НАСА разрабатывает новые скафандры для своей программы Artemis. Новые костюмы дадут астронавтам большую мобильность, станут безопаснее и будут разработаны с нуля, чтобы соответствовать женщинам.
Корни современных скафандров, или внеземных подразделений мобильности (EMU), восходят к миссиям Apollo. На самом деле скафандрам, которые носят астронавты НАСА во время выхода в открытый космос, 40 лет. Эти скафандры никогда не предназначались для женщин-космонавтов, и НАСА намерено, чтобы Артемида доставила первых женщин на Луну. По этой и многим другим причинам НАСА обновляет дизайн.
Новый дизайн называется Exploration Extravehicular Mobility Unit, или xEMU.
Первые скафандры НАСА были только модернизированными высотными летными костюмами, используемыми ВМС США. Астронавты Близнецы использовали их, но никогда не покидали низкую околоземную орбиту, хотя они совершали выход в открытый космос. Когда была объявлена миссия Аполлона, НАСА разработало новые скафандры. Астронавты нуждались в большей защите, находясь на поверхности Луны, и им требовалась подвижность для выполнения своих задач. Космические скафандры были модернизированы для более поздних миссий Аполлона, но за прошедшие годы дизайн остался практически неизменным.
Космические скафандры - это надежные юниты, которые обеспечивают всю защиту космического корабля. В пресс-релизе НАСА называет их «персонализированным космическим кораблем, который имитирует все виды защиты от суровой космической среды и основные ресурсы, которые обеспечивает Земля и ее атмосфера».
Безопасность космонавтов является главным приоритетом, когда речь идет о скафандрах. Новые xEMU должны будут защищать астронавтов от резких перепадов температуры на лунной поверхности, как это делали предыдущие версии. На Луне температура колеблется от -157 C до 121 C (от -250 F до 250 F.) Для этого костюмы должны быть отражающими и изолирующими.
Знакомый рюкзак все еще будет там на новых xEMU. Содержит костюмы питания и воздухопроницаемый воздух. Он также должен удалить CO2, запахи и влагу. Достижения в области технологий сократили эти системы, а это означает, что новые костюмы будут иметь системы резервного копирования, что сделает их более безопасными в случае сбоя. Они также могут позволить космонавтам выполнять более длинные миссии.
Старые видеозаписи астронавтов на лунной поверхности показывают, насколько неуклюжими были костюмы. Время от времени астронавты боролись за выполнение своих задач, теряя равновесие и падая. Видео довольно комично, но эти неуклюжие костюмы израсходовали энергию астронавтов, о чем беспокоилось НАСА. Костюмы xEMU будут иметь большую мобильность и помогут выполнять более разнообразные задачи, которые астронавты должны будут выполнять, не изнашив астронавтов.
Новые xEMU дадут астронавтам больше гибкости в критических областях, таких как колени и плечи. Космонавты смогут более свободно сгибаться в коленях, вращать бедрами и даже поднимать предметы над головой. Некоторые части старых костюмов, такие как плечи, опирались на шкивы и тросы. Новые костюмы используют подшипники, чтобы дать астронавтам больше мобильности. Они также позволят полностью повернуть руки от плеча до запястья.
Когда ЭМУ Apollo были впервые разработаны, мы не имели представления о лунной поверхности. Мы не знали, по каким маршрутам, вездеходам и космонавтам будут передвигаться, поэтому ботинки EMU были жесткими. Новые модели xEMU оснащены ботинками в походном стиле с гибкой подошвой, что делает жесткие позы астронавтов Аполлона исторической причудой. Все эти улучшения не только помогут астронавтам легче выполнять свои задачи, но и помогут им сохранить равновесие.
Шлемы, или то, что они иногда называют «шапками Снупи», также подвергаются переработке. Микрофон внутри старых шлемов не всегда хорошо отслеживал движения астронавта, но в новом встроено несколько микрофонов. Они активируются голосом и сделают общение более надежным и простым. Новые шлемы также не станут такими же горячими и потными, как старые.
Природа призывает к длительным выходам в открытый космос, и, хотя астронавтам обычно не нравится использовать систему «подгузников», у xEMU будет обновленная версия. Но достаточно сказано об этом.
XEMU будут модульными. Они могут быть адаптированы для разных сред. Пока Артемида фокусирует наше внимание на поверхности Луны, космонавтам также придется работать над Лунными Вратами и, возможно, совершать там выход в открытый космос. Астронавты по-прежнему будут лететь на МКС и, возможно, на Марс. XEMU может быть адаптирован для всех этих сред и задач. Марсианские летние и зимние температуры варьируются в зависимости от места и времени года, в то время как на Луне нет сезонов и нет атмосферы. А низкая гравитация на МКС означает, что подвижность рук и ног не так критична.
НАСА также модернизирует систему забрала. Шлемы нынешних костюмов должны быть отправлены на Землю для ремонта, что является неуклюжим для космонавтов у Лунных ворот или на Марсе. Новые шлемы будут оснащены быстросменными козырьками. Козырьки представляют собой защитный экран для пузырька под давлением, и как только козырек становится слишком поцарапанным, его можно быстро заменить.
Новый xEMU подойдет астронавтам намного лучше. Это обеспечит НАСА Центр антропометрии и биомеханики в Космическом центре им. Джонсона. На этом объекте астронавты будут проходить трехмерное сканирование всего тела, пока они выполняют основные движения и позы, ожидаемые во время выхода в открытый космос. Это создаст анимированную модель 3D-модели каждого астронавта, и НАСА будет использовать отдельные модульные компоненты xEVU для каждого астронавта. Это хорошо подойдет астронавтам и снимет износ кожи и ссадины, особенно при длительных прогулках.
Новые xEMU также будут вводиться сзади. Это улучшение по сравнению с громоздким методом, используемым сейчас, когда мобильность приносится в жертву. Задний вход создает более естественное расположение суставов и более естественную посадку и подвижность. Немного упрощенно сказать, что астронавты могут просто «войти» в свой костюм и затем запечатать его, но это в том же духе.
Это видео показывает, как астронавт с относительной легкостью залезает в костюм, и подчеркивает возросшую мобильность.
Первым настоящим испытанием новых xEMU будет миссия Артемиды на южный лунный полюс в 2024 году. Но до этого новые костюмы будут испытаны здесь, на Земле, и на МКС. К тому времени, когда выбранные несколько человек снова ступят на Луну, костюмы будут готовы.
Лицо освоения космоса меняется. НАСА все больше и больше полагается на частные компании для поддержки их усилий. Это, безусловно, верно, когда дело доходит до исследования Луны и программы НАСА Artemis. Существует целый ряд компаний, разрабатывающих технологии для Artemis и других миссий, и частные компании также играют роль в xEMU.
НАСА намеревается построить начальные xEMU для первых астронавтов Артемиды, но после этого их будут создавать и поддерживать частные компании. SpaceX уже спроектировал и изготовил летные костюмы для астронавтов, которые можно носить во время космических путешествий, поэтому для них вполне может быть естественным прогрессом создание xEMU.
Больше:
- Пресс-релиз: скафандр нового поколения для поколения астронавтов Артемиды
- Пресс-релиз: Костюм Ориона готов ожидать неожиданностей в миссиях Артемиды
- Космический журнал: у них есть скафандры, которые подходят сейчас. Кристина Кох и Джессика Меир выйдут в открытый космос 21 октября
- НАСА: факты о скафандрах и космических походах
