Целта на НАСА е връщане до Луна през 2024 г..
За да успеят да осъществят този гигантски проект, те се нуждаят от ракета (SLS), лунен спускаем апарат, както и космически костюми.
В тази публикация в блога ще ви запознаем с бъдещия космически костюм на НАСА – xEMU.
Добро проучване?
Предшественикът на скафандъра EMU: Съществуващият скафандър на Международната космическа станция, проектиран преди 40 години за извънземните дейности на космическата совалка, би разочаровал всеки луноходец. Космическият ветеран Том Джоунс разглежда как НАСА ще създаде лунен костюм навреме за планираното завръщане на Луната през 2024 г.?
Капацитетите A7L на Нийл Армстронг и Бъз Олдрин позволиха първата разходка по Луната, но имаха лакуни значителни по отношение на гъвкавостта, вътрешния комфорт, маневреността на ръкавиците и възможността за оцеляване. По време на техническия отчет след завръщането си на Земята Армстронг заяви: „Трябва да подобрим този костюм, така че да можеш да коленичиш, и да поработим повече върху подвижността на ръкавиците, за да можем да правим повече неща на повърхността на нашия спътник“.
Ако програмата Артемис на НАСА успее да изпрати астронавти обратно на Луната, тези изследователи ще се нуждаят от нов костюм за изпълнение, който да се възползва от опита на Аполо, космическата совалка и да включва плодовете на повече от две десетилетия технологични инвестиции на НАСА.
Вляво: Скафандърът на Нийл Армстронг за Аполо 11.
Вдясно: Андрю Морган в ЕМУ по време на излизане в открития космос от МКС.
А rewarding past: the EMU
Настоящият модул за извънбордова мобилност (Extravehicular Mobility Unit, или EMU) е проектиран в края на 70-те години на миналия век за космически разходки от космическата совалка.
Том Джоунс носеше EMU при три космически разходки от Международната космическа станция. Той обяснява, че костюмът е здрав, но твърд и предлага ограничена подвижност.
Астронавт с тегло 73 кг вътре тежи 145 кг. Тази маса винаги присъства в пространството и астронавтът трябва да се движи, а след това да спре. Краката на скафандъра не са проектирани за ходене; на ИСС те просто служат като анкери за опорите за краката.
Още повече, външната тъкан и системите за поддържане на живота са проектирани да работят във вакуума на космоса, а не на Луната или на прашната повърхност на планетата.
Първият прототип на xEMU: серията Z
През 2012 г. НАСА започва разработването на костюм Z-1. Втората версия (Z-2) се появява известно време по-късно. Тези ранни прототипи са предшествениците на xEMU.
Новият костюм на НАСА: xEMU
Ето кратко въвеждащо видео за костюма xEMU.
Така че целта на НАСА е „разработване на космически костюм от изследователски тип„. Лиана Родригс, ръководител на проекта xEMU в Космическия център „Джонсън“, обяснява по електронната поща. Вариации на конструкцията ще позволят на астронавтите на „Артемис“ да ходят по Луната или да работят извън планирания лунен мост или сегашния ИСС. Агенцията планира да изработи три костюма xEMU на място в Джонсън, навреме за тестване на МКС и завръщане на Луната през 2024 г.
Компактът xEMU ще се основава на поуките от „Аполо“, на опитът на екипажа от десетилетия на борда на космическата совалка и МКС./b>, както и лабораторни и полеви тестове на концепции за комбиниране на повърхността, датиращи поне от 1989 г. Новият дизайн ще отстрани недостатъците на ЕМУ на МКС, ще включва постижения в системите за мобилност и поддържане на живота и ще може да се поддържа във вакуума на космоса или на лунен аванпост. Проектът фаза I на ЕМУ ще бъде предназначен за МКС или лунната станция.
Торсът на скафандъра ще представлява алуминиева черупка със заден входен люк, като този на руския скафандър Орлан. Задното влизане намалява контузиите, необходими за обличане на скафандъра, а раменете са разположени под ъгъл напред, като се изравняват по-естествено с ръцете и раменете на космонавта. За разлика от тях, днешният ЕМУ трябва да се облича чрез усукване отдолу, което принуждава раменете да се обръщат повече наляво и надясно – ориентация, която е допринесла за дългосрочни травми на раменете на астронавтите.?
Костюмът на астронавтите на НАСА от Фаза I ще въведе преработен дизайн на шлема с добра видимост. надолу и интегрирана система за микрофон и високоговорител, премахвайки потната „шапка на Снупи“, която винаги сякаш се изплъзваше върху очите на астронавтите. За мисиите далеч от Земята шлемът ще може да включва и прожектирани графики, показващи параметрите на системата за поддържане на живота, процедури и справочно оборудване.
Ейми Рос, ръководител на подсистемата за налягане на xEMU, заяви, че комбинацията от фаза I на подсистемата за налягане на xEMU ще бъде използвана в/b> ще бъде тествана за пръв път извън ИСС в средата на 2023 г.. Този изпитателен костюм ще бъде хибриден, включващ новото туловище и системата за поддържане на живота, но с ръкавици, крака и ботуши, прехвърлени от сегашните ЕМВ. Астронавт от xEMU ще изпробва новия костюм, придружен от член на екипажа от стандартния EMU на МКС.
Усъвършенствано оборудване
Астронавтите не могат да оцелеят и да работят ефективно в извънземното пространство. на космически кораб без преносима животоподдържаща система за снабдяване с кислород, захранване на батериите, охлаждане и отстраняване на CO2 от скафандъра.
Днес Раницата на PLSS улавя CO2 чрез циркулация на въздуха през кутия с частици сребърен оксид. Тази кутийка може да отстранява CO2 в продължение на осем часа. Обратно в МКС, нагревателна камера принуждава касетите за многократна употреба да отделят своя CO2, който се изпуска зад борда. За разлика от тях новата PLSS ще бъде оборудвана с абсорбер, постоянно възобновяем, съставен от амини (органични съединения, съдържащи азот).
Усъвършенствана система за охлаждане
Тогава възниква въпросът за охлаждането. Системата PLSS на EMU от днес изпомпва охлаждаща вода чрез вътрешна облицовка, съставена от тънки тръбички. Водата, циркулираща около торса и крайниците, абсорбира топлината, генерирана от работата на астронавта и клетъчния метаболизъм. Тази нагрята вода циркулира през сублиматор, разположен в раницата, където отделният източник на вода се влива в порест метален блок, където се охлажда и замръзва, като сублимира директно в пара във вакуума на космоса. Този лед, образуван от сублимацията, охлажда нагрятата вода в скафандъра, която след това циркулира, за да охлади астронавта.
Въпреки това малките пори на този сублиматор и сепаратора въздух-вода са чувствителни към водни примеси; запушването може да причини загуба на охлаждане и дори да вкара вода в каската.
ПЛОС xEMU решава този проблем и избягва нуждата от отделно водоснабдяване като позволява на част от водата от охлаждащата вложка да се изпарява директно в еспаде през пропусклива мембрана. Това устройство се нарича „SWME“ . SWME „вече е прекарало стотици часове в тестове и не е толкова чувствително към качеството на водата“, казва Рос.
Ако екипът му успее да постигне необходимото производствено качество, SWME би трябвало да бъде надежден охладител./b> и устойчив, който работи в космоса и в тънката атмосфера на Марс.
Направление към Луната за костюма xEMU
Ето пълното представяне на новия космически костюм на НАСА.
Капацитетът фаза II (лунна повърхност) се разработва паралелно с фаза I. Промишленият екип на НАСА планира да адаптира дизайна на Фаза I за лунната повърхност чрез добавяне на покритие. на долната част на тялото, което ще осигури много голяма мобилност на повърхността в сравнение с дизайна на Аполо. „Работим по прототипи на костюми поне от 1989 г., което ни дава добра представа за това как могат да се сглобят тези компоненти. Ще се базираме на това, което имаме – вероятно тазобедрена става с два лагера и меки материали между двата лагера, които ще ви позволят да ходите по начина, по който искате“, обяснява Рос.
Моноходците трябва да могат да ходят, скачат, да се движат с помощта наприклякват, навеждат се и дори коленичат върху лунната повърхност. Но Рос казва, че „да облечеш черупка на човек и да искаш от нея да се движи като човек е голямо предизвикателство. Вероятно никога няма да можем да правим задни салта“ .?
Блокиране на лунния прах
В допълнение към защитата на краката, новият костюм на НАСА ще се нуждае от костюм за защита на околната среда./b>, външен слой, който да предпазва ползвателя от екстремна топлина, микрометеорити и навлизане на прах. Скафандрите „Аполо“ бързо се разграждаха от микроскопични прахови частици, проникващи в ставните им механизми.
Белият външен защитен слой на сегашния ЕМУ е изработен от ортопедична тъкан, смес от Gore-Tex, Kevlar и Nomex. Според Рос „ортопедичната тъкан“ е тъкан, пълна с дупки – не това, което искате да отблъсква праха. Неговият екип търси текстурирани и вдъхновени от биотехнологиите покрития, като малките самопочистващи се косъмчета на краката на геконите, които да помогнат за отблъскване на праха.
Усилени ръкавици и ботуши
Ръкавиците от фаза VI на МКС ЕМУ, като тези, носени от Том Джоунс на Международната космическа станция, не са съвършени, но имат достатъчна сръчност за първите лунни мисии.??
За да ги прехвърлим към новите скафандри, трябва да добавим допълнителен външен слой за лунните научни мисии. Що се отнася до ботушите, годините на полеви изпитания на прототипи на костюми са дали на екипа възможност да подобри дизайна им.
Сгъстен график за проекта xEMU
През 2023 г. проектът xEMU трябва да достави три летателни единици: два за първото приземяване на „Артемида“ на Луната през 2024 г. и през 2020 г.b>един за демонстрацията на новата комбинация на ИСС. Родригс, ръководител на проекта, казва, че тестовете на МКС през 2023 г. могат да „продължат до една година, за да се докажат възможностите на xEMU“. Тя казва, че двата скафандъра xEMU за завръщане на Луната ще бъдат терминирани в началото на 2023 г.
За да спази този график, Родригс разполага с 45 служители и 170 изпълнители под нейно ръководство – екип, който ще продължи да се разраства с течение на месеците, за да включи новите възможности на скафандъра и да спази крайния срок на „Артемис“.
В момента вече има десет компании, разположени в САЩ, които разработват компоненти за xEMU. След изпитанията в орбита и първоначалната мисия до Луната НАСА планира да потърси един или повече индустриални партньори от този екип, които да изработят няколко костюма и да ги поддържат на МКС и при бъдещи лунни и марсиански експедиции.
Компактът xEMU има светло бъдеще
Концепция от художник, НАСА.
От около двадесет години НАСА се опитва да въведе в експлоатация нов космическа комбинация, усилия, които са били блокирани от липса на финансиране (най-вече по политически причини). Парите винаги са решаващият фактор в космическата индустрия. Въпреки това, казва Рос, „днес финансовото ни положение се е променило. Бюджетната кутия се отваря и ние разполагаме с достатъчно ресурси, за да си осигурим увереност, че ще спазим графика. НАСА има сериозни намерения да го направи – и то навреме.“
Надяваме се, че научихте всичко, което трябва да знаете за космическия костюм xEMU.
Разберете за новия костюм на SpaceX, този, който летя на борда на Crew Dragon.
Ако се интересувате от други теми, свързани с НАСА, не се колебайте да посетите нашия блог.
В скоро време в „Малкият астронавт!“
Открийте следващата ни статия: магнитна космическа лампа