NASA har som mål å returnere til Månen i 2024.
For å lykkes med dette gigantiske prosjektet trenger de en rakett (SLS), en lunar lander samt romdrakter.
I dette blogginnlegget skal vi introdusere deg for NASAs fremtidige romdrakt, xEMU.
God oppdagelsesferd!
Forfedrene til EMU-drakten: A7L
Den nåværende romdrakten til den internasjonale romstasjonen, designet for 40 år siden for ekstravehikulære aktiviteter på romfergen, ville frustrert enhver månevandrer. Romfartsveteranen Tom Jones ser på hvordan NASA vil bygge en månedrakt i tide til den planlagte månereisen i 2024.
Romdraktene A7L til Neil Armstrong og Buzz Aldrin muliggjorde den første månevandringen, men hadde lacunae betydelige når det gjaldt fleksibilitet, intern komfort, hanskenes manøvrerbarhet og overlevelsesevne. Armstrong sa under en teknisk debriefing etter at han kom tilbake til jorden: «Vi bør forbedre denne drakten slik at du kan stå på kne, og vi bør jobbe mer med hanskenes bevegelighet slik at vi kan gjøre flere ting på overflaten av satellitten vår.»
Hvis NASAs Artemis-program lykkes med å sende astronauter tilbake til månen, vil disse utforskerne trenge en ny drakt som drar nytte av erfaringene fra Apollo og romfergen, og som inkorporerer fruktene av mer enn to tiår med teknologiske investeringer fra NASA.
Hvis NASAs Artemis-program lykkes med å sende astronauter tilbake til månen, vil disse utforskerne trenge en ny drakt.
Til venstre: Neil Armstrongs romdrakt fra Apollo 11.
Til høyre: Andrew Morgan i en EMU under en romvandring fra ISS.
En givende fortid: EMU
Den nåværende EMU-enheten, Extravehicular Mobility Unit, ble designet på slutten av 1970-tallet for romvandringer fra romfergen.
Tom Jones hadde på seg en EMU på tre romvandringer fra den internasjonale romstasjonen. Han forklarer at drakten er robust, men stiv og gir begrenset mobilitet.
En astronaut på 73 kg som er inni, veier 145 kg. Denne massen er alltid til stede i rommet, og astronauten må bevege seg og deretter stoppe. Bena på drakten er ikke konstruert for å gå; på ISS fungerer de bare som forankringer for fotstøttene.
Dessuten ble ytterstoffet og livsstøttesystemene utformet for å fungere i vakuum i verdensrommet, ikke på en måne eller en støvete planetoverflate.
Den første xEMU-prototypen: Z-serien
I 2012 begynte NASA å utvikle Z-1-drakten. Den andre versjonen (Z-2) dukket opp en stund senere. Disse tidlige prototypene er forfedrene til xEMU.
NASAs nye drakt: xEMU
Her er en kort introduksjonsvideo om xEMU-drakten.
NASAs mål er altså å «utvikle en romdrakt av utforskningstypen» Liana Rodriggs, prosjektleder for xEMU ved Johnson Space Center, forklarer dette i en e-post. Variasjoner av designet vil gjøre det mulig for Artemis-astronauter å gå på månen eller jobbe utenfor den planlagte månebroen eller den nåværende ISS. Byrået planlegger å bygge tre xEMU-drakter internt hos Johnson, i tide til testing på ISS og retur til månen i 2024.
xEMU vil trekke på lærdommene fra Apollo, EMUs tiår med erfaring ombord på romfergen og ISS< /b>, og laboratorie- og feltarbeid./b>, og laboratorie- og felttesting av overflatekombinasjonskonsepter som går tilbake til minst 1989. Den nye designen vil avhjelpe manglene ved ISS’ EMU, innlemme fremskritt innen mobilitet og livsstøttesystemer og kunne vedlikeholdes i vakuum eller på en måneutpost. Fase I xEMU-designet vil være beregnet på ISS eller månebasen.
Overdelen av drakten vil bestå av et aluminiumsskall med en luke bak, som på den russiske Orlan-drakten. Inngangen bakfra gjør det mindre krevende å ta på seg drakten, og skuldrene er vinklet forover, slik at de ligger mer naturlig på linje med astronautens armer og skuldre. Dagens EMU må derimot tas på ved å vri seg nedenfra, noe som tvinger skuldrene til å dreies mer mot venstre og høyre, en orientering som har bidratt til langvarige skader på astronautenes skuldre.
NASA-astronautdrakten Fase I vil introdusere en redesignet hjelm med bedre sikt nedover og en integrert hjelm. nedover og et integrert mikrofon- og høyttalersystem, noe som eliminerer den svette «Snoopy-hetten» som alltid så ut til å gli over astronautenes øyne. For oppdrag langt fra jorden vil hjelmen også kunne inneholde projisert grafikk som viser parametere for livsstøttesystemet, prosedyrer og referanseutstyr.
Amy Ross, xEMUs leder for trykksubsystemet, sier at kombinasjonen av fase I vil være en bedre løsning./b> vil bli testet for første gang utenfor ISS i midten av 2023. Denne testdrakten vil være en hybrid, med den nye torsoen og det nye livsstøttesystemet, men med hansker, ben og støvler overført fra de nåværende EMU-ene. En astronaut fra xEMU vil teste den nye drakten sammen med et besetningsmedlem fra ISS’ standard EMU.
Oppgradert utstyr
Astronauterkan ikke overleve og arbeide effektivt på utsiden av etromfartøy. av etromfartøy uten et bærbart livsstøttesystem for å tilføre oksygen, drive batterier, kjøle ned og fjerne CO2 fra drakten.
Dagens PLSS-ryggsekk fanger CO2 ved å sirkulere luft gjennom en boks med sølvoksidpartikler. Denne boksen kan eliminere CO2 i åtte timer. Inne i ISS tvinger et varmekammer de gjenbrukbare patronene til å slippe ut CO2, som slippes ut over bord. Det nye PLSS vil derimot være utstyrt med en absorber, konstant fornybar, som består av aminer (organiske forbindelser som inneholder nitrogen).
Et forbedret kjølesystem
Så er det spørsmålet om kjøling. EMUs PLSS av i dag pumper kjølevann gjennom en innerliner som består av tynne rør. Vannet som sirkulerer rundt overkroppen og lemmene, absorberer varmen som genereres av astronautens arbeid og cellemetabolisme. Det oppvarmede vannet sirkulerer gjennom en sublimator i ryggsekken, der den separate vannkilden strømmer inn i en porøs metallblokk, hvor det kjøles ned og fryser ved å sublimere direkte til damp i vakuumet i rommet. Isen som dannes ved sublimering, kjøler ned det oppvarmede vannet i drakten, som deretter resirkuleres for å kjøle ned astronauten.
Men de små porene i denne sublimatoren og luft-vann-separatoren er følsomme for vannforurensninger.vannforurensninger; tilstopping kan forårsake tap av kjøling og til og med tvinge vann inn i hjelmen.
xEMU PLSS løser dette problemet og unngår behovet for en separat vannforsyning ved å la noe av vannet fra kjøleforingen fordampe direkte inn i hjelmen gjennom en permeabel membran . Denne innretningen kalles «SWME«. SWME «har allerede tilbrakt hundrevis av timer i testing og er ikke like følsom for vannkvalitet», sier Ross.
Hvis teamet hans kan oppnå den produksjonskvaliteten som kreves, bør SWME være en pålitelig kjøler og roboter./og robust som fungerer i rommet og i den tynne atmosfæren på Mars.
Mars-retning for xEMU-drakten
Her er den fullstendige presentasjonen av NASAs nye romdrakt.
Drakten fase II (måneoverflaten) utvikles parallelt med fase I. NASAs industrielle team planlegger å tilpasse fase I-designet til måneoverflaten ved å legge til et belegg på den nedre delen. på den nedre delen av kroppen som vil gi mye større overflatemobilitet enn Apollo-designet. «Vi har jobbet med prototyper av drakter siden i hvert fall 1989, noe som gir oss en god idé om hvordan disse komponentene kan settes sammen. Vi tar utgangspunkt i det vi har – sannsynligvis en hofte med to lagre og myke materialer mellom de to lagrene som gjør at du kan gå slik du vil», forklarer Ross.
Moonwalkers skal kunne gå, hoppe, sitte på huk, sitte på huk, sitte på huk og sitte på huk.huke seg sammen, bøye seg ned og til og med sette seg på knærne på måneoverflaten. Men Ross sier at «å sette et skall på et menneske og be det om å bevege seg som et menneske er en stor utfordring. Vi kommer sannsynligvis aldri til å kunne gjøre baklengs salto«.
Blokkering av månestøv
I tillegg til benbeskyttelse vil NASAs nye drakt behøve en miljøbeskyttelsesdrakt./Et ytterste lag som skal beskytte brukeren mot ekstrem varme, mikrometeoritter og støvinntrengning. Apollo-draktene ble raskt ødelagt av mikroskopiske støvkorn som sivet inn i leddmekanismene.
Det hvite ytre beskyttelseslaget på den nåværende EMU-en er laget av et ortopedisk stoff, en blanding av Gore-Tex, Kevlar og Nomex. Ifølge Ross er «Ortho-Fabric» et vevd materiale fullt av hull – ikke det du vil ha for å avvise støv. Hans team søker teksturerte og bioinspirerte belegg, som de små selvrensende hårene på føttene til gekkoer, for å avvise støv.
Forsterkede hansker og støvler
Hanskene i fase VI, som av ISS EMU, som de Tom Jones bruker på den internasjonale romstasjonen, er ikke perfekte, men de har tilstrekkelig fingerferdighet til de første måneferdene.For å overføre dem til de nye draktene må vi legge til et ytterligere ytre lag for vitenskapelige måneoppdrag. Når det gjelder støvlene, har mange års felttesting av prototypdrakter gitt teamet et forsprang på designet.
Tett tidsplan for xEMU-prosjektet
I 2023 skal xEMU-prosjektet levere tre flyenheter: to til den første Artemis-månelandingen i 2024 og en til den første månelandingen i 2024.b>en for demonstrasjonen av den nye kombinasjonen på ISS. Rodriggs, prosjektlederen, sier at ISS-testing i 2023 kan «strekke seg over opptil ett år for å bevise egenskapene til xEMU». Hun sier at de to draktene xEMU for retur til månen vil være avsluttet tidlig i 2023.
For å overholde denne tidsplanen har Rodriggs 45 ansatte og 170 kontraktører under sin ledelse, et team som vil fortsette å vokse etter hvert som månedene går for å innlemme nye draktfunksjoner og overholde Artemis-fristen.
Det er allerede ti selskaper spredt over hele USA som utvikler komponenter til xEMU. Etter testing i bane og det første oppdraget tilbake til månen planlegger NASA å søke en eller flere industrielle partnere fra dette teamet for å bygge flere drakter og vedlikeholde dem på ISS og på fremtidige måne- og Mars-ekspedisjoner.
XEMU-drakten har en lys fremtid
Konsept fra en kunstner, Nasa.
NASA har i rundt tjue år forsøkt å introdusere en ny romfartskombinasjon. romkombinasjon, et arbeid som har blitt blokkert av mangel på finansiering (hovedsakelig av politiske årsaker). Penger er alltid den kritiske faktoren i romfartsindustrien. Men, sier Ross: «I dag har vår økonomiske situasjon endret seg. Budsjettkassa er i ferd med å åpne seg, og vi har tilstrekkelige ressurser til å kunne overholde tidsplanen. NASA mener alvor med å få det gjort – og å få det gjort i tide.»
Håper du har lært alt du trenger å vite om xEMU-romdrakten.
Finn ut mer om den nye SpaceX-drakten, den som fløy om bord i Crew Dragon.
Hvis du er interessert i andre NASA-relaterte emner, er du velkommen til å besøke bloggen vår.
Vi ses snart på The Little Astronaut! magnetisk romlampe