庞大的国际空间站在绕地球运行时，随时都有危险存在。因为在低地轨道中大约有3500万个糖块大小和约10万个乒乓球大小的空间碎片同时绕地球飞行。说不定就有一块碎片和空间站相撞，而即使最小的一块碎片也可能使缺少保护的空间飞船损坏，因为这些碎片是以每秒钟2~15公里的极高速度飞行。
为了空间站的安全，科学家研究过不同类型的空间飞船的保护屏，但大多数保护屏是由薄而脆的陶瓷纤维层或铝和开夫拉纤维网组成的。第一层是陶瓷防护屏，它们和细小的云团似分布的碎片相撞时吸收一部分能量，而第二层是由坚韧的铝或开夫拉纤维编织成的防弹呢绒背心式的防护屏，可吸收空间碎片云团。但这些防护屏只有在碎片颗粒的直径不大于1厘米时才起作用。
研究卫星防护的英国国防部QinetiQ研究所的HedleyStoke说，较大的10厘米直径以上的空间碎片则定期用雷达跟踪，并经常通知国际空间站做机动飞行避开这种大碎片。万一较大的碎片将空间站撞出裂口，NASA曾研制了一种称为粘结性衬套盖的修补裂口的零件，用于堵住缺口。
但怎样防止小于10厘米大于1厘米的碎片和空间站相撞引起的危险呢?日本九州技术研究所的Hidehiro Hata研究了这一问题，他的研究重点是在空间站受到这种碎片的撞击后，让宇航员在受损的工作舱减压而感到呼吸困难之前，有足够的时间撤离到安全的工作舱内。
Hata发明了一种新颖的充满空气和聚苯乙烯小球的双层防护屏，然后将它安装在常用的碎片防护屏下面。如果一块空间碎片或微型陨石撞穿了这种防护屏的第一层，在空腔和外边真空之间的压力差就会把充满空气的双层防护屏中的空气吸出去，在吸出空气时会推动其中的一个聚苯乙烯小球进入撞出的裂口堵住它。而如果飞船的舱壁被撞穿，舱内的压力将开始下降，但因有聚苯乙烯小球堵住孔洞，会成功地减缓空气泄漏的速度，使宇航员赢得时间迅速撤离到其他安全的工作舱内。
为了验证这种设计的效果，Hata对一个安装了双层防护屏的压力容器发射金属子弹。当子弹以每小时6710英里的速度射穿防护屏时，双层防护屏的空气开始泄漏，空气迫使其中的小球向洞口漂移并堵住洞口。但他发现，他原来担心的堵住洞口的小球会变成细长的线状体的情况没有出现，而是子弹冲击波产生的温度使这些小球熔化并聚集一起，试验没有获得完全成功。于是他现在又用包有金属箔的聚苯乙烯小球，以防止小球受热熔化。
Hata发明的双层防护屏是为日本预计在2005年安装在国际空间站上的Kib0号研究舱设计的。为了看看这种研究舱能否让宇航员有更多的时间撤离损坏的研究舱，他测量了不同屏蔽程度的容器在被子弹射穿后，空气压力的降低速度。结果发现，没有防护屏的容器，其中的压力在一秒钟内就降低到周围的压力水平，而安装有双层防护屏的容器，其中的压力要花3分钟才降低到同样的水平。
在飞船上有更多的疏散撤离时间，对宇航员是生死攸关的，因为在逃生时必须分秒必争。
