027年完成航天服的飞行演示准备。
真正的飞行测试方案目前仍在与NASA协商之中。按照Axiom披露的信息，一种方案是在国际空间站做舱外活动测试，直接验证航天服在失重环境下的实际表现；另一种方案则是在调整后的阿尔忒弥斯3任务中，随猎户座飞船及月球着陆器开展飞行验 证。
原本，Axiom Space研究的新一代舱外航天服会被用于阿尔忒弥斯3任务—如按照这个计划，这将是自1972年阿波罗17号任务结束以来，人类首次重返月球表面。然而两年间，NASA多次调整阿尔忒弥斯计划，在目前公布的新方案中，阿尔忒弥斯3被调整为近地轨道演示任务，首次载人登月任务则预计推迟至2028年的阿尔忒弥斯4—航天服的研发进度正是影响整体时间表的重要因素之一。
今年4月20日，NASA监察长办公室发布的审计报告指出，Axiom规划中的月球航天服研发周期约为3.4年，而NASA近年来的重大载人航天项目从合同授予到首次测试飞行的历史平均周期为8.7年。如果后续研发和测试出现与历史项目相近程度的延期，航天服的首次飞行演示很可能推迟至2031年前后。这意味着，它不仅将错过阿尔忒弥斯计划预计于2028年实施的首次载人登月任务，也可能与计划于2030年退役的国际空间站几乎没有重叠的服役窗口。
NASA的航天员们能否穿上“Prada航天服”踏上月球，仍是一个问题。
