Następny skafander kosmiczny NASA

Jeśli NASA powróci na Księżyc w 2020 roku zgodnie z planem, astronauci wyjdą w zupełnie nowym skafandrze kosmicznym. Zapewni im nową mobilność i elastyczność na powierzchni Księżyca, jednocześnie chroniąc je przed surowym środowiskiem. Kombinezon będzie również w stanie podtrzymywać życie do 150 godzin, a nawet będzie wyposażony w komputer, który łączy się bezpośrednio z Ziemią.

Do nieskończoności i dalej: David Clark Company, we współpracy z Oceaneering International, projektuje nowy amerykański skafander kosmiczny na misje na stację kosmiczną, księżyc i Mars. Posiada wymienne części, dzięki czemu można zamienić ręce, nogi, buty i kask. Pierwsza konfiguracja, pokazana tutaj, jest przeznaczona do startu, zejścia i działań ratunkowych, podczas gdy druga konstrukcja przeznaczona jest do eksploracji Księżyca.

Nowy projekt pozwoli również astronautom pracować poza Międzynarodową Stacją Kosmiczną (ISS) i będzie odpowiedni do podróży na Marsa, zgodnie z programem eksploracji NASA, zwanym Konstelacja . Obecne garnitury po prostu nie są w stanie zrobić wszystkiego, do czego ich potrzebujemy, mówi Terry Hill , kierownik projektu inżynieryjnego skafandra Constellation w NASA Centrum Kosmiczne im. Johnsona w Houston. Mamy zupełnie nowy projekt, coś, czego nigdy wcześniej nie robiono.

NASA zaproponowała projekt typu plug-in-play, dzięki któremu te same ramiona, nogi, buty i hełmy mogą być używane z różnymi torsami kombinezonu. To jeden rekonfigurowalny kombinezon, który może wykonać zadanie trzech specjalistycznych kombinezonów, mówi Hill. Agencja kosmiczna przyznała 500 milionów dolarów, 6,5-letni kontrakt na zaprojektowanie i opracowanie skafandra kosmicznego Constellation z siedzibą w Houston Międzynarodowy rejs oceaniarski , która produkuje przede wszystkim sprzęt do eksploracji głębinowych. Oceaneing ma wspólnik z Worcester, z siedzibą w MA Firma David Clark , która od lat 60. tworzy skafandry kosmiczne dla amerykańskiej agencji kosmicznej.

Astronauci promu kosmicznego noszą obecnie dwa różne rodzaje skafandrów. Kombinezon ewakuacyjny Advanced Crew (ACES) jest noszony podczas fazy startu i powrotu do lotu. Jest miękki, oparty na tkaninie i chroni przed utratą ciśnienia atmosferycznego lub wystawieniem na działanie zimnej wody w przypadku lądowania w oceanie, a także zapewnia chłodzenie wodą w celu regulacji temperatury ciała astronauty. Pełny zestaw zawiera pakiet ratunkowy, awaryjny system tlenowy i osobisty spadochron, dzięki czemu astronauci mogą przerwać wahadłowiec podczas fazy lądowania.

Astronauci noszą drugi kombinezon, zwany Extravehicular Mobility Unit (EMU), kiedy wykonują zadania poza granicami promu lub ISS, takie jak dodawanie paneli słonecznych do stacji kosmicznej lub przeprowadzanie napraw. Ma twardą górną część tułowia, warstwy materiału chroniące astronautów przed mikrometeoroidami i promieniowaniem, system regulacji temperatury oraz własne systemy podtrzymywania życia i komunikacji. EMU waży ponad 300 funtów i ma ograniczoną mobilność nóg – stopy astronautów są zwykle unieruchomione na ogranicznikach podczas wykonywania zadań poza pojazdem, a podczas misji Apollo, w których używano innego kombinezonu EMU, astronauci byli zmuszeni wykonać skok w kształcie królika, aby przejść powierzchnia Księżyca.

Kiedy po raz pierwszy wybraliśmy się na Księżyc, po prostu próbowaliśmy się tam dostać. Teraz astronauci muszą być w stanie badać powierzchnię, zbierać zasoby i prowadzić badania naukowe – mówi Daniel Barry, wiceprezes i dyrektor ds. badań i rozwoju w firmie David Clark oraz szef projektu skafandrów kosmicznych Constellation.

Nowy skafander kosmiczny będzie się składał z dwóch konfiguracji. Pierwszy jest podobny do obecnego skafandra ratunkowego wahadłowca kosmicznego i jest przeznaczony do startu, powrotu i operacji awaryjnych w warunkach zerowej grawitacji i na Ziemi. Jest miękki i umożliwia mobilność w przypadku utraty ciśnienia lub w przypadku konieczności przerwania ciąży przez członków załogi.

Gdy istniejące skafandry kosmiczne są pod ciśnieniem, mają tendencję do sztywnienia. W przypadku skafandrów Constellation zespół Barry'ego wbudował panele materiału w stawach – na ramionach, łokciach i kolanach – które utrzymują stałą objętość wewnątrz skafandra, umożliwiając astronautom łatwe poruszanie się. Inżynierowie Davida Clarka opracowują również oddychające materiały na kombinezon, dzięki czemu są wygodniejsze niż konwencjonalne tkaniny nylonowe powlekane uretanem lub neoprenem.

Druga konfiguracja skafandra Constellation, który będzie używany podczas wypraw na Księżyc, wykorzystuje te same ręce, nogi, buty i hełm. Są one przyczepiane do nowego wzmocnionego torsu wyposażonego w system podtrzymywania życia, elektronikę i systemy komunikacyjne. Astronauci założą również odzież wierzchnią, aby chronić ich przed surową atmosferą księżycową, w tym mikrometeorytami. Inżynierowie pracują również nad ulepszonymi materiałami do zwalczania bardzo drobnego pyłu księżycowego, który, jak NASA dowiedziała się z misji Apollo, może być problematyczny i niebezpieczny dla załogi.

Nowy projekt wyeliminuje wiele twardych elementów, które zwiększają wagę obecnych skafandrów kosmicznych i mogą zranić załogę w przypadku gwałtownego lądowania. Zamiast tego inżynierowie używają lekkich konstrukcji kompozytowych. Co więcej, astronauci będą mogli szybciej wchodzić i wychodzić z skafandra przez tylne wejście zapinane na zamek lub, w przypadku skafandra księżycowego, przez właz z tyłu. Obecne garnitury składają się z dwóch części, których złożenie zajmuje trzy godziny i pomocnej dłoni.

Barry mówi, że pojedynczy modułowy kombinezon będzie tańszy w produkcji i zmniejszy masę startową i złożoność logistyczną. Firma David Clark Company zbudowała wczesny prototyp, który zostanie przetestowany w przyszłym tygodniu w NASA z nowym pojazdem do eksploracji załogi, zwanym Orion, który jest również opracowywany dla programu Constellation.

Hill twierdzi, że pierwszy ukończony skafander będzie gotowy do testów we wrześniu, a ostateczny projekt skafandra będzie gotowy do 2013 r. i gotowy do lotu w 2015 r. Skafander księżycowy będzie zawierał wyświetlacze OLED i komputer i będzie działał jak węzeł na Internet, przekazujący dane z powrotem na Ziemię.

W najbliższych tygodniach administracja Obamy podejmie decyzję w sprawie przyszłości amerykańskich lotów kosmicznych, co może znacząco zmienić kierunek programu Constellation. Najważniejsze jest to, że jeśli zamierzamy wykonywać misje załogowe, potrzebujemy nowego skafandra kosmicznego, mówi Hill. I dodaje, z tego powodu stworzyliśmy skafander modułowy; jeśli zdecydują się pominąć Księżyc i udać się na Marsa, nie zmieni to naszej architektury.

ukryć