太空探索一直以来都是人类勇敢前行的领域，但太空的极端环境对人造物体和宇航员构成了巨大挑战，如图1。在这个领域，新的创新技术不断涌现，以改进空间站、航天服和其他太空设备的性能，使它们更加坚固和智能。航空级电子纺织品，或者更贴切地说，太空皮肤，就是这个领域新的创新技术成果。

图1 太空探索

太空环境对人造物体的威胁无所不在，包括电离辐射、紫外线辐射、温度变化、原子氧侵蚀以及高速冲击体。保护宇航员和太空设备的最外层通常是由紧密编织的纺织材料制成，这些材料将在长期任务中保护其内部结构。例如，国际空间站的外部使用的是聚四氟乙烯涂覆的玻璃纤维（如图2），而航天服的外皮通常由Nomex、Gore-Tex和Kevlar混合材料构成。这些材料在长时间内都表现出色，但它们通常是被动的，无法主动感应和作用。

图2 聚四氟乙烯涂覆的玻璃纤维

受到电子纺织技术的启发，研究人员提出了一种新的理念，就是将感应纤维编织到传统的纺织材料中，以实现太空皮肤的双重保护和感应功能。这个新型的航空级电子纺织品能够在长期太空任务中发挥至关重要的作用。这项创新技术的一个关键应用是在Beta布（国际空间站最外层外皮所使用的材料）中直接编织压电纱，如图3所示。这个过程允许在Beta布中嵌入感应功能，从而使其能够实时感知局部条件。同时，还提出了用于太空皮肤的高速等离子体发射感应的设计。

图3 用于传感 Beta 布的压电布线

太空皮肤具有两个重要功能：

损伤检测：高速冲击体可能对太空设备造成严重损害，即使是微米级的冲击体也一样。通过太空皮肤的感应功能，我们可以更快地诊断和修复太空资产上的冲击损伤，因为太空皮肤覆盖了卫星的大片区域。

科学贡献：如果主动皮肤被广泛采用，将有机会收集到关于太阳系中冲击体分布的大量数据，这些数据具有空间和时间分辨率。此外，对冲击体组成的表征也有助于更广泛地搜索含有有机化合物或氨基酸的太空尘埃，这对于有关生命起源的理论非常重要。

航空级电子纺织品的出现标志着太空技术的不断进步，为人们在太空中更加安全和智能地进行探索提供了新的途径。太空皮肤的创新设计将有望成为未来太空任务的关键组成部分，帮助人们更好地理解宇宙并保护太空资产。在未来，人们可以期待看到更多创新技术的发展，以推动太空探索走得更远。