NASA kehittää uusia avaruusasemia Artemis-ohjelmaansa. Uudet puvut antavat astronauteille suuremman liikkuvuuden, ovat turvallisempia ja suunnitellaan alusta alkaen sopimaan naisiin.
Nykyaikaisten avaruuspintojen tai Extravehicular-liikkuvuusyksiköiden (EMU) juuret juontavat takaisin Apollon tehtäviin. Itse asiassa avaruuspuvut, joita NASAn astronautit käyttävät avaruuskävelyjen aikana, ovat 40 vuotta vanhoja. Näitä avaruuspuvuja ei koskaan suunniteltu sopimaan naisten astronautteihin, ja NASA aikoo Artemis saada ensimmäiset naiset kuuhun. Tästä ja monista muista syistä NASA päivittää suunnittelua.
Uutta mallia kutsutaan Exploration Extravehicular Mobility Unitiksi tai xEMU.
Ensimmäiset NASA-avaruuspuvut päivitettiin juuri Yhdysvaltain merivoimien käyttämiin korkean korkeuden lentopukuihin. Kaksosten astronautit käyttivät heitä, mutta eivät koskaan jättäneet matalaan maapallon kiertorataa, vaikka hekin suorittivat avaruuskävelyjä. Kun Apollon tehtävä ilmoitettiin, NASA suunnitteli uusia avaruusasuja. Astronautit tarvitsivat parempaa suojaa kuun pinnalla ollessaan, ja he tarvitsivat liikkuvuutta tehtäviensä suorittamiseen. Avaruuspuvut päivitettiin myöhemmin Apollo-operaatioita varten, mutta vuosien ajan siitä lähtien suunnittelu on pysynyt olennaisesti samana.
Avaruuspuvut ovat kestäviä yksiköitä, jotka tarjoavat kaiken suojauksen, jota avaruusalus tarjoaa. NASA kutsuu lehdistötiedotteessa heitä "henkilökohtaiseksi avaruusalukseksi, joka jäljittelee kaikkia suojauksia avaruuden ankarilta ympäristöiltä ja perusresursseilta, joita Maa ja sen ilmapiiri tarjoavat".
Astronautin turvallisuus on etusijalla kosmetiikkapuvun suhteen. Uusien xEMU-laitteiden on suojattava astronautteja kuun pinnan luonnollisilta lämpötilan heilahteluilta, kuten aiemmat versiot tekivät. Kuulla lämpötila vaihtelee välillä -157 C - 121 C (-250 F - 250 F). Tätä varten puvun on oltava sekä heijastava että eristävä.
Tuttu reppu on edelleen olemassa uusissa xEMU-laitteissa. Se sisältää sopivan virtalähteen ja hengittävän ilman. Sen on myös poistettava CO2, hajut ja kosteus. Teknologian kehitys on kutistanut näitä järjestelmiä, mikä tarkoittaa, että uusissa puvuissa on varmuuskopiointijärjestelmiä, mikä tekee niistä turvallisempia, jos jokin epäonnistuu. He saattavat myös antaa astronauttien suorittaa pidempiä tehtäviä.
Vanhat videot astronauteista kuun pinnalla osoittavat kuinka kömpelät puvut olivat. Astronautit kamppailivat toisinaan suorittaakseen tehtävänsä menettäen tasapainonsa ja kaatuakseen. Videot ovat tavallaan koomisia, mutta ne kömpelöt puvut käyttivät paljon astronautien energiaa, josta NASA oli huolissaan. xEMU-pukuilla on parempi liikkuvuus ja ne auttavat monenlaisissa tehtävissä, joita astronautien on suoritettava, ilman astronautien kulumista.
Uudet xEMU-laitteet antavat astronauteille enemmän joustavuutta kriittisillä alueilla, kuten polvissa ja hartioissa. Astronautit kykenevät taipumaan polvissa vapaammin, kiertämään lantioaan ja jopa nostamaan asioita päänsä yli. Jotkut vanhojen pukujen osat, kuten hartiat, nojautuivat hihnapyöriin ja vaijereihin. Uudet puvut käyttävät laakereita antamaan astronauteille enemmän liikkuvuutta. Ne sallivat myös käsivarren täydellisen kääntymisen olkapäästä ranteeseen.
Kun Apollo-EMU: t suunniteltiin ensimmäisen kerran, meillä ei ollut aavistustakaan kuun pinnasta. Emme tienneet, mitkä laskijat, roverit ja astronautit liikkuvat eteenpäin, joten EMU: n saappaat olivat jäykät. Uusissa xEMU-malleissa on joustavalla pohjalla varustetut retkeilysaappaat, jotka tekevät Apollo-astronautien jäykämmistä asennoista historiallisen. Kaikki nämä parannukset eivät vain auta astronautteja suorittamaan tehtäviä helpommin, vaan auttavat heitä pitämään tasapainon.
Kypärät, tai ne, joita he joskus kutsuvat “Snoopy-lippiksiksi”, suunnitellaan myös. Vanhojen kypärien sisällä oleva mikrofoni ei aina seurannut astronautin liikkeitä, mutta uudessa siinä on upotettu useita mikrofoneja. Ne aktivoidaan äänellä ja tekevät viestinnästä luotettavampaa ja helpompaa. Uudet kypärät eivät myöskään tule niin kuumiksi ja hikoisiksi kuin vanhat.
Luonto vaatii pitkiä avaruuskävelyjä, ja vaikka astronautit eivät yleensä halua käyttää ”vaippa” -järjestelmää, xEMU: lla on päivitetty versio niistä. Mutta siitä sanottiin tarpeeksi.
XEMU: t ovat modulaarisia. Niitä voidaan mukauttaa erilaisiin ympäristöihin. Kun Artemis keskittää huomioimme Kuun pintaan, astronautien on myös työskenneltävä Lunar Gatewayllä ja mahdollisesti suoritettava siellä avaruuskävelyjä. Astronautit jatkavat edelleen ISS: ään ja mahdollisesti myös Marsiin. XEMU voidaan mukauttaa kaikkiin näihin ympäristöihin ja tehtäviin. Marsin kesän ja talven lämpötilat vaihtelevat sijainnin ja vuodenajan mukaan, kun taas Kuulla ei ole vuodenaikaa eikä ilmapiiriä. Ja pieni painoarvo ISS: ssä tarkoittaa, että käsivarsien ja jalkojen liikkuvuus ei ole yhtä kriittinen.
NASA uudistaa myös visiirijärjestelmää. Nykyisten pukujen kypärät on lähetettävä takaisin maan päälle korjattavaksi, mikä on kömpelö järjestely astronautteille Lunar Gatewayllä tai Marsilla. Uusissa kypärissä on pikavaihtovisiirit. Visiirit ovat suojakilpi paineistetulle kupolle, ja kun visiiri on liian naarmuuntunut, se voidaan nopeasti vaihtaa.
Uusi xEMU sopii astronautteihin paljon paremmin. NASA: n antropometrian ja biomekaniikan laitos Johnsonin avaruuskeskuksessa varmistaa sen. Siinä astronautit läpikäyvät koko kehon 3D-skannaukset, kun ne suorittavat avaruuskävelyjen aikana odotettavissa olevia perusliikkeitä ja asentoja. Se luo kolmiulotteisen animoidun mallin jokaisesta astronautista, jota NASA käyttää valittuihin modulaarisiin xEVU-komponentteihin jokaiselle astronautille. Tämä antaa paremman istuvuuden astronauteille ja lievittää ihon kulumista ja hankautumista, etenkin pidempien kävelyjen aikana.
Uudet xEMU: t syötetään myös takaa. Tämä on parannus verrattuna nykyään käytettyyn hankalaan menetelmään, jossa liikkuvuus uhrataan. Takaosa luo luonnollisemman nivelten sijoittumisen ja luonnollisemman istuvuuden ja liikkuvuuden. On hiukan yksinkertaista sanoa, että astronautit voivat yksinkertaisesti “kävellä” pukuunsa ja sulkea sen sitten, mutta se on noiden linjojen mukainen.
Tämä video osoittaa, että astronautti kiipeää pukuun suhteellisen helposti, ja korostaa lisääntynyttä liikkuvuutta.
Uusien xEMU-laitteiden ensimmäinen todellinen testi on Artemis-lähetys kuun etelänapaan vuonna 2024. Mutta ennen sitä uudet puvut testataan täällä maan päällä ja ISS: ssä. Siihen mennessä, kun valittu muutama jalka asetetaan jälleen Kuulle, puvut ovat valmiita.
Avaruustutkimuksen kasvot muuttuvat. Yhä enemmän NASA luottaa yksityisiin yrityksiin tukemaan pyrkimyksiään. Tämä on totta totta, kun on kyse Kuun etsinnästä ja NASAn Artemis-ohjelmasta. On olemassa joukko yrityksiä, jotka kehittävät tekniikoita Artemis- ja muihin tehtäviin, ja myös yksityiset yritykset pelaavat roolia myös xEMU: ssa.
NASA aikoo rakentaa alkuperäiset xEMU: t ensimmäisille Artemis-astronauteille, mutta sen jälkeen yksityisten yritysten on rakennettava ja ylläpidettävä niitä. SpaceX on jo suunnitellut ja rakentanut astronautteihin sopivia lentopukuja, joita voidaan käyttää avaruusmatkojen aikana, joten xEMU: ien luominen voi olla luonnollinen edistysaskel.
Lisää:
- Lehdistötiedote: Seuraavan sukupolven avaruuspuku astronautien Artemis-sukupolvelle
- Lehdistötiedote: Orion-puku on varustettu odottamaan Artemis-operaatioissa odottamatonta
- Space Magazine: He ovat saaneet tilavuuspuvut, jotka sopivat nyt. Christina Koch ja Jessica Meir Will Spacewalk 21. lokakuuta
- NASA: Tietoja avaruuspukuista ja avaruuskävelystä
