وبلاگ

چگونه لباس فضایی جدید ناسا اکتشافات فضایی را به سطوح جدیدی می رساند؟


ناسا اکنون در حال آماده سازی برای فرستادن یک زن و مرد به ماه در سال 2024 است ، این بدان معناست که طی چهار سال دیگر اولین ماموریت پس از 54 سال به ماه را مشاهده خواهیم کرد. کت و شلواری که ناسا برای این مأموریت طراحی کرده بسیار زیبا و مجهز به گزینه های مختلف است. توانایی هایی که ظاهراً در زمان مأموریت آپولو وجود خارجی نداشته است. بیایید نگاهی بیندازیم به همه چیزهایی که شما باید در مورد لباس آرتمیس ناسا بدانید و اینکه چگونه لباس فضانورد جدید ناسا اکتشاف ماه را به سطوح جدید می رساند.

در 14 دسامبر سال 1972 ، هنگامی که یوجین کرنان و هریسون اشمیت فضانوردان آپولو 17 از ماه برخاستند و بر روی زمین فرود آمدند ، هیچ کس فکر نمی کرد که برای نیم قرن مأموریت دیگری بر روی کره زمین داشته باشیم. اما سرانجام به آن نقطه رسیدیم. بیش از پنج دهه بعد ، ناسا در حال آماده سازی ماموریت های آرتمیس است تا سرانجام انسان ها را به ماه بازگرداند.

ناسا با چندین شریک دیگر در حال توسعه فناوری مورد نیاز برای انجام این مأموریت ها است. این فناوری ها شامل موشک غول پیکر SLS ، یک وسیله نقلیه پرتاب ماه (ساخته شده توسط Blue Origin) ، یک فضاپیمای بدون فشار و تجهیزات نمونه برداری از یخ آب است. و البته ، ناسا در حال کار بر روی لباس فضایی جدیدی به نام Exploration Extravehicular Mobility Unit (یا به اختصار xEMU) است.

ناسا اخیراً در مورد هزینه پروژه آرتمیس صحبت کرده و گفته است که این مأموریت به 28 میلیارد دلار بودجه بین سالهای 2021 تا 2025 نیاز دارد. در همین حال ، 518 میلیون دلار برای توسعه و ساخت xEMU هزینه خواهد شد. با توجه به تجربه قبلی ناسا در ساخت لباس فضانوردان برای مأموریت های آپولو و همچنین فضانوردان در ایستگاه فضایی بین المللی ، چنین رقمی واقعاً زیاد است. البته xEMU از لحاظ ظاهری شباهت زیادی به لباس فضانوردان ساکن ایستگاه فضایی بین المللی دارد اما شباهت های لباس جدید و قدیمی در اینجا پایان می یابد.

لباس XEMU

xEMU از همان ابتدا بسیار ایمن تر طراحی شده و احتمال خطاهای فاجعه بار آن کمتر است. به هر حال ، فضای فرازمینی مکانی خطرناک است ، اما ماه همچنین چالش هایی را به دنبال دارد.

کریس هانسن ، مدیر مرکز فضایی جانسون ناسا در هوستون ، گفت: “لباس ها باید هنگام بیرون آمدن از مدار پایین زمین و حرکت در برابر سطح بالاتری از تابش و گرما مقاومت کنند.” خیلی بیشتر از مقاومت لباس های ایستگاه فضایی بین المللی. “لباس های جدید دارای اجزای الکترونیکی پیچیده تری نسبت به لباس های آپولو هستند ، بنابراین شما باید مطمئن شوید که آنها از قدرت کافی و آماده کار در این محیط برخوردار هستند.”

برای آرتمیس 3 (اولین مأموریت فرود خدمه) ، ناسا می خواهد فضانوردان را در نزدیکی قطب جنوبی ماه فرود بیاورد. این قسمت از ماه دائماً سایه زده می شود ، بنابراین تیم ناسا شانس بیشتری برای یافتن و جمع آوری آب یخ خواهد داشت – یک منبع طبیعی ارزشمند که نیازی به ذکر در جامعه تحقیقاتی نیست. اما این نقطه در ماه بسیار سرد و خشک است ، در واقع بسیار سردتر از مکانی است که فضانوردان آپولو پا به آنها گذاشتند. به همین ترتیب ، xEMU برای سهولت در این شرایط ماندن ایجاد شده است.

xEMU همچنین باید از فضانوردان در برابر تشعشعات یونیزان و همچنین عدم وجود فشار جو محافظت کند. در عین حال ، فضانوردان باید بتوانند محیط را مطالعه کنند ، تجهیزات خود را تنظیم کنند و آزمایش های علمی انجام دهند. بسته به مدت زمان هر مأموریت ، لباس باید یک هفته کامل باشد.

با توجه به تمام موارد بالا ، لباس ناسا برای مقاومت در برابر طیف گسترده ای از دماهای مختلف طراحی شده است. از منفی 157 درجه سانتیگراد تا مثبت 121 درجه در نور مستقیم خورشید. سیستم پشتیبانی کننده زندگی (PLSS) قابل حمل نیز به عنوان کوله پشتی پوشیده می شود ، ضمن اینکه دی اکسید کربن و رطوبت را از بین می برد ، هوای قابل تنفسی را نیز برای فضانوردان فراهم می کند. PLSS همچنین قادر است دما و فشار داخلی را تنظیم کرده و دائماً وضعیت لباس را کنترل کند تا مشکلات احتمالی را خیلی سریع شناسایی کند.

لباس XEMU

هانسن می گوید به خصوص از دو فناوری تعبیه شده در xEMU که ما در لباس فضانورد دیگری ندیده ایم بسیار هیجان زده است.

“یکی از این فناوری ها سیستم خنک کننده ای به نام SWME است که ما آن را Swimi می نامیم. Suimi برای خنک نگه داشتن لباس ها و فضانوردان از تبخیر آب استفاده می کند و نیاز به روند تصعید یخ را که در لباس های قبلی استفاده می شود ، از بین می برد. “این سیستم بسیار قدرتمندتر از تصعید کننده های EMU به نظر می رسد.”

فناوری دوم “Rapid Amine” یا “RCA” نام دارد که یک اسکرابر جدید دی اکسید کربن است.

“این سیستم به طور مداوم دی اکسید کربن را در لباس منتشر می کند ، بنابراین به دلیل تجمع دی اکسید کربن در لباس ، فضانوردان هرگز برای ماموریت ها با محدودیت زمانی مواجه نخواهند شد.” هانسن گفت: “لباس های فعلی توانایی جذب دی اکسید کربن را به میزان محدودی دارند و این از نظر مدت مأموریت آنها همیشه یک عامل محدود کننده بوده است.”

ناسا اخیراً در هنگام اجرای یک پروژه آزمایشی استفاده از شنا در ایستگاه فضایی بین المللی را آغاز کرد. در این پروژه ، کل سیستم گرمایش xEMU برای صدها ساعت در یک محیط جاذبه بسیار کم آزمایش خواهد شد. مدت هاست که از فناوری RCA در ایستگاه فضایی بین المللی استفاده می شود و نسخه مینیاتوری آن راه را برای xEMU هموار می کند.

لباس XEMU

از این گذشته ، گرد و غبار ماه ، معروف به تنظیم ، نگرانی دیگری است. یکی از بزرگترین نگرانیهای ناسا در آماده شدن برای آپولو ، فرو رفتن فضانوردان در قدرت نرم بود. البته این اتفاق نیفتاد ، اما سطح ماه پر از ذرات کوچک ، سودآور و فرسایشی است که می تواند خطرناک باشد. این لباس جدید باید از فضانوردان در برابر گرد و غبار روی لباس محافظت کند و همچنین عروق سیستم حمایت از زندگی را ببندد. جالب اینجاست که قسمتهای انعطاف پذیر لباس از 16 لایه مختلف تشکیل شده است. ناسا توضیح می دهد:

این لایه ها عملکردهای مختلفی دارند ، از احتباس اکسیژن در لباس گرفته تا محافظت در برابر گرد و غبار کیهانی. نزدیکترین قسمت به پوست فضانوردان لباس خنک کننده است که از سه لایه تشکیل شده است. علاوه بر این ، ما یک لایه بادکنک داریم که با گاز پر می شود و فشار لازم را برای بدن فضانوردان فراهم می کند و اکسیژن را برای تنفس نگه می دارد. لایه بعدی لایه بالون را درست در اطراف بدن فضانورد نگه می دارد. سپس به یک لایه مقاوم در برابر پارگی می رسیم و لایه های بعدی مانند ترموستات عمل می کنند و گرما را در داخل لباس نگه می دارند.

در آخر ، به لایه بیرونی می رسیم که گرمای نور خورشید را منعکس می کند و از سه ماده مختلف ساخته شده است. یک ماده ضد آب است ، ماده دوم برای ساخت جلیقه ضد گلوله استفاده می شود و ماده سوم ضد آتش است. برخی از لباس ها کاملاً سفید هستند ، در حالی که برخی دیگر بندهای مخصوصی برای تشخیص فضانوردان از یکدیگر دارند.

در طول مأموریت آپولو ، فضانوردان برای جابجایی تلاش می کردند زیرا لباس آنها بسیار سنگین و دست و پا گیر بود که انجام حتی کارهای ساده مانند خم شدن زانوها یا بلند کردن اجسام مختلف از ماه را با مشکل روبرو می کرد. در حقیقت ، فضانوردان آپولو برای حرکت مجبور به پریدن شدند. اما آن روزها گذشته و xEMU قرار است انعطاف پذیری و سهولت پیمایش را برای فضانوردان فراهم کند.

لباس XEMU

کت و شلوار xEMU دارای نیم تنه بالایی ، پایین تنه ، کلاه و درپوش خنک کننده است. قسمت هایی از بازو و بازو به بالا تنه متصل شده و انعطاف پذیری را افزایش می دهد. به این ترتیب ، فضانوردان آرتمیس می توانند دست خود را به قسمت های مختلف بدن خود بیاورند یا اجسام مختلف را بالای سر خود نگه دارند. علاوه بر این ، دستان فضانوردان می توانند به راحتی از شانه به مچ دستان خود بچرخند ، که پیشرفت بزرگی نسبت به لباس ماموریت آپولو است. در پایین تنه نیز فضانوردان می توانند به خوبی خم شوند ، صندلی را بچرخانند و زانوهای خود را خم کنند. پوشیدن لباس در پشت نیز امکان پذیر است.

علاوه بر این ، فضانوردان آرتمیس به کفش های مخصوص ، شبیه چکمه های کوهنوردی و همچنین دستکش هایی که انگشتان پا را بسیار گرم نگه می دارند ، مجهز خواهند شد. سرانجام ، وقت چیزی است که هیچ کس انتظار ندارد: پوشک بچه. بله ، xEMU به پوشک مجهز است و دلیل آن واضح است: هیچ توالت عمومی در سطح ماه وجود ندارد. در حالت ایده آل ، فضانوردان نیازی به استفاده از این پوشک نخواهند داشت و به محض بازگشت به فضاپیما قادر به مدفوع خواهند بود. اما اگر در حین شکار مشکلی پیش بیاید ، فضانوردان نیازی به جمع شدن ندارند.

یک نکته جالب در مورد لباس جدید این است که این لباس با نیازهای هر فضانورد به صورت جداگانه سازگار است. فضانوردان مرکز فضایی جانسون ناسا در حال اسکن سه بعدی از کل بدن هستند و حرکات احتمالی خود به ماه را با گرانش کمتری شبیه سازی می کنند. با استفاده از مدل های بدست آمده ، مهندسان می توانند اجزای مختلف لباس را دستکاری کنند تا فضانورد نه تنها احساس راحتی بیشتری داشته باشد ، بلکه فعالیت های گسترده تری را نیز انجام دهد.

لباس XEMU

کلاه ایمنی xEMU دقیقاً همان چیزی است که شما از ماموریت فضایی 2024 انتظار دارید. این کلاه ایمنی به یک لایه محافظ قابل جابجایی مجهز است و اگر در امتداد خط بیفتد ، کثیف شود یا به هر طریقی آسیب ببیند ، می توان آن را در حین انجام ماموریت تعویض کرد. یک ضد آفتاب با روکش طلا نیز در داخل کلاه تعبیه شده است که مانند یک عینک آفتابی عمل می کند. میکروفون ها را می توان در داخل کلاه ایمنی نیز یافت که با شناسایی صدا فعال می شوند و بنابراین دیگر نیازی به هدفون های مورد استفاده در ماموریت آپولو ندارند. جالبتر از همه اینکه یک قطعه کف در جلوی کلاه ایمنی وجود دارد که به فضانوردان اجازه می دهد خارش بینی خود را روی آن بمالند.

طبق برنامه ریزی های انجام شده ، ناسا می خواهد لباس فضایی جدید خود را در ایستگاه فضایی بین المللی در سال 2023 آزمایش کند. بنابراین ، تغییراتی که باید در ایستگاه فضایی ایجاد شود تا پایان سال 2022 اجرا خواهد شد. “هنگامی که تولید لباس به پایان رسید ، ما با ایستگاه فضایی بین المللی تعامل می کنیم تا وسیله مناسبی برای انتقال لباس پیدا کنیم و این امر این به ترافیک ایستگاه فضایی آن زمان بستگی دارد. “

سرانجام ، یکی از مهمترین فلسفه های مأموریت آرتمیس فراهم آوردن شرایط برای اعزام فضانوردان به مریخ است و xEMU با در نظر گرفتن آن طراحی شد. این کت و شلوار دارای ویژگی های مختلفی است که قرار گرفتن در سطح سیاره سرخ نیز مناسب به نظر می رسد.


منبع: digikala affiliate

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن