211service.com
Pašreizējie skafandri to negriezīs uz Mēness. Tāpēc NASA izveidoja jaunus.
NASA xEMU dizaina rumpja augšdaļa. NASA
Skafandrs vairāk atgādina miniatūru kosmosa kuģi, ko nēsājat ap ķermeni, nevis kā apģērba gabalu. Tas ir zem spiediena, tas ir aprīkots ar dzīvības atbalsta sistēmām, un tas, visticamāk, izskatīsies diezgan forši. Bet, ja uzvalks neizdodas, jūs esat tosts.
Neviens nekad nav miris bojāta skafandra dēļ, taču tas nenozīmē, ka pašreizējie modeļi ir ideāli. Neatkarīgi no tā, vai runa ir par palaišanu kosmosā vai atgriešanos atpakaļ uz Zemi, vai ārpus transportlīdzekļu darbības (EVA, sarunvalodā saukta par iziešanu kosmosā), astronauti nekad nav bijuši pilnībā apmierināti ar aprīkojumu, ko viņi ir spiesti izmantot misijās.
Tomēr, par laimi, jaunu aktivitāšu uzliesmojums kosmosā ir nozīmējis, ka mēs redzam vairāk jauninājumu skafandru dizainā un izpildījumā nekā jebkad agrāk. Arī uzvalki izskatās labāk. Jaunu privāto transportlīdzekļu, piemēram, SpaceX Crew Dragon un Boeing Starliner, parādīšanās nozīmē, ka NASA astronauti, kas dodas uz Starptautisko kosmosa staciju, valkā jaunus skafandrus, kas ir ārkārtīgi gludi un eleganti. Bagātīgā oranžā Advanced Crew Escape Suit (mīlīgi saukts par 'ķirbju tērpu') vietā, ko kosmosa kuģu apkalpes valkāja, palaižot orbītā, SpaceX un Boeing ir izstrādājuši kaut ko, kas ir daudz pieguļošāks un uz pusi mazāks. Dags Hērlijs un Bobs Behnkens, astronauti, kuri maijā devās uz Crew Dragon uz SKS , atzīmēja ka tajos bija ārkārtīgi ērti un viegli uzkāpt un nokāpt. Uzvalki, kas tiek valkāti pacelšanās un atgriešanās laikā, ir paredzēti, lai aizsargātu astronautus no uguns, un tie tiek pievienoti sēdekļa nabas, kas pārvadā skābekli un vēsu gaisu, ja salonā kāda iemesla dēļ pazeminās spiediens.
Tomēr visinteresantākais darbs ir saistīts ar NASA nākamās paaudzes skafandru, kas paredzēts astronautiem, kas dodas uz Mēnesi — eXploration Extravehicular Mobility Unit jeb xEMU. Tas šķietami ir pēctecis tiem skafandriem, kurus Nīls Ārmstrongs, Buzs Oldrins un citi Apollo astronauti valkāja, kad viņi pirms pusgadsimta spēra kāju uz Mēness virsmas. Taču tajā ir iekļauts arī tas, ko mēs esam iemācījušies, izmantojot EMU, ko izmantoja orbītā kosmosa kuģu un ISS cilvēku izpētes laikmetā, kā arī Apollo spēcīgās mācības. Artemīdas mērķis ir panākt, lai cilvēki dzīvotu un strādātu uz Mēness. Jauni skafandri būs ļoti svarīgi, lai nodrošinātu, ka pieredze ir droša un ērta.
Mēs esam ļoti satraukti par cilvēku atgriešanos uz Mēness, saka Ričards Rods, NASA skafandra inženieris, kurš strādā pie xEMU. Mūsu galvenais mērķis ir, lai komanda par mums pat nedomā. Viņi uzvelk uzvalku un dara savu darbu — zinātni, izpēti — un pat nedomā par to, cik viņi ir mobili un cik efektīvi viņi var strādāt. Tas ir liels pasūtījums, taču mēs cenšamies tam pietuvoties pēc iespējas tuvāk. Mēs vēlamies būt neredzami.
Šeit ir daži no lielākajiem jauninājumiem, ko varam sagaidīt no xEMU.
Paaugstināta mobilitāte
Izstrādājot skafandru, vēlaties, lai tas kustētos brīvi un efektīvi, ar vismazāko iespējamo piepūli, lai mēs varētu būt pēc iespējas tuvāk mobilitātei kreklu piedurknēs, saka Rods. Mērķis ir ierobežot uzvalka tilpuma apjomu, jo jo lielāks ir apjoms, jo grūtāk astronautiem jāstrādā, lai saliektu locītavas, un tas var ātri kļūt nogurdinošs.
Risinājums ir izmantot gultņus, jo tie griežas ap vienu punktu un nodrošina nemainīgu tilpumu. Vecajos Apollo tērpos gultņi tika izmantoti tikai rokās, jo būtībā tas bija daudzfunkcionāls tērps (izmantots gan palaišanai, gan iebraukšanai, kā arī Mēness izpētei). Tam bija jābūt pietiekami vieglam, lai pielāgotos visām šīm dažādajām situācijām, un pārāk daudz gultņu varēja to nosvērt.
XEMU ir gultņi, kas ir vieglāki un ir izgriezti tuvāk savienojumiem nekā tiem, kas tika izmantoti iepriekšējiem EMU. Tiem, kas atrodas pie pleciem, vajadzētu ļaut astronautiem vieglāk aizsniegties un pacelt objektus, vienlaikus samazinot ķermeņa augšdaļas savainojumu risku. Beidzot ir gultņi jostasvietā, gurnos, augšstilbos un potītēs, radot daudz lielāku mobilitāti ķermeņa lejasdaļā. Tas viss kopā nodrošina ļoti zemu griezes momentu, zemas enerģijas mobilitāti un kustību, saka Rods.
Uzvalkiem ir arī mainīga spiediena sistēma, lai sniegtu astronautiem lielāku elastību, kad tas ir nepieciešams. Tam vajadzētu ļaut viņiem ātrāk sagatavoties uzvalkā, kad tas ir nepieciešams, kā arī pacelt materiālus vai nomesties ceļos, lai izpētītu lietas, kad situācija to prasa.
Buzs Oldrins stāv uz Mēness savā Apollo 11 skafandrā.
NASAPastaiga
Jo īpaši gurnu mobilitātes gultņi ir ļoti svarīgi staigāšanai mēness (nē, nē ka sava veida mēnessstaigāšana). Apollo astronauti savu misiju laikā nepavadīja daudz laika uz Mēness virsmas, un laiks, ko viņi pavadīja, galvenokārt bija, lai tikai iepazītu šo jauno vidi. Viņiem ātri kļuva grūti normāli staigāt mikrogravitācijā, un viņi arī bija ļoti uzmanīgi, lai izvairītos no jebkādām briesmām.
Ar tik ierobežotu gurnu mobilitāti soļošana vienkārši nebija iespējama. Tāpēc viņi pārsvarā sajaucās; kad viņi kļuva ērtāki un piedzīvojumiem bagātāki, viņi varēja pārvaldīt lēnāku gaitu, lai pārvietotos ātrāk. Mēģinot satvert priekšmetus uz zemes, bija nepieciešama neveikla izrāviens.
Ir paredzēts, ka xEMU veicina normālu staigāšanu, nevis lēcienu, un atvieglo stabilu nomešanos ceļos vienā kustībā, lai strādātu tuvu zemei, kas Apollo astronautiem nebija liela izvēle. Vairs nav jāsteidzas pēc priekšmetiem. Tādējādi astronautiem būs daudz vieglāk veikt vērtīgu zinātni uz vietas, piemēram, ģeoloģisko paraugu izmeklēšanu vai sarežģītu instrumentu uzstādīšanu.
Putekļu mazināšana
Milzīga mācība no Apollo bija tāda, ka Mēness putekļi ir briesmīgi. Mēness virsma nav bijusi pakļauta tādiem laikapstākļiem, ar kādiem ir saskārusies Zemes ģeoloģija. Tā rezultātā Mēness augsne ir ļoti rupja un robaina, un tā pielīp visam (jā, es zinu, ka es izklausos kā Anakins Skaivokers ). Tas piesārņo apģērba iekšējos slāņus un visas daļas, kurām vajadzētu atdalīties, un izraisa vispārēju uzvalku ārpuses nodilumu.
Tāpēc, lai izvairītos no atklātām spraugām, dizaineri līdz minimumam samazināja tādas sastāvdaļas kā rāvējslēdzēji vai plaukstas atvienojumi, kā arī šuves, kurās varētu iekļūt putekļi. Mēs meklējam vairāk veselu apģērba gabalu, kas aptver visu komplektu ar maziem elementiem, kuros joprojām varat veikt darbības pārbaudes un atvienot lietas neparedzētu gadījumu laikā, saka Rods. Tas ir kā vesels krekls un veselas bikses, kas viss ir viens gabals, bez pārtraukumiem, kuros putekļi var iekļūt iekšā. Vietās, kur ir pārrāvumi (piemēram, gultņi), komanda strādā, lai izstrādātu un iekļautu blīves, kurām vajadzētu pasargāt no putekļiem.
Astronauts Riks Mastrakio savā Space Shuttle laikmeta EMU izgājienā kosmosā 2007. gadā.
NASAHeadspace
XEMU ķiveres piedāvā plašāku redzamības diapazonu nekā Apollo ķiveres, ar iebūvētām gaismām, kas palīdz apgaismot tumšās vietas. Viņiem būs HUD (uzmanības displejs), lai astronauti varētu piekļūt svarīgai informācijai, atrodoties ceļā. Augstas izšķirtspējas plecu kameras palīdzēs ierakstīt ceļojumus tā, it kā tieši no paša astronauta acīm.
Saziņai izmantotie Snoopy vāciņi ir diezgan atpazīstama EMS daļa, taču, kā var apliecināt vairums astronautu, kuri ir bijuši izgājienos kosmosā, viņi var ātri izmirkt sviedros, un viņu mikrofoni ne vienmēr darbojas labi pēc daudzu stundu kustības. XEMU tiek atbrīvots no Snoopy vāciņa audio sistēmai, kas ir iestrādāta uzvalkā, balss tiek aktivizēta, lai automātiski uztvertu skaņas, kad tās tiek izrunātas.
Cimdi
Ikviens astronauts, kurš izmantojis EVA, bieži sūdzas, ka cimdi ir draudi. To apjomīgie slāņi nozīmē, ka jūs zaudējat lielu veiklību, un jūs arī ne vienmēr zināt, cik lielu spiedienu jūs izmantojat, kad kaut ko satverat. Aprites trūkums un mitruma uzkrāšanās var izraisīt dažas nepatīkamas blakusparādības, piemēram, trauslus nagus un pat sēnītes. Cimdi nav jauns izaicinājums, saka Rods. Pilnīgi ir vietas uzlabojumiem.
Galvenie uzlabojumi, pie kuriem Rods un viņa komanda strādā xEMU, ir nodrošināt, ka astronautu rokas ir aizsargātas no ekstremālām temperatūras izmaiņām un putekļiem un ka viņi var droši rīkoties ar Mēness materiāliem. NASA arī izdomā, kā viņiem atvieglot vienkāršu uzdevumu veikšanu, piemēram, instrumentu satveršanu un mazu iekārtu darbību.
XEMU skafandra modeli, ko demonstrēja skafandra inženiere Kristīne Deivisa (pa labi) kopā ar NASA administratoru Džimu Bridenstīnu.
NASADzīves Atbalsts
Vēl 2014. gadā itāļu astronauts Luka Parmitano devās izgājienā kosmosā, kad no viņa uzvalka sāka tecēt ūdens, appludinot ķiveri un gandrīz noslīcinot viņu. Inženieri vēlāk atklāja, ka piesārņojums ir izraisījis ūdens no dzesēšanas sistēmas atjaunošanos — problēmas pastiprināja fakts, ka ūdens un dzesēšanas cilpas bija tik ciešā saskarē. Tātad xEMU tagad pilnībā nošķir šīs cilpas, lai izvairītos no citas šādas ārkārtas situācijas.
XEMU ir arī jauna oglekļa dioksīda tīrīšanas sistēma, kas izmanto divas dažādas absorbcijas gultas (šajā gadījumā mazas kannas, kas izgatavotas no litija hidroksīda, kas viegli piesaista un aiztur oglekļa dioksīdu). Kamēr viens tiek izmantots, otru var pakļaut kosmosa vakuumam un iztukšot, tāpēc oglekļa dioksīds tiek pastāvīgi tīrīts, neliekot astronautiem atgriezties iekšā, lai notīrītu absorbcijas gultas. Skābekļa tvertnes ir augstāka spiediena sistēmas, kurām vajadzētu piegādāt skābekli ilgāku laiku, nekā to darīja Apollo Suits. Teorētiski vienīgais ierobežojums, cik ilgi kāds var palikt uzvalkā, tagad ir akumulatora jauda.
Tikmēr xEMU saglabā dažus pārbaudītus un patiesus dzīvības uzturēšanas un drošības līdzekļus. Pastāv aizsardzība pret mikrometeorītiem, pamatojoties uz līdzīgu pašreizējo orbitālo EMS dizainu. Ir arī termiskā aizsardzība, lai izturētu krasas temperatūras izmaiņas (no -250 °F ēnā līdz 250 °F zem saules).
Pielāgots un piemērots nākotnei
2019. gada martā NASA atcēla plānus pirmajai sieviešu iziešanai kosmosā jo nebija pietiekami daudz pareiza izmēra skafandru — bija pieejami tikai lielāki.
Tā bija smaga mācība par nepieciešamību pārliecināties, ka uzvalki ir pareizi izstrādāti, lai tie būtu piemēroti visu izmēru cilvēkiem. Aģentūra ir nolēmusi, ka ar xEMU viņi neko neatstāj nejaušības ziņā. Katrs uzvalks tiks pielāgots katra astronauta augumam, izmēram un komfortam, un tā mērķis būs nodrošināt visplašāko kustību diapazonu aktivitātēm uz Mēness. Ja šoreiz mēness pastaiga tiks atcelta, tas nenotiks tāpēc, ka uzvalki nederētu. Tomēr skafandra dizains joprojām ir nepabeigts. Rods saka, ka par darbību uz Mēness virsmas nav daudz datu. Jebkura veida atsauksmes būs fantastiskas. NASA plāno iekļaut to, ko tā ir iemācījusies no pirmajām Artemis misijām, lai atkal un atkal uzlabotu xEMU — ar mērķi izveidot kaut ko tādu, kas kādu dienu darbosies uz Marsa.