NASA utvecklar nya rymddräkter för deras Artemis-program. De nya kostymerna ger astronauterna större rörlighet, kommer att vara säkrare och kommer att utformas från grunden för att passa kvinnor.
Rötterna till moderna rymddräkter, eller extravehicular Mobility Units (EMU), går tillbaka till Apollo-uppdragen. I själva verket är rymddräkter som NASA-astronauter bär under rymdpromenader 40 år gamla. Dessa rymdräkter designades aldrig för att passa kvinnors astronauter, och NASA avser att Artemis ska få de första kvinnorna till månen. Av detta och många andra skäl uppdaterar NASA designen.
Den nya designen heter Exploration Extravehicular Mobility Unit, eller xEMU.
De första NASA-rymddresserna var bara uppgraderade flygdräkter på hög höjd som användes av den amerikanska marinen. Gemini-astronauterna använde dem, men lämnade aldrig låg jordbana, även om de utförde rymdpromenader. När Apollo-uppdraget tillkännagavs, designade NASA nya rymddräkter. Astronauter behövde större skydd när de var på månens yta, och de behövde rörlighet för att slutföra sina uppgifter. Rymdräkterna uppgraderades för senare Apollo-uppdrag, men under åren sedan har designen förblivit i stort sett densamma.
Rymddräkter är robusta enheter som ger allt skydd som ett rymdskepp gör. I ett pressmeddelande kallar NASA dem ”ett personligt rymdskepp som efterliknar alla skydd från den hårda miljön i rymden och de grundläggande resurserna som jorden och dess atmosfär ger.”
Astronautsäkerhet är högsta prioritet när det gäller rymddräkter. De nya xEMU: erna måste skydda astronauter från de vilda temperatursvingningarna på månens yta, precis som tidigare versioner gjorde. På månen går temperaturen från -157 C till 121 C (-250 F till 250 F.) För att göra det måste kostymer vara både reflekterande och isolerande.
Den välbekanta ryggsäcken kommer fortfarande att finnas där på de nya xEMU: erna. Den innehåller kostymförsörjningen och andningsluft. Det måste också ta bort CO2, lukt och fukt. Teknologiska framsteg har krympt dessa system, vilket innebär att de nya kostymerna kommer att ha backup-system, vilket gör dem säkrare om något misslyckas. De kan också låta astronauter utföra längre uppdrag.
Gamla videor av astronauter på månens yta visar hur klumpiga kostymer var. Astronauterna kämpade ibland för att slutföra sina uppgifter, förlorade balans och föll över. Videorna är typ av komiska, men de klumpiga kostymerna använde mycket av astronauternas energi, något som NASA var bekymrad över. xEMU-kostymer kommer att ha större rörlighet och hjälper till med större variation av uppgifter som astronauter kommer att behöva utföra utan att slita på astronauterna.
De nya xEMU: erna kommer att ge astronauter mer flexibilitet i kritiska områden som knän och axlar. Astronauter kommer att kunna böjas vid knäna mer, rotera höfter och till och med lyfta saker över huvudet. Vissa delar av de gamla kostymerna, som axlarna, förlitade sig på remskivor och kablar. De nya kostymerna använder lager för att ge astronauter mer rörlighet. De tillåter också full rotation av armarna, från axeln till handleden.
När Apollo EMUs först designades hade vi ingen aning om månens yta. Vi visste inte vad landare, rover och astronauter skulle röra sig på, så EMU: s stövlar var styva. De nya xEMU: erna har vandringsstilstövlar med flexibla sulor, vilket gör Apollo-astronauternas hårdare ställning till ett historiskt utseende. Alla dessa förbättringar hjälper inte bara astronauter att utföra sina uppgifter lättare, de hjälper dem att hålla balansen.
Hjälmarna, eller vad de ibland kallar ”Snoopy caps” designas också om. Mikrofonen i de gamla hjälmarna spårade inte alltid astronautrörelserna bra, men den nya har flera mikrofoner inbäddade i den. De är röstaktiverade och kommer att göra kommunikationen pålitligare och enklare. De nya hjälmarna blir inte så heta och svettiga som de gamla gjorde.
Naturen kräver långa rymdpromenader, och medan astronauter i allmänhet ogillar att använda ”blöjan” -systemet kommer xEMU: erna att ha en uppdaterad version av dem. Men tillräckligt sagt om det.
XEMU: erna kommer att vara modulära. De kan anpassas för olika miljöer. Medan Artemis fokuserar vår uppmärksamhet på månens yta, måste astronauter också arbeta på Lunar Gateway och möjligen utföra rymdpromenader där. Astronauter kommer fortfarande att åka till ISS, och eventuellt också Mars. XEMU kan anpassas till alla dessa miljöer och uppdrag. Marsens sommar- och vintertemperaturer varierar beroende på plats och säsong, medan månen inte har några säsonger och ingen atmosfär. Och den låga gravitationen vid ISS innebär att arm- och benrörlighet inte är lika kritisk.
NASA moderniserar visirsystemet också. Hjälmarna på de aktuella kostymerna måste skickas tillbaka till jorden för att repareras, vilket är ett klumpigt arrangemang för astronauter vid Lunar Gateway eller på Mars. De nya hjälmarna har snabbväxlingsvisir. Visirerna är en skyddande skydd för trycksatt bubbla, och när en visir blir för repad kan den snabbt bytas ut.
Den nya xEMU kommer att passa astronauter mycket bättre. NASA: s antropometri och biomekanik på Johnson Space Center kommer att säkerställa det. Vid den anläggningen kommer astronauter att genomgå helkropps-3D-skanningar medan de utför grundrörelser och ställningar som förväntas under rymdpromenader. Det kommer att skapa en 3D-animerad modell av varje astronaut som NASA kommer att använda utvalda modulära xEVU-komponenter för varje astronaut. Denna brunn ger bättre passform för astronauterna och kommer att lindra hudslitage och skador, särskilt under längre promenader.
De nya xEMU: erna kommer också att anges bakifrån. Det är en förbättring jämfört med den tunga metoden som används nu, där mobilitet offras. Bakre ingången skapar en mer naturlig placering av lederna och en mer naturlig passform och rörlighet. Det är lite förenklat att säga att astronauter helt enkelt kan "gå" in i sin kostym och sedan försegla den, men det är på samma sätt.
Den här videon visar en astronaut klättra in i dräkten med relativt enkelhet och belyser den ökade rörligheten.
Det första riktiga testet av de nya xEMU: erna kommer att vara Artemis-uppdraget till den månliga södra polen 2024. Men innan dess kommer de nya kostymerna att testas här på jorden och på ISS. När de valda få foten på månen igen kommer dräkterna att vara klara.
Rymdutforskningens ansikte förändras. Mer och mer förlitar NASA sig på privata företag för att stödja sina ansträngningar. Detta är verkligen sant när det gäller utforskningen av månen och NASA: s Artemis-program. Det finns en hel mängd företag som utvecklar teknik för Artemis och andra uppdrag, och privata företag spelar också en roll i xEMU.
NASA avser att bygga de första xEMU: erna för de första Artemis-astronauterna, men efter det kommer det att vara upp till privata företag att bygga och underhålla dem. SpaceX har redan utformat och byggt flygdräkter för astronauter att bära under rymdresan, så det kan vara en naturlig utveckling för dem att bygga xEMU: er.
Mer:
- Pressmeddelande: En nästa generations rymddräkt för Artemis-generationen av astronauter
- Pressmeddelande: Orion Suit Utrustad för att förvänta sig det oväntade på Artemis-uppdrag
- Space Magazine: De har rymddräkter som passar nu. Christina Koch och Jessica Meir Will Spacewalk den 21 oktober
- NASA: Fakta om rymddräkter och rymdpromenader
