1960年代中期，太空行走以及太空人在長時間艙外活動中必然會面臨的未知挑戰，是美國太空總署（NASA）真正關注的問題。 NASA需要找到一種方法，讓太空人能夠在太空真空環境中靈活機動，同時也能完成複雜的任務。一些工程師提出了一種新穎而又出乎意料地簡單的解決方案：噴氣鞋。
噴射鞋的概念由美國太空總署蘭利研究中心的工程師約翰·D·伯德於1965年首創。伯德的靈感部分來自他的同事查爾斯·齊默爾曼和保羅·希爾。他們的「飛行平台」是一項概念驗證性的移動性測試，證明了人類能夠利用連接在腳上的推進系統來控制自身的運動方向。伯德也藉鑒了潛水員在類似失重的水下環境中利用腳蹼產生定向推力的游泳方式。
但伯德力推噴射鞋最有力的論點也最顯而易見：人類大部分時間都保持直立姿勢，擁有高度發展的平衡感。利用太空人的自然平衡能力作為艙外活動姿態控制系統，似乎是理所當然的。
腳部推進系統還有另一個好處，這點從人類的日常活動中也顯而易見。太空人可以利用安裝在腳上的噴射裝置來控制自身，從而解放雙手進行艙外活動。伯德認為，這在更複雜的太空行走中會非常有用，例如在軌道上建造太空站。
伯德的噴射鞋系統採用氣動式設計，結構相當簡單。該系統的大部分部件都安裝在外部。使用者戴上儲氣背包，用於儲存約15磅（約7公斤）壓力為每平方英吋6000磅（約2730公斤）的氧氣，當然還有套在太空人靴子上的噴射鞋。加壓氣體經由供氣管路到達噴射閥的電磁閥，每個噴嘴產生約2磅（約0.9公斤）的推力，壓力約為每平方英吋165磅（約75公斤）。
此系統的內部部件是控制噴射發動機啟動停止的操作開關。這些開關位於太空人裸露的腳掌下方，是一個簡單的腳趾開關（儘管也曾短暫考慮過使用嘴控咬合桿和吸氣開關）。每隻鞋上的噴射引擎都由該腳的大腳趾以直觀的方式控制。向下按壓腳趾開關即可啟動噴射引擎並點燃該靴子的推進器。
如果我們可以暫時想像軌道上的“上”和“下”，太空人站立時，噴氣鞋產生的推力會將他筆直向上推。姿態和方向控制則透過太空人移動腿腳來改變噴射引擎推力的方向來實現。
在蘭利研究中心進行的一系列四種不同配置的測試證明，噴射鞋是艙外活動（EVA）的可行方案。部分測試採用簡單的擺錘系統，將測試對象懸掛在天花板上。另一組測試則使用更複雜的惠普爾-特里懸掛裝置，用於平移和旋轉任務。第三組測試利用蘭利研究中心交會對接模擬器的頂置式滑車，建構了一個平移懸吊系統。最後一套測試裝置則採用氣墊平台。測試對像如同冰球桌上的冰球一般，由氣囊支撐在近乎無摩擦的表面上，模擬太空人在零重力環境下的運動自由度。
在所有測試中，受試者都側臥，透過移動雙腳來控制噴氣鞋的推力方向，從而從一個便攜式圍欄柱移動到另一個圍欄柱。所有這些測試都存在局限性，因為它們只允許使用者在水平面上進行三個自由度的運動——俯仰、前後和頭腳方向的運動——而不是宇航員在太空中擁有的六個自由度。儘管如此，這些側臥測試仍然被認為是成功的。
但歷史告訴我們，噴射鞋最終未能成功。伯德和參與專案的團隊深知這套系統並不完美。例如，腳趾開關能否在加壓太空衣下正常工作就存在疑問。此外，第一代噴射鞋笨重不堪，需要不斷調整，這對於太空行走的太空人來說是難以承受的。後來，他們用一雙改良的鋁製輪滑鞋製作了一個輕量版本，使用起來更加方便，但整個系統仍然存在許多問題。
儘管存在一些缺陷，蘭利研究中心的測試項目證明，太空人鞋子上安裝的一對簡單的低推力噴氣裝置可以為艙外活動提供一定的推進力和機動性。最終，人們對噴氣鞋的概念產生了足夠的興趣，並進行了一系列太空測試。 1970年代初，NASA在天空實驗室任務中測試了足部控制機動裝置。遺憾的是，就像NASA在1980年代初太空梭任務中測試的噴射背包一樣，這項技術最終未能成為太空飛行的標配。
資料來源：NASA；NASA；NASA。也請觀看蘭利噴射鞋測試的精彩檔案影像！
