NASA opracowuje nowe skafandry kosmiczne do swojego programu Artemis. Nowe kombinezony zapewnią astronautom większą mobilność, będą bezpieczniejsze i będą projektowane od podstaw tak, aby pasowały do kobiet.
Korzenie współczesnych skafandrów kosmicznych lub jednostek mobilności pozaziemskiej (EMU) wracają do misji Apollo. W rzeczywistości skafandry kosmiczne, które astronauci NASA noszą podczas spacerów kosmicznych, mają 40 lat. Te kombinezony kosmiczne nigdy nie zostały zaprojektowane tak, aby pasowały do kobiet-astronautek, a NASA zamierza, aby Artemis wywiózł pierwsze kobiety na Księżyc. Z tego i wielu innych powodów NASA aktualizuje projekt.
Nowy projekt nazywa się Eksploracja pozazamkowej jednostki mobilności lub xEMU.
Pierwszymi skafandrami kosmicznymi NASA były właśnie zmodernizowane kombinezony lotnicze na dużych wysokościach używane przez marynarkę wojenną USA. Użyli ich astronauci z Bliźniąt, ale nigdy nie opuścili orbity nisko-ziemskiej, chociaż wykonali spacery kosmiczne. Kiedy ogłoszono misję Apollo, NASA zaprojektowała nowe skafandry. Astronauci potrzebowali większej ochrony na powierzchni Księżyca i potrzebowali mobilności, aby wykonywać swoje zadania. Pancerze kosmiczne zostały ulepszone do późniejszych misji Apollo, ale od tego czasu ich konstrukcja pozostała zasadniczo taka sama.
Skafandry są solidnymi jednostkami, które zapewniają całą ochronę, jaką zapewnia statek kosmiczny. W komunikacie prasowym NASA nazywa je „spersonalizowanym statkiem kosmicznym, który naśladuje wszystkie zabezpieczenia przed trudnym środowiskiem kosmicznym oraz podstawowe zasoby, jakie zapewnia Ziemia i jej atmosfera”.
Bezpieczeństwo astronautów ma najwyższy priorytet, jeśli chodzi o skafandry kosmiczne. Nowe xEMU będą musiały chronić astronautów przed dzikimi wahaniami temperatury na powierzchni Księżyca, podobnie jak poprzednie wersje. Na Księżycu temperatura wynosi od -157 C do 121 C (-250 F do 250 F.) Aby to zrobić, kombinezony muszą być zarówno odblaskowe, jak i izolacyjne.
Znajomy plecak nadal będzie dostępny na nowych xEMU. Zawiera zasilanie kombinezonu i oddychające powietrze. Musi także usuwać CO2, zapachy i wilgoć. Postępy technologiczne zmniejszyły te systemy, co oznacza, że nowe kombinezony będą miały systemy tworzenia kopii zapasowych, dzięki czemu będą bezpieczniejsze w razie awarii. Mogą także pozwolić astronautom na ukończenie dłuższych misji.
Stare filmy astronautów na powierzchni Księżyca pokazują, jak nieporadne były garnitury. Astronauci czasami usiłowali wykonać swoje zadania, tracąc równowagę i przewracając się. Filmy są trochę komiczne, ale te niezdarne kombinezony zużywały dużo energii astronautów, czymś, o czym NASA się martwiła. Kombinezony xEMU będą miały większą mobilność i pomogą w większej różnorodności zadań, które astronauci będą musieli wykonać, bez zmęczenia astronautów.
Nowe xEMU zapewnią astronautom większą elastyczność w krytycznych obszarach, takich jak kolana i ramiona. Astronauci będą mogli swobodniej zginać się w kolanach, obracać biodrami, a nawet unosić przedmioty nad głowami. Niektóre części starych kombinezonów, takie jak ramiona, opierały się na kołach pasowych i kablach. Nowe kombinezony wykorzystują łożyska, aby zapewnić astronautom większą mobilność. Umożliwiają również pełny obrót ramion, od ramienia do nadgarstka.
Kiedy po raz pierwszy zaprojektowano EMU Apollo, nie mieliśmy pojęcia o powierzchni Księżyca. Nie wiedzieliśmy, jakie lądowniki, łaziki i astronauci będą się poruszać, więc buty UGW były sztywne. Nowe xEMU wyposażone są w buty turystyczne z elastycznymi podeszwami, dzięki czemu sztywniejsze postawy astronautów Apollo są historycznym dziwactwem. Wszystkie te ulepszenia nie tylko pomogą astronautom łatwiej wykonać swoje zadania, ale również pomogą im zachować równowagę.
Hełmy, lub te, które czasem nazywają „czapkami Snoopy”, również są przeprojektowywane. Mikrofon w starych hełmach nie zawsze dobrze śledził ruchy astronautów, ale nowy zawiera wiele mikrofonów. Są aktywowane głosem i sprawią, że komunikacja będzie bardziej niezawodna i łatwiejsza. Nowe kaski również nie będą tak gorące i spocone jak stare.
Natura wymaga długich spacerów kosmicznych i chociaż astronauci ogólnie nie lubią korzystać z systemu „pieluchy”, xEMU będą miały ich zaktualizowaną wersję. Ale wystarczająco dużo o tym mówiono.
XEMU będą modułowe. Można je dostosować do różnych środowisk. Podczas gdy Artemis skupia naszą uwagę na powierzchni Księżyca, astronauci będą również musieli pracować na Bramie Księżycowej i ewentualnie wykonywać tam spacery kosmiczne. Astronauci nadal będą lecieć na ISS, a być może także na Marsa. XEMU można dostosować do wszystkich środowisk i misji. Letnie i zimowe marsjańskie temperatury różnią się w zależności od lokalizacji i pory roku, podczas gdy Księżyc nie ma pór roku i atmosfery. A niska grawitacja w ISS oznacza, że mobilność rąk i nóg nie jest tak istotna.
NASA modernizuje również system wizjera. Hełmy w obecnych kombinezonach muszą zostać odesłane na Ziemię w celu naprawy, co jest niezdarnym rozwiązaniem dla astronautów w Lunar Gateway lub na Marsie. Nowe kaski będą wyposażone w szybko wymienialne daszki. Daszki stanowią tarczę ochronną dla bańki ciśnieniowej, a gdy daszek zostanie zbyt porysowany, można go szybko wymienić.
Nowa xEMU będzie znacznie lepiej pasować do astronautów. Zapewni to NASA antropometria i biomechanika w Johnson Space Center. W tym obiekcie astronauci będą poddawani skanom 3D całego ciała podczas wykonywania podstawowych ruchów i pozycji spodziewanych podczas spacerów kosmicznych. Spowoduje to utworzenie animowanego modelu 3D każdego astronauta, w którym NASA użyje wybranych modułowych komponentów xEVU dla każdego astronauty. Zapewnia to lepsze dopasowanie dla astronautów i zmniejsza zużycie skóry i otarcia, szczególnie podczas dłuższych spacerów.
Nowe xEMU będą również wprowadzane od tyłu. To ulepszenie w stosunku do niewygodnej metody stosowanej obecnie, w której poświęcana jest mobilność. Tylne wejście zapewnia bardziej naturalne umiejscowienie stawów oraz bardziej naturalne dopasowanie i mobilność. Uproszczenie jest powiedzenie, że astronauci mogą po prostu „wejść” do swojego skafandra, a następnie go zapieczętować, ale jest to zgodne z tymi zasadami.
Ten film pokazuje astronautę wchodzącego do skafandra ze względną łatwością i podkreśla zwiększoną mobilność.
Pierwszym prawdziwym testem nowych jednostek xEMU będzie misja Artemidy na Księżycowym Biegunie Południowym w 2024 r. Ale przedtem nowe kombinezony będą testowane tutaj na Ziemi i na ISS. Do czasu, gdy kilku wybranych ponownie postawi stopę na Księżycu, kombinezony będą gotowe.
Oblicze eksploracji kosmosu zmienia się. Coraz więcej NASA polega na prywatnych firmach, które wspierają ich wysiłki. Jest to z pewnością prawda, jeśli chodzi o eksplorację Księżyca i program Artemidy NASA. Istnieje wiele firm opracowujących technologie dla Artemis i innych misji, a prywatne firmy również odgrywają rolę w xEMU.
NASA zamierza zbudować początkowe xEMU dla pierwszych astronautów Artemidy, ale potem to prywatne firmy będą je budować i utrzymywać. SpaceX już zaprojektował i zbudował kombinezony lotnicze dla astronautów do noszenia podczas podróży kosmicznych, więc może być dla nich naturalnym postępem w budowaniu xEMU.
Więcej:
- Informacja prasowa: skafander nowej generacji dla Artemis Generation Astronauts
- Informacja prasowa: Kombinezon Oriona przygotowany do nieoczekiwanych misji Artemidy
- Space Magazine: Mają dopasowane skafandry. Christina Koch i Jessica Meir Will Spacewalk 21 października
- NASA: Fakty dotyczące skafandrów i spacerów
