NASA har som mål att återvända till Månen år 2024.
För att lyckas med detta enorma projekt behöver de en raket (SLS), en lunar landare samt rymddräkter.
I det här blogginlägget kommer vi att presentera NASA:s framtida rymddräkt, xEMU.
God utforskning!
Förfadern till EMU-dräkten: A7L
Den aktuella rymddräkten på den internationella rymdstationen, designad för 40 år sedan för de extravehikulära aktiviteterna i rymdfärjan, skulle frustrera vilken månvandrare som helst. Rymdveteranen Tom Jones tittar på hur NASA ska bygga en månkostym i tid för den planerade månfärden 2024.
Neil Armstrongs och Buzz Aldrins rymddräkter A7L möjliggjorde den första månvandringen, men hade lacunae betydande när det gäller flexibilitet, intern komfort, handskarnas manövrerbarhet och överlevnadsförmåga. Armstrong sade under en teknisk genomgång efter återkomsten till jorden: ”Vi borde förbättra den här dräkten så att man kan stå på knä och vi borde arbeta mer med handskarnas rörlighet så att vi kan göra fler saker på ytan av vår satellit.”
Om NASA:s Artemis-program lyckas skicka astronauter tillbaka till månen, kommer dessa utforskare att behöva en ny dräkt som drar nytta av erfarenheterna från Apollo och rymdfärjan och som innehåller frukterna av mer än två decenniers tekniska investeringar från NASA.
Vänster: Neil Armstrongs rymddräkt för Apollo 11.
Höger: Andrew Morgan i en EMU under en rymdpromenad från ISS.
Ett givande förflutet: EMU
Den nuvarande Extravehicular Mobility Unit, eller EMU, designades i slutet av 1970-talet för rymdpromenader från rymdfärjan.
Tom Jones bar en EMU på tre rymdpromenader från den internationella rymdstationen. Han förklarar att dräkten är robust, men styv och erbjuder begränsad rörlighet.
En 73 kg tung astronaut inuti väger 145 kg. Denna massa är alltid närvarande i rymden, och astronauten måste röra sig och sedan stanna. Dräktens ben är inte konstruerade för att gå på; på ISS fungerar de helt enkelt som förankringar för fotstöden.
Dessutom är yttertyget och livsstödjande system konstruerade för att fungera i rymdens vakuum, inte på en måne eller dammig planetyta.
Den första xEMU-prototypen: Z-serien
I 2012 började NASA utveckla Z-1-dräkten. Den andra versionen (Z-2) dök upp en tid senare. Dessa tidiga prototyper är fäderna till xEMU.
NASA:s nya dräkt: xEMU
Här är en kort introduktionsvideo om xEMU-dräkten.
Så NASA:s mål är att ”utveckla en rymddräkt av utforskningstyp” Liana Rodriggs, xEMU-projektledare vid Johnson Space Center, förklarar via e-post. Variationer av designen kommer att göra det möjligt för Artemis astronauter att gå på månen eller arbeta utanför den planerade lunarbron eller den nuvarande ISS. Myndigheten planerar att bygga tre xEMU-dräkter internt på Johnson, i tid för testning på ISS och månåterkomst 2024.
XEMU kommer att dra nytta av lärdomarna från Apollo, EMU: s decennier av erfarenhet ombord på rymdfärjan och ISS< /b> och laboratorie- och fältstudier./b>, och laboratorie- och fält testning av ytkombination -koncept som går tillbaka till åtminstone 1989. Den nya designen kommer att ta itu med bristerna i ISS EMU, införliva framsteg inom rörlighet och livsstödsystem och vara underhållbar i rymdens vakuum eller vid en månutpost. fas I xEMU-designen kommer att vara avsedd för ISS eller lunarstationen.
NASA-astronautdräkten Fas I kommer att introducera en omdesignad hjälm med bättre synlighet nedåt och en integrerad nedåt och ett integrerat mikrofon- och högtalarsystem, vilket eliminerar den svettiga ”Snoopy-kepsen” som alltid tycktes glida över astronauternas ögon. För uppdrag långt från jorden kommer hjälmen också att kunna innehålla projicerad grafik som visar parametrar för livsuppehållande system, procedurer och referensutrustning.
Amy Ross, chef för xEMU:s trycksubsystem, säger att kombinationen av fas I kommer att vara en ny typ av grafik./b> kommer att testas för första gången utanför ISS i mitten av 2023. Denna testdräkt kommer att vara en hybrid, med den nya bålen och det nya livsuppehållande systemet, men med handskar, ben och stövlar som överförts från de nuvarande EMU:erna. En astronaut från xEMU kommer att testa den nya dräkten tillsammans med en besättningsmedlem från ISS standard-EMU.
Uppgraderad utrustning
Astronauterkan inte överleva och arbeta effektivt i utanför av enrymdfarkost utan ett bärbart livsuppehållande system för att tillföra syre, driva batterier, kyla och avlägsna CO2 från dräkten.
Dagens PLSS-ryggsäck fångar CO2 genom att cirkulera luft genom en låda med silveroxidpartiklar. Denna låda kan eliminera CO2 i åtta timmar. Tillbaka i ISS tvingar en värmekammare de återanvändbara patronerna att släppa ut sin CO2, som ventileras överbord. Däremot kommer den nya PLSS att vara utrustad med en absorbent, konstant förnybar, som består av aminer (organiska föreningar som innehåller kväve).
Ett förbättrat kylsystem
Då har vi frågan om kylning. EMU:s PLSS av idag pumpar kylvatten genom en innerliner som består av tunna rör. Vattnet som cirkulerar runt bålen och lemmarna absorberar den värme som genereras av astronautens arbete och cellmetabolism. Det uppvärmda vattnet cirkulerar genom en sublimator i ryggsäcken, där den separata vattenkällan rinner in i ett poröst metallblock, där det kyls och fryser genom att sublimera direkt till ånga i rymdens vakuum. Denna is som bildas genom sublimering kyler det uppvärmda vattnet i dräkten, som sedan återcirkulerar för att kyla astronauten.
De små porerna i denna sublimator och luft-vattenseparatorn är dock känsliga för vattenföroreningar; igensättning kan orsaka förlust av kylning och till och med tvinga vatten in i hjälmen.
Den xEMU PLSS löser detta problem och undviker behovet av en separat vattenförsörjning genom att låta en del av vattnet från kylfodret avdunsta direkt i utrymmete genom ett permeabelt membran. Denna anordning kallas ”SWME”. SWME ”har redan tillbringat hundratals timmar i tester och är inte lika känslig för vattenkvalitet”, säger Ross.
Om hans team kan uppnå den tillverkningskvalitet som krävs, bör SWME vara en pålitlig kylare och robot./b> och robust som fungerar i rymden och i Mars tunna atmosfär.
Månriktning för xEMU-dräkten
Här är den fullständiga presentationen av NASA:s nya rymddräkt.
Den fas II (månytan) dräkten är utvecklad i parallell med fas I. NASA:s industriella team planerar att anpassa fas I-designen för månens yta genom att lägga till ett belägg på den nedre delen av kroppen som kommer att ge mycket större rörlighet på ytan än Apollo-designen. ”Vi har arbetat med prototypdräkter sedan åtminstone 1989, vilket ger oss en god uppfattning om hur dessa komponenter kan sättas samman. Vi kommer att basera den på vad vi har – förmodligen en höft med två lager och mjuka material mellan de två lagren som gör att du kan gå som du vill”, förklarar Ross.
Moonwalkers ska kunna gå, hoppa, hukas,
Blockera ut måndamm
Utöver benskydd kommer NASA:s nya dräkt att behöva en miljöskyddsdräkt./Ett ytterlager för att skydda bäraren från extrema värmeböljor, mikrometeoriter och dammintrång. Apollo-dräkterna försämrades snabbt av mikroskopiska dammkorn som sipprade in i deras ledmekanismer.
Det vita yttre skyddslagret på den nuvarande EMU:n är tillverkat av ett ortopediskt tyg, en blandning av Gore-Tex, Kevlar och Nomex. Enligt Ross är ”Ortho-Fabric” ett vävt material fullt av hål – inte vad man vill ha för att stöta bort damm. Hans team söker texturerade och bioinspirerade beläggningar, som de små självrengörande håren på geckons fötter, för att hjälpa till att stöta bort damm.
Förstärkta handskar och stövlar
Handskarna i fas VI av av ISS EMU, liksom de som Tom Jones bär på den internationella rymdstationen, är inte perfekta, men de har tillräcklig fingerfärdighet för de första månfärderna.
För att överföra dem till de nya dräkterna måste vi lägga till ett ytterligare yttre lager för vetenskapliga uppdrag på månen. När det gäller stövlarna har åratal av fälttester på prototypdräkter gett teamet ett försprång när det gäller designen.
Ett snävt schema för xEMU-projektet
I 2023 ska xEMU-projektet leverera tre flygenheter: två för den första Artemis månlandningen i 2024 och en för den första Artemis månlandningen i 2024.en för demonstrationen av den nya kombinationen på ISS. Rodriggs, projektledare, säger att ISS-testningen 2023 kan ”förlängas upp till ett år för att bevisa xEMU:s kapacitet”. Hon säger att de två dräkterna xEMU för återfärden till månen kommer att avslutas i början av 2023.
För att klara denna tidtabell har Rodriggs 45 anställda och 170 entreprenörer under sin ledning, ett team som kommer att fortsätta växa under de kommande månaderna för att införliva nya dräktfunktioner och klara Artemis deadline.
Det finns redan tio företag spridda över USA som utvecklar komponenter för xEMU. Efter tester i omloppsbana och det första uppdraget tillbaka till månen planerar NASA att söka en eller flera industriella partners från detta team för att bygga flera dräkter och underhålla dem på ISS och på framtida mån- och Marsexpeditioner.
Dräkten xEMU har en ljus framtid
Koncept från en konstnär, Nasa.
NASA har försökt under cirka tjugo år att introducera en ny ny rymdkombination, ansträngningar som har blockerats av brist på finansiering (av främst politiska skäl). Pengar är alltid den kritiska faktorn i rymdindustrin. Men, säger Ross, ”idag har vår finansiella situation förändrats. Budgetlådan öppnas och vi har tillräckliga resurser för att kunna hålla tidsplanen. NASA menar allvar med att få det gjort – och att få det gjort i tid.”
Hoppas att du har lärt dig allt du behöver veta om xEMU rymddräkt.
Läs mer om den nya SpaceX-dräkten, den som flög ombord på Crew Dragon.
Om du är intresserad av andra NASA-relaterade ämnen är du välkommen att besöka vår blogg.
Vi ses snart på The Little Astronaut!?
Upptäck vår följande artikel: magnetisk rymdlampa