211service.com
Dabartiniai skafandrai jo nekirps mėnulyje. Taigi NASA sukūrė naujų.
NASA xEMU dizaino viršutinė liemens dalis. NASA
Skafandras yra labiau panašus į miniatiūrinį erdvėlaivį, kurį nešiojate aplink kūną, nei į drabužių elementą. Jis yra slėgis, aprūpintas gyvybę palaikančiomis sistemomis ir greičiausiai atrodys gana šauniai. Bet jei kostiumas nepavyks, esate tostas.
Niekas niekada nemirė dėl sugedusio skafandro, tačiau tai nereiškia, kad dabartiniai modeliai yra tobuli. Nesvarbu, ar tai būtų paleidimas į kosmosą, sugrįžimas į Žemę, ar ne transporto priemonė (EVA, šnekamojoje kalboje žinomas kaip kosminis pasivaikščiojimas), astronautai niekada nebuvo visiškai patenkinti įranga, kurią jie yra priversti dėvėti misijoms.
Laimei, dėl naujos veiklos kosmose matome daugiau naujovių skafandro dizaino ir veikimo srityje nei bet kada anksčiau. Kostiumai taip pat atrodo geriau. Naujų privačių transporto priemonių, tokių kaip „SpaceX Crew Dragon“ ir „Boeing Starliner“, atsiradimas reiškia, kad NASA astronautai, vykstantys į Tarptautinę kosminę stotį, dėvi naujus itin elegantiškus ir prašmatnius skafandrus. Vietoj gausaus oranžinio „Advanced Crew Escape Suit“ (meilingai pravardžiuojamo „moliūgų kostiumu“), kurį dėvėjo erdvėlaivių įgulos, skrisdamos į orbitą, „SpaceX“ ir „Boeing“ sukūrė tai, kas labiau tinka formai ir yra perpus mažesnė. Dougas Hurley ir Bobas Behnkenas, astronautai, kurie gegužę pakilo „Crew Dragon“ į TKS , pastebėjo kad juos buvo itin patogu ir lengva užlipti ir nulipti. Kostiumai, dėvimi kilimo ir sugrįžimo metu, yra skirti apsaugoti astronautus nuo ugnies, o jie jungiasi prie sėdynės bambos, pernešančios deguonį ir vėsų orą, jei dėl kokių nors priežasčių salone nukristų slėgis.
Tačiau įdomiausias darbas susijęs su NASA naujos kartos skafandru, skirtu astronautams, vykstantiems į Mėnulį – eXploration Extravehicular Mobility Unit arba xEMU. Neva tai yra Neilo Armstrongo, Buzzo Aldrino ir kitų „Apollo“ astronautų skafandrų, kuriuos prieš pusę amžiaus įkėlė koją į Mėnulio paviršių, įpėdinis. Tačiau tai taip pat apima tai, ko išmokome iš EMU, naudojamų orbitoje per kosminių laivų ir TKS žmonių tyrinėjimo eros, taip pat į sunkias „Apollo“ pamokas. Artemidės tikslas yra, kad žmonės gyventų ir dirbtų mėnulyje. Nauji skafandrai bus labai svarbūs užtikrinant, kad patirtis būtų saugi ir patogi.
Mes labai džiaugiamės galėdami sugrąžinti žmones į Mėnulį, sako Richardas Rhodesas, NASA skafandro inžinierius, dirbantis su xEMU. Mūsų pagrindinis tikslas, kad ekipažas apie mus net negalvotų. Jie apsivelka kostiumą ir dirba savo darbą – mokslą, tyrinėjimą – ir net nesusimąsto, kokie jie mobilūs ir kaip efektyviai gali dirbti. Tai didelis užsakymas, bet mes stengiamės kuo arčiau to pasiekti. Mes norime būti nematomi.
Štai keletas didžiausių naujovių, kurių galime tikėtis iš xEMU.
Padidėjęs mobilumas
Kurdami skafandrą norite, kad jis judėtų laisvai ir efektyviai, įdedant kuo mažiau pastangų, kad galėtume būti kuo arčiau mobilumo marškinių rankovėmis, sako Rhodes. Tikslas yra apriboti kostiumo tūrį, nes kuo daugiau apimties, tuo astronautai turi dirbti sunkiau, kad sulenktų sąnarius, o tai gali greitai išsekti.
Sprendimas yra naudoti guolius, nes jie sukasi aplink vieną tašką ir užtikrina pastovų tūrį. Senuosiuose „Apollo“ kostiumuose guoliai buvo naudojami tik rankose, nes iš esmės tai buvo daugiafunkcis kostiumas (naudojamas tiek paleidimui, tiek įvažiavimui, taip pat Mėnulio tyrinėjimams). Jis turėjo būti pakankamai lengvas, kad atitiktų visas šias skirtingas situacijas, o per daug guolių galėjo jį nusverti.
XEMU turi lengvesnius ir arčiau jungčių prigludusius guolius nei tie, kurie buvo naudojami ankstesniuose EMU. Tie, kurie yra ties pečiais, turėtų leisti astronautams lengviau pasiekti išorę ir pakelti daiktus, tuo pačiu sumažinant viršutinės kūno dalies sužalojimo riziką. Pagaliau yra guoliai ties juosmeniu, klubais, šlaunimis ir kulkšniais, todėl apatinėje kūno dalyje daug didesnis judrumas. Visa tai kartu užtikrina labai mažą sukimo momentą, mažai energijos naudojantį mobilumą ir judėjimą, sako Rhodesas.
Kostiumai taip pat turi kintamo slėgio sistemą, kuri suteikia astronautams daugiau lankstumo, kai to reikia. Tai turėtų leisti jiems greičiau pasiruošti vilkint kostiumą, kai to reikia, bet taip pat pakelti medžiagas ar atsiklaupti tyrinėti dalykų, kai to reikalauja situacija.
Buzzas Aldrinas stovi mėnulyje su savo skafandru Apollo 11.
NASAVaikščiojimas
Visų pirma klubų mobilumo guoliai yra labai svarbūs vaikščiojant mėnesienoje (ne, ne kad vaikščiojimo mėnulio rūšis). „Apollo“ astronautai savo misijų metu nepraleido daug laiko Mėnulio paviršiuje, o daugiausia laiko jie skyrė tam, kad pažintų šią naują aplinką. Jiems greitai buvo sunku normaliai vaikščioti mikrogravitacijos sąlygomis, be to, jie buvo labai atsargūs, kad išvengtų pavojų.
Esant tokiam ribotam klubų mobilumui, žingsniuoti tiesiog nebuvo įmanoma. Taigi jie dažniausiai maišėsi; Kai jie tapo patogesni ir labiau linkę į nuotykius, jie galėjo valdyti lėkštesnę eiseną ir judėti greičiau. Bandant sugriebti ant žemės esančius daiktus, reikėjo nepatogaus smūgio.
Manoma, kad xEMU turėtų paskatinti įprastą ėjimą, o ne šokinėjimą, ir palengvinti stabiliai atsiklaupti vienu judesiu, norint dirbti arti žemės – o tai nebuvo didelė galimybė „Apollo“ astronautams. Nebereikia veržtis į daiktus. Dėl to astronautams bus daug lengviau atlikti vertingą mokslą vietoje, pavyzdžiui, tirti geologinius mėginius ar nustatyti sudėtingus instrumentus.
Dulkių mažinimas
Didžiulė „Apollo“ pamoka buvo ta, kad mėnulio dulkės yra baisios. Mėnulio paviršius nebuvo veikiamas tokio atmosferos poveikio, su kuriuo susidūrė Žemės geologija. Dėl to mėnulio dirvožemis yra labai grubus ir dantytas, jis prilimpa prie visko (taip, aš žinau, kad skambu kaip Anakinas Skywalkeris ). Jis užteršia vidinius drabužio sluoksnius ir visas dalis, kurios turėtų atsiskirti, ir sukelia bendrą kostiumų išorės nusidėvėjimą.
Taigi, norėdami išvengti atvirų tarpų, dizaineriai sumažino komponentus, tokius kaip užtrauktukai ar riešų atjungimai, taip pat siūles, į kurias galėtų prasiskverbti dulkės. Mes žiūrime į daugiau viso drabužio, kuris apima visą komplektą, su mažomis funkcijomis, kuriose vis tiek galite atlikti veikimo patikrinimus ir atjungti daiktus nenumatytais atvejais, sako Rhodes. Tai tarsi visi marškiniai ir visos kelnės, kurios yra vientisos, be pertraukų, kur dulkės gali patekti į vidų. Srityse, kuriose yra lūžių (pvz., guoliai), komanda stengiasi sukurti ir įtraukti sandariklius, kurie turėtų apsaugoti nuo dulkių.
Astronautas Rickas Mastracchio savo „Space Shuttle“ eros EMU per ėjimą į kosmosą 2007 m.
NASAViršutinė erdvė
„XEMU“ šalmai siūlo platesnį matymo diapazoną nei „Apollo“ šalmai, o borto žibintai padeda apšviesti tamsias vietas. Jie turės HUD (angl. heads-up display), kad astronautai galėtų pasiekti svarbią informaciją kelyje. Didelės raiškos pečių kameros padės įrašyti keliones tarsi tiesiai iš paties astronauto akių.
Ryšiams naudojami „Snoopy“ dangteliai yra gana atpažįstama EMU dalis, tačiau, kaip gali patvirtinti dauguma kosmonautų, išėjusių į kosmosą, jie gali greitai išmirkti prakaitu, o jų mikrofonai ne visada gerai veikia po daugelio valandų judėjimo. „xEMU“ pašalina į kostiumą įmontuotą garso sistemos „Snoopy“ dangtelį, suaktyvinamas balsas, kad būtų automatiškai paimti garsai jiems kalbant.
Pirštinės
Dažnas bet kurio astronauto, kuris buvo EVA, skundas yra tas, kad pirštinės kelia grėsmę. Dideli jų sluoksniai reiškia, kad prarandate daug miklumo ir nebūtinai žinote, kokį spaudimą naudojate, kai ką nors griebiate. Dėl kraujotakos trūkumo ir drėgmės kaupimosi gali atsirasti nemalonių šalutinių poveikių, tokių kaip trapūs nagai ir net grybelis. Rhodesas sako, kad pirštinės nėra naujas iššūkis. Tikrai yra kur tobulėti.
Pagrindiniai patobulinimai, kuriuos Rhodesas ir jo komanda dirba siekdami xEMU, yra užtikrinti, kad astronautų rankos būtų apsaugotos nuo ekstremalių temperatūros pokyčių ir dulkių ir kad jie galėtų saugiai tvarkyti Mėnulio medžiagą. NASA taip pat aiškinasi, kaip jiems būtų lengviau atlikti paprastas užduotis, pavyzdžiui, sugriebti įrankius ir valdyti mažą įrangą.
„xEMU“ skafandro modelį demonstravo skafandro inžinierė Kristine Davis (dešinėje) kartu su NASA administratoriumi Jimu Bridenstine'u.
NASAGyvybės palaikymas
Dar 2014 metais italų astronautas Luca Parmitano išėjo į kosmosą, kai iš jo kostiumo pradėjo bėgti vanduo, užtvindęs šalmą ir jo vos nepaskandinęs. Vėliau inžinieriai išsiaiškino, kad dėl užteršimo vanduo iš aušinimo sistemos atsitraukė – bėdą dar labiau padidino tai, kad vandens ir aušinimo kilpos taip glaudžiai kontaktavo. Taigi xEMU dabar išlaiko šias kilpas visiškai atskirtas, kad išvengtų kitos tokios avarijos.
„xEMU“ taip pat turi naują anglies dioksido šveitimo sistemą, kurioje naudojamos dvi skirtingos sugerties sluoksniai (šiuo atveju mažos skardinės, pagamintos iš ličio hidroksido, kurios lengvai pritraukia ir sulaiko anglies dioksidą). Kol vienas yra naudojamas, kitas gali būti veikiamas erdvės vakuumo ir ištuštinamas – taigi anglies dioksidas nuolat valomas, astronautų neverčiant grįžti į vidų išvalyti absorbcinių sluoksnių. Deguonies rezervuarai yra aukštesnio slėgio sistemos, kurios turėtų tiekti deguonį ilgesnį laiką nei Apollo kostiumai. Teoriškai vienintelis apribojimas, kiek laiko kas nors gali likti kostiume, yra akumuliatoriaus energija.
Tuo tarpu xEMU išlaiko kai kurias gyvybės palaikymo ir saugos funkcijas, kurios yra išbandytos ir tikros. Pagal panašų dabartinių orbitinių EMU dizainą yra apsauga nuo mikrometeoritų. Taip pat yra šiluminė apsauga, kad atlaikytų staigius temperatūros pokyčius (nuo -250 °F šešėlyje iki 250 °F saulėje).
Pritaikytas ir pritaikytas ateičiai
2019 m. kovo mėn. NASA atšaukė planus dėl pirmojo išėjimo į kosmosą, kuriame dalyvavo tik moterys nes nebuvo pakankamai tinkamo dydžio skafandrų – buvo galima įsigyti tik didesnius.
Tai buvo sunki pamoka apie būtinybę užtikrinti, kad kostiumai būtų tinkamai sukurti, kad tilptų įvairaus dydžio žmones. Agentūra nusprendė, kad su xEMU jie nieko nepalieka atsitiktinumui. Kiekvienas kostiumas bus pritaikytas individualaus astronauto ūgiui, dydžiui ir patogumui, o juo bus siekiama užtikrinti plačiausią judesių diapazoną vykdant veiklą Mėnulyje. Jei šį kartą pasivaikščiojimas po mėnuliu bus atšauktas, tai nebus dėl to, kad kostiumai netiktų. Vis dėlto skafandrų dizainas vis dar vyksta. Duomenų apie veikimą Mėnulio paviršiuje nėra daug, sako Rodas. Bet koks atsiliepimas bus nuostabus. NASA ketina įtraukti tai, ko išmoko iš pirmųjų kelių Artemis misijų, kad vėl ir vėl patobulintų xEMU, siekdama sukurti tai, kas vieną dieną veiks Marse.