Костюмы давления в целом необходимы в условиях низкого давления над пределом Армстронга , примерно на 19 000 м (62 000 футов) над Землей. Космические костюмы увеличивают под давление костюмы со сложной системой оборудования и экологических систем, предназначенных для того, чтобы держать владельца комфортным, и минимизировать усилия, необходимые для сгиба конечностей, сопротивляясь естественной тенденции одежды мягкого давления к вакууму. Автономная система поставки кислорода и контроля окружающей среды часто используется для обеспечения полной свободы передвижения, независимо от космического корабля.
Три типа космических костюмов существуют для разных целей: IVA (интраведикулярная активность), EVA (экстравевикулярная активность) и IEVA (интраведикулярная активность). Костюмы IVA предназначены для ношения внутри космического корабля под давлением, и поэтому они легче и удобнее. Костюмы IEVA предназначены для использования внутри и за пределами космического корабля, таких как костюм Gemini G4C . Они включают в себя большую защиту от суровых условий пространства, таких как защита от микрометеороидов и экстремальное изменение температуры. Костюмы EVA, такие как EMU , используются за пределами космического корабля, либо для планетарных разведки, либо для пробелов. Они должны защитить владельца от всех условий пространства, а также обеспечивать подвижность и функциональность. [ 1 ]
Первые костюмы полного давления для использования на экстремальных высотах были разработаны отдельными изобретателями еще в 1930-х годах. Первым космическим костюмом, который носил человеком в космосе, был советский костюм SK-1 , который носил Юрий Гагарин в 1961 году. С тех пор космические костюмы носили рядом с орбитой Земли, на маршруте и на поверхности Луны .
Требования
Космические костюмы используются для работы на международной космической станции.
Космический костюм должен выполнять несколько функций, чтобы позволить его обитателю безопасно и комфортно, внутри или снаружи космического корабля. Это должно предоставить:
Стабильное внутреннее давление. Это может быть меньше, чем атмосфера Земли, так как, как правило, нет необходимости в том, что космический костюм несет азот (который содержит около 78% атмосферы Земли и не используется организмом). Более низкое давление обеспечивает большую подвижность, но требует, чтобы обитатель костюма в течение некоторого времени дышил чистым кислородом, прежде чем приходить в это более низкое давление, чтобы избежать декомпрессионной болезни .
Мобильность. Движение обычно противостоят давлению костюма; Мобильность достигается за счет тщательного совместного дизайна. См. Теории дизайна космического костюма .
Температурная регулирование. В отличие от Земли, где тепло может быть перенесено путем конвекции в атмосферу, в пространстве тепло может быть потеряно только путем термического излучения или путем проводимости в объекты в физическом контакте с внешней стороной костюма. Поскольку температура снаружи костюма сильно различается между солнечным светом и тенью, костюм сильно изолирован, а температура воздуха поддерживается на удобном уровне.
Система связи с внешним электрическим соединением с космическим кораблем или PLSS
Астрорад, разработанный израильским стволом анти радиационного пространства Средства для сбора и содержания твердых и жидких отходов (например, максимальная поглощающая одежда )
Вторичные требования
Слева направо Маргарет Р. (Рея) Седдон, Кэтрин Д. Салливан, Джудит А. Реник, Салли К. Ройд, Анна Л. Фишер и Шеннон В. Люсид - первые шесть женщин -астронавтов Соединенных Штатов стоят с Личный спасательный корпус , сферический шар для жизнеобеспечения для аварийной передачи людей в космосе
Усовершенствованные костюмы лучше регулируют жидкого температуру астронавта с помощью охлаждения и вентиляционной одежды (LCVG) в контакте с кожей астронавта, из которой тепло сбрасывается в космос через внешний радиатор в PLS.
В рамках контроля астронавтической гигиены (то есть, защиты астронавтов от крайностей температуры, излучения и т. Д.), Космический костюм необходим для активности внебеса. Всего в костюме Apollo /Skylab A7L все дванадцать слоев: внутренний вкладыш, LCVG, давление мочевой пузырь, сдержанный слой, другой лайнер и тепловой микрометеоироидную одежду, состоящую из пяти алюминизированных изоляционных слоев и внешнего слоя белой орторидои, состоящей из пяти алюминизированных изоляционных слоев и внешнего слоя белой орторидои, состоящей из пяти алюмиминированных изоляционных слоев и внешнего слоя белой орториидной. Полем Этот космический костюм способен защищать астронавта от температур в диапазоне от -156 ° C (-249 ° F) до 121 ° C (250 ° F). [ Цитация необходима ]
Во время исследования Луны или Марса будет потенциал для сохранения лунной или марсианской пыли на космическом костюме. Когда космический костюм будет удален при возвращении в космический корабль, будет потенциал для загрязнения пыли и увеличить риск вдыхания и воздействия кожи. Астронавтические гигиенисты проводят тестирование материалов с уменьшенным временем удержания пыли и потенциалом для контроля риска воздействия пыли во время планетарной разведки. Новые подходы и выходные, такие как Sutports , также изучаются.
В космических костюмах НАСА связи предоставляются через крышку, которую носят на голову, которая включает наушники и микрофон. Из -за окрашивания версии, используемой для Apollo и Skylab , которая напоминала окраску персонажа комикса Snoopy , эти колпачки стали известны как « Snoopy Caps ».
Как правило, для обеспечения достаточного количества кислорода для дыхания , космический костюм с использованием чистого кислорода должен иметь давление около 32,4 кПа (240 Торр; 4,7 фунтов на квадратный дюйм), равное частичному давлению кислорода 20,7 кПа (160 Торр; 3,0 фунта) . Атмосфера на уровне моря, плюс 5,3 кПа (40 Торр; 0,77 фунтов на квадратный дюйм) CO 2 [ Цитация необходима ] и 6,3 кПа (47 Торр ; 0,91 фунтов на квадратный дюйм ) водяного пара давление , оба из которых должны быть вычтены из альвеолярного давления , чтобы получить альвеолярное частичное давление кислорода в 100% кислородном атмосферах с помощью уравнения альвеолярного газа . [ 2 ] Последние две фигуры добавляют к 11,6 кПа (87 Торр; 1,7 фунта), поэтому многие современные космические костюмы не используют 20,7 кПа (160 Торр; 3,0 фунтов на кв. Небольшая чрезмерная коррекция, поскольку альвеолярное частичное давление на уровне моря немного меньше, чем первое). В космических костюмах, которые используют 20,7 кПа, астронавт получает всего 20,7 кПа - 11,6 кПа = 9,1 кПа (68 Торр; 1,3 фунтов на квадратный дюйм) кислорода, что примерно в альвеолярном кислороде. Уровень моря. Это примерно 42% нормального парциального давления кислорода на уровне моря, примерно так же, как давление в коммерческом самолете пассажира , и является реалистичным нижним пределом для безопасного обычного космического суда, что обеспечивает разумную емкость для работы.
Когда пространство подходит ниже определенного рабочего давления, используется из ремесла, которое оказывается под давлением до нормального атмосферного давления (например, космического челнока ), это требует, чтобы астронавты были «предварительно ударами» (то есть в течение периода, что начнется до дыхания). Костюмы и депрессирующие в воздушном замке. Эта процедура очищает организм растворенного азота, чтобы избежать декомпрессионной болезни из-за быстрого снижения атмосферной атмосферы. [ 1 ]
В американском космическом челноке давление в салоне было снижено с нормальной атмосферной до 70 кПа (эквивалентно высоте около 3000 м) в течение 24 часов до Евы, и после того, как он надел иск, предварительный период 45 минут на чистом кислороде, прежде чем распаковать Рабочее давление EMU 30 кПа. В МКС нет снижения давления в салоне, вместо этого 4-часовой кислород предварительно вводит в ярости при нормальном давлении в салоне, чтобы десять азот до приемлемого уровня. Исследования США показывают, что быстрое декомпрессия с 101 кПа до 55 кПа имеет приемлемый риск, и российские исследования показывают, что прямая декомпрессия от 101 кПа до 40 кПа после 30 минут предварительного дыхания кислорода, примерно время, необходимое для проверки иска до EVA, приемлемо. [ 1 ]
Физиологические эффекты незащищенного воздействия пространства
Человеческое тело может кратко пережить твердый вакуум космического пространства, незащищенного, [ 3 ] Несмотря на противоположные изображения в какой -то популярной научной фантастике . эффект кислородного голода . , поскольку сохраняется в течение 15 секунд Сознание , но человеческая плоть расширяет примерно вдвое его объем из -за эбуллизма в таких условиях, давая визуальный эффект строителя тела, а не переполненного воздушного шара. [ 4 ]
В космосе существуют сильно под напряженные субатомные частицы , которые могут вызвать повреждение радиации , нарушая необходимые биологические процессы. Воздействие излучения может создавать проблемы с помощью двух методов: частицы могут реагировать с водой в организме человека с образованием свободных радикалов , которые разберелись молекулы ДНК на части или путем непосредственного разрыва молекул ДНК. [ 1 ] [ 5 ]
Температура в пространстве может различаться в зависимости от воздействия сияющих источников энергии. Температура от солнечного излучения может достигать 250 ° F (121 ° C), а в его отсутствие до -387 ° F (-233 ° C). Из -за этого космические костюмы должны обеспечить достаточную изоляцию и охлаждение для условий, в которых они будут использоваться. [ 1 ]
Вакуумная среда пространства не имеет давления, поэтому газы будут расширяться, а воздействие может испаряться жидкости. Некоторые твердые вещества могут сублимировать . Необходимо носить костюм, который обеспечивает достаточное внутреннее давление в пространстве. [ 1 ] [ 6 ] Самая непосредственная опасность заключается в попытке задержать дыхание во время взрывной декомпрессии , так как расширение газа может повредить легкие путем разрыва сверхэкспонирования. Эти эффекты были подтверждены в результате различных несчастных случаев (в том числе в условиях очень высокой высоты, космического пространства и тренировочных вакуумных камер ). [ 3 ] [ 7 ] Человеческая кожа не должна быть защищена от вакуума и сама по себе является газовой защитой. [ 4 ] Не нужно только механически ограничить, чтобы сохранить свою нормальную форму и внутренние ткани, чтобы сохранить свой объем. Это может быть достигнуто с помощью жесткого упругого костюма для тела и шлема для содержания дыхательных газов , известных как космический костюм (SAS). [ нужно разъяснения ] [ Цитация необходима ]
Космический костюм должен позволить его пользовательскому естественному незаключенному движению. Почти все конструкции пытаются поддерживать постоянный объем, независимо от того, какие движения делают владелец. Это связано с тем, что механическая работа необходима для изменения объема системы постоянного давления. Если сгибание сустава уменьшает объем космического костюма, то астронавт должен выполнять дополнительную работу каждый раз, когда они сгибают этот соединение, и они должны поддерживать силу, чтобы сохранить сустав. Даже если эта сила очень мала, она может быть серьезно утомленной, чтобы постоянно бороться против своего костюма. Это также делает тонкие движения очень сложными. Работа, необходимая для согнутия соединения, продиктована формулой
Там, где V I и V F являются соответственно начальным и конечным объемом сустава, P является давлением в костюме, а W является результирующей работой. Как правило, верно, что все костюмы более мобильны при более низких давлениях. Однако, поскольку минимальное внутреннее давление определяется требованиями жизнеобеспечения, единственным средством дальнейшего снижения работы является минимизация изменения объема.
Все конструкции космического костюма пытаются минимизировать или устранить эту проблему. Наиболее распространенным решением является формирование костюма из нескольких слоев. Слои мочевого пузыря представляет собой резиновый воздушный слой, очень похожий на воздушный шар. Сдержанный слой выходит за пределы мочевого пузыря и обеспечивает определенную форму для костюма. Поскольку слой мочевого пузыря больше, чем удержанный слой, сдержанность берет все напряжения, вызванные давлением внутри костюма. Поскольку мочевой пузырь не находится под давлением, он не будет «вспять», как воздушный шар, даже если проколоть. Удержанный слой имеет форму таким образом, что изгибание соединения вызывает карманы ткани, называемые «руками», открывается на внешней стороне сустава, в то время как складки называются «сверлыми» складывающимися на внутренней стороне сустава. Угоры компенсируют объем, потерянный на внутренней стороне сустава, и сохраняют костюм в почти постоянном объеме. Однако, как только уловы открываются полностью, соединение не может быть сгибается дальше без значительной работы.
В некоторых русских космических костюмах полоски ткани плотно обернулись вокруг рук и ног космонавта за пределами космического костюма, чтобы остановить космический костюм от воздушного шара в космосе. [ Цитация необходима ]
Самый внешний слой космического костюма, тепловой микрометеоироидный одеял, обеспечивает теплоизоляцию, защиту от микрометеороидов и защиту от вредного солнечного излучения .
Есть четыре основных концептуальных подхода в соответствии с дизайном:
Мягкие костюмы обычно изготавливаются в основном из тканей. Все мягкие костюмы имеют несколько твердых деталей; У некоторых даже есть жесткие подшипники. Внутренняя активность и ранние костюмы EVA были мягкими костюмами. [ Цитация необходима ]
Жесткие костюмы
Костюмы с твердым оболочкой обычно изготавливаются из металлических или композитных материалов и не используют ткань для суставов. Суставы с твердыми костюмами используют шариковые подшипники и сегменты клино-кольца, аналогичные регулируемому локоть трубы печи, чтобы обеспечить широкий диапазон движения с руками и ногами. Суставы поддерживают постоянный объем воздуха внутри и не имеют какого-либо противостояния. Следовательно, астронавту не нужно оказывать, чтобы удерживать иск в любой позиции. Жесткие костюмы также могут работать при более высоких давлениях, что устраняет необходимость в том, чтобы астронавт предварительно ударил кислород для использования космического костюма 34 кПа (4,9 фунтов на квадратный дюйм) перед ева от EVA из космической кабины 101 кПа (14,6 фунтов на квадратный дюйм). Суставы могут попасть в ограниченную или заблокированную позицию, требующую от космонавта манипулировать или программировать сустав. [ нужно разъяснения ] Исследовательский центр НАСА Эймс Экспериментальный космический костюм AX-5 имел рейтинг гибкости 95%. Владелец мог бы перейти на 95% позиций, которые они могли без костюма. [ Цитация необходима ]
Гибридные костюмы
Гибридные костюмы имеют детали и детали ткани. НАСА Устройство мобильности (EMU) использует твердый верхний туловище из стекловолокна (хижина) и конечности ткани. [ Цитация необходима ] ILC Dover I -Suit заменяет хижину на мягкий верхний туловище ткань, чтобы сохранить вес, ограничивая использование твердых компонентов для подшипников соединений, шлема, уплотнения талии и заднего входного люка. [ Цитация необходима ] Практически все работоспособные конструкции космического костюма включают в себя жесткие компоненты, особенно на интерфейсах, таких как уплотнение талии, подшипники и в случае костюмов заднего входа, заднего люка, где всепокоренные альтернативы не являются жизнеспособными.
Skintight Suits, также известные как механические костюмы для противодействия или космические костюмы, представляют собой предложенную конструкцию, которая использовала бы тяжелый упругой чулок для сжатия тела. Голова находится в шлеме под давлением, но остальная часть тела оказывается под давлением только эластичным эффектом костюма. Это смягчает проблему с постоянным объемом, [ Цитация необходима ] Уменьшает возможность разрушения космического костюма и дает очень легкий костюм. Когда они не носят, эластичная одежда может показаться одеждой для маленького ребенка. Эти костюмы могут быть очень трудно надевать и столкнуться с проблемами с обеспечением равномерного давления. организма, Большинство предложений используют естественное пот чтобы сохранить прохладу. Пот легко испаряется в вакууме и может депозит или депозит на объекты поблизости: оптика, датчики, козырьки астронавта и другие поверхности. Ледяная пленка и остатки пота могут загрязнять чувствительные поверхности и влиять на оптические характеристики.
Вклад технологий
Этот раздел нуждается в расширении . Вы можете помочь, добавив к этому . ( Октябрь 2010 )
Mercury IVA , первый дизайн космического костюма США, включал в себя свет на кончиках перчаток, чтобы оказать визуальную помощь. По мере роста потребности в активности экстраверизации, такие как Apollo A7L включали перчатки из металлической ткани, называемой Chromel-R, чтобы предотвратить проколы. Чтобы сохранить лучшее чувство прикосновения для астронавтов, кончики пальцев перчаток были сделаны из силикона. С помощью программы шаттла стало необходимо иметь возможность управлять модулями космических кораблей, поэтому в костюмах ACEs были захватываны перчатки. Перчатки EMU, которые используются для космических прогулок, нагреваются, чтобы держать руки астронавта в тепле. Перчатки фазы VI, предназначенные для использования с костюмом Mark III , представляют собой первые перчатки, которые будут разработаны с помощью «технологии лазерного сканирования, 3D -моделирования компьютера, стерео литографии, технологии лазерной резки и обработки с ЧПУ». [ NASA, ILC Dover Inc. 1 ] Это обеспечивает более дешевое, более точное производство, а также увеличение детализации подвижности и гибкости суставов.
Технология жизнеобеспечения
До миссий «Аполлон» жизнеобеспечение в космических костюмах была подключена к космической капсуле через пупочный кабель . Однако, с миссиями Аполлона, жизнеобеспеченная поддержка была настроена в съемную капсулу, называемую портативной системой жизнеобеспечения , которая позволила астронавту исследовать луну без необходимости прикрепляться к космическому кораблю. Космический костюм EMU, используемый для космических прогулок, позволяет астронавту вручную контролировать внутреннюю среду костюма. Костюм Mark III имеет рюкзак, содержащий около 12 фунтов жидкого воздуха для дыхания, давления и теплообмена. [ нужно разъяснения ] [ 8 ]
Технология шлема
Развитие сфероидального куполового шлема стало ключевым в балансировке необходимости в поле зрения, компенсации давления и низкого веса. Одним из неудобств с некоторыми космическими костюмами является фиксированная головка, обращенная вперед, и не может быть невозможно взглянуть в сторону. Астронавты называют этот эффект «головой аллигатора». [ Цитация необходима ]
Высокие костюмы
Прототип под давлением костюма, разработанный военным инженером Эмилио Эррера для полета стратосферного баллона. в 1935
Evgeniy Chertovsky создал свой костюм полноценного дорода или высокую высоту « Skafandr » ( Skafandr ) в 1931 году. [ 9 ] (скафандр also means " diving suit"). [ 10 ]
Рассел Колли создал космические костюмы, которые носят астронавты Project Mercury, в том числе подготовил Алана Шепарда для его поездки в качестве первого человека в космосе в космосе Америки 5 мая 1961 года. [ Цитация необходима ]
Сокол ( СОКОЛ ЗДЕСЬ « Сокол ») - подходит для членов экипажа Soyuz во время запуска и повторного входа. Сначала они были носят на Союз 12 . Они были использованы с 1973 года по настоящее время.
Orlan ( Orlanan , означающий « морской орех » или « белоголовый орлаль ») - костюмы для активности внеквартильны, изначально разработанные для советской лунной программы как юная орбита EVA. Это нынешний костюм Ева России. Используется с 1977 года по настоящее время.
В начале 1950-х годов Зигфрид Хансен и его коллеги из Litton Industries разработали и создали рабочий костюм с упорным оболочкой, который использовался в вакуумных камерах и был предшественником космических костюмов, используемых в миссиях НАСА. [ 14 ]
Космические костюмы Близнецов (1965–1966)-Были разработаны три основных варианта: G3C, разработанный для использования внутри транспортных средств; G4C, специально разработанный для EVA и внутри автомобилей; и специальный костюм G5C, который носил экипаж Близнецов 7 в течение 14 дней в космическом корабле.
Блок Apollo Block I A1C (1966–1967) - производство костюма Близнецов, носимый первичными и резервными экипажами при обучении для двух ранних миссий «Аполлон». Нейлоновая одежда давления растаяла и сгорела в огне Кабины Аполлона 1 . Этот иск устарел, когда после пожара были прекращены рейсы Apollo Apollo.
Apollo/Skylab A7L EVA и Moon Suits - костюм Apollo Block II был основным под давлением, который носил для одиннадцати рейсов Аполлона, трех полетов на горках и астронавтов США на испытательном проекте Аполлона -Союз между 1968 и 1975 годами. Слой был заменен огненной бета -тканью после пожара Аполлона 1. Этот костюм был первым, кто использовал внутреннюю одежду и внешнюю микрометеоироду. Начиная с миссии Apollo 13 , она также представила «полосы командира», так что пара космос -ходоков не будет выглядеть идентичной на камере. [ 15 ]
От STS-5 (1982) до STS-51-L (1986) никаких костюмов давления не носилось во время запуска и повторного входа. Экипаж будет носить только синий летный костюм с кислородным шлемом.
Усовершенствованный экипаж экипаж, используемый на космическом челноке, начиная с 1994 года. [ 18 ] Advanced Crew Escape Suit или костюм ACES-это костюм полноценного давления, который носят все экипажи космического челнока для подъема и въезда. Иск является прямым потомком высокоэффективных пилотов SR-71 Blackbird и Spy Spy, североамериканских X-15 -астронавтов , носимых пилотов SR-71 Blackbird и Spy Spy Spy. Астронавты, начинающиеся с рейса STS-26. Это получено из модели ВВС США.
Экстравельскую мобильность (EMU) - используется как на космическом челноке, так и на международной космической станции (ISS). EMU является независимой антропоморфной системой, которая обеспечивает защиту окружающей среды, мобильность, жизнеобеспечение и связь для космического челнока или члена экипажа ISS для выполнения EVA на орбите Земли . Используется с 1982 года по настоящее время, но доступно только в ограниченном размере по состоянию на 2019 год. [ 19 ]
Система выживания Orion Crew (OCSS)-будет использоваться во время запуска и повторного входа на MPCV Orion . Он получен из усовершенствованного экипажного костюма экипажа, но способен работать при более высоком давлении и имеет улучшенную подвижность в плечах. [ 21 ]
Ртутный костюм
Близнечный костюм G4C
Пилотируемый орбитальный лаборатория космического костюма MH-7
Костюм, который подходит для вакуума, обеспечивает защиту от депрессии кабины через один привязку к бедру астронавта, который питает воздух и электронные соединения. Шлемы, которые имеют 3D-печать, содержат микрофоны и динамики. Поскольку иски нуждаются в подключении к привязке и не обеспечивают защиту от радиации, они не используются для внеайкулярных действий. Костюмы изготовлены на заказ для каждого астронавта. [ 29 ]
В 2018 году астронавты Коммерческого экипажа НАСА Боб Бенкен и Дуг Херли проверили пространство в космическом корабле Dragon 2, чтобы ознакомиться с иском. [ 30 ] Они носили его в экипаже Dragon Demo-2 Flight, запущенном 30 мая 2020 года. [ 27 ] Костюм носят астронавты, участвующие в коммерческих миссиях по программе экипажа с участием SpaceX.
1 июня 2022 года НАСА объявило, что выбран конкурирующую Axiom Space и Collins Aerospace для разработки и предоставления астронавтов с помощью Space Size и Spacewalk Systems следующего поколения для первого тестирования, а затем используйте за пределами международной космической станции, а также на лунной поверхности для экипажа Миссии Артемиды и подготовьтесь к человеческим миссиям на Марс. [ 32 ] [ 33 ]
Китайские модели костюмов
Космический костюм Shuguang : космический костюм EVA первого поколения, разработанный Китаем для отмененной проекта 714 космической программы 1967 года. Он имеет массу около 10 килограммов (20 фунтов), имеет апельсиновый цвет и изготовлен из многослойной полиэфирной ткани с высокой резистенцией. Астронавт мог бы использовать его внутри кабины и также провести Еву. [ 34 ] [ 35 ] [ 36 ]
« Проект 863 Космический костюм: отменен проект второго поколения китайского космического костюма EVA. [ 37 ]
Шэньчжоу Ива (神舟) Космический костюм: Костюм впервые был наделен Ян Ливей на Шэньчжоу 5 , первом китайском космическом полете, который он очень похож на костюм Сокола-Кв2 , но, как полагают, является китайской версией, а не Фактический русский костюм. [ 38 ] [ 39 ] Картинки показывают, что костюмы на Шэньчжоу 6 подробно различаются от предыдущего костюма; Они также сообщают, что они легче. [ 40 ]
Feitian (Feitian Space Suit) EVA Space Suit: Космический костюм EVA, созданный в китайском производстве, также используется для миссии Shenzhou 7. [ 41 ] Костюм был разработан для миссии космического прогулки до семи часов. [ 42 ] Китайские астронавты тренируются в космических костюмах вне капсул с июля 2007 года, и движения серьезно ограничены в костюмах с массой более 110 килограммов (240 фунтов) каждый. [ 43 ] С 2021 года появилось новое поколение космического костюма Фейтиана, когда началось строительство космической станции Тянонга .
этого раздела Фактическая точность может быть скомпрометирована из-за устаревшей информации . Пожалуйста, помогите обновить эту статью, чтобы отразить недавние события или вновь доступную информацию. ( Апрель 2017 г. )
Несколько компаний и университетов разрабатывают технологии и прототипы, которые представляют улучшения по сравнению с текущими космическими костюмами.
Аддитивное производство
3D-печать (аддитивное производство) может быть использована для уменьшения массы космических костюмов с жесткой оболочкой при сохранении высокой мобильности, которую они предоставляют. Этот метод изготовления также обеспечивает потенциал для изготовления и ремонта костюмов на месте, что в настоящее время недоступна, но, вероятно, будет необходима для марсианского исследования. [ 44 ] Университет Мэриленда начал разработку прототипа 3D-печати в 2016 году на основе кинематики AX-5 . Сегмент прототипа ARM предназначен для оценки в лабораторном перчаточном ящике Space Systems для сравнения мобильности с традиционными мягкими костюмами. Первоначальное исследование было сосредоточено на выполнимости печати жестких элементов костюма, гонок подшипников, шариковых подшипников, уплотнений и герметичных поверхностей. [ 45 ]
Астронавт Glove Challenge
Существуют определенные трудности в разработке перчатки ловкого космического костюма, и существуют ограничения для текущих конструкций. По этой причине был создан Centenlennial Astronaut Glove Challenge , чтобы построить лучшую перчатку. Соревнования проходили в 2007 и 2009 годах, а другой запланирован. Конкурс 2009 года требовал, чтобы перчатка была покрыта микрометеоритом.
С 2012 года для аналоговой миссии Mars2013 [ 47 ] Австрийским космическим форумом в Эрфуд , Марокко , в аналоговом костюме Auda.x есть сестра в виде Auda.s. [ 48 ] Это немного менее сложный костюм, который подразумевается, в первую очередь для оказания помощи AUDA.x операциям и иметь возможность изучать взаимодействие между двумя (аналоговыми) астронавтами в аналогичных костюмах.
2 августа 2006 года НАСА указало планы по выпуску запроса предложения (RFP) о проектировании, разработке, сертификации, производстве и поддержании разработки космического иска созвездий для удовлетворения потребностей программы созвездия . [ 50 ] НАСА предвидит один костюм, способный поддержать: выживаемость во время запуска, входа и прерывания; Zero-Gravity Eva; Лунная поверхность Ева; и Марс Сверху Ева.
11 июня 2008 года НАСА заключило контракт на 745 миллионов долларов США на Oceaneering International на создание нового космического костюма. [ 51 ]
Последний граничный дизайн IVA Space Suct
Последний граничный дизайн IVA Space Suct
Final Frontier Design (FFD) разрабатывает коммерческий полный космический костюм IVA, а их первый костюм завершен в 2010 году. [ 52 ] Костюмы FFD предназначены как легкие, очень мобильные и недорогие коммерческие космические костюмы. С 2011 года FFD модернизировала дизайн, аппаратные средства, процессы и возможности IVA. FFD построил в общей сложности 7 сборок IVA Space Suit (2016) для различных учреждений и клиентов с момента основания, и провел тестирование на человеческую верность в симуляторах, самолетах, микрогравитации и гипобарических камерах. FFD имеет соглашение о космическом акте с офисом коммерческих пространств НАСА для разработки и составления плана рейтинга человека для иска FFD IVA. [ 53 ] FFD классифицирует свои костюмы IVA в соответствии с их миссией: Terra для испытаний на землю, страто для полетов на большие высоты и EXO для орбитальных космических полетов. Каждая категория костюмов имеет различные требования для управления производством, проверки и материалов, но имеет аналогичную архитектуру.
I-Suit
I -Suit -это прототип космического костюма, который также построен ILC Dover, который включает в себя несколько улучшений дизайна по сравнению с EMU, включая мягкий верхний туловище, способствующий весам. Как Mark III, так и I-Suit приняли участие в полевых испытаниях NASA по исследованиям и исследованиям в области пустыни и технологиях (D-RAT), в ходе которых жильщики в иске взаимодействуют друг с другом, а также с роверами и другим оборудованием.
Марк III
Mark III представляет собой прототип НАСА, построенный ILC Dover, который включает в себя твердый нижний туловище и смесь мягких и твердых компонентов. Марк III заметно более подвижный, чем предыдущие костюмы, несмотря на его высокое рабочее давление (57 кПа или 8,3 фунтов на квадратный дюйм), что делает его «нулевым подвижным» костюмом, что означает, что астронавты смогут переходить непосредственно с однопользовательской, атмосфера, Среда космической станции смешанного газа, например, на международной космической станции, до иска, не рискуя декомпрессионной болезнью, которая может возникнуть с быстро азот или другой инертный газ.
MX-2
MX-2-это аналог космического костюма, построенный в Университета Мэриленда лаборатории космических систем . MX-2 используется [ когда? ] Для тестирования нейтральной плавучести на нейтральной плавучести на нейтральной исследовательской площадке Space Systems Lab. Утверждая рабочую конверт реального иска EVA, без удовлетворения требований костюма с рейтингом полета, MX-2 предоставляет недорогую платформу для исследований EVA, по сравнению с использованием костюмов EMU на таких объектах, как лаборатория нейтральной плавучести НАСА .
MX-2 имеет рабочее давление 2,5–4 фунтов на квадратный дюйм. Это костюм для задних вводов, в котором есть хижина из стекловолокна . Воздух, охлаждающая вода LCVG и мощность - это системы открытых петлей, обеспечиваемые через пупочный . Костюм содержит Mac Mini [ Цитация необходима ] Компьютер для сбора данных датчика, таких как давление в костюме, температура входа и выпускного воздуха и частота сердечных сокращений. [ 54 ] Пометные элементы костюма и регулируемый балласт позволяют костюму размещать субъекты в высоте от 68 до 75 дюймов (170–190 см), и с диапазоном веса 120 фунтов (54 кг). [ нужно разъяснения ] [ 55 ]
Костюм Северной Дакоты
Начиная с мая 2006 года, пять колледжей Северной Дакоты сотрудничали по новому прототипу космического костюма, финансируемого грантом в размере 100 000 долларов США от НАСА, для демонстрации технологий, которые могут быть включены в планетарный иск. Костюм был протестирован в Национальном парке Теодора Рузвельта в Замлендах Западной Северной Дакоты. Сюст содержит массу 47 фунтов (21 кг) без рюкзака жизнеобеспечения и стоит лишь часть стандартной стоимости в 12 000 000 долларов США для космического костюма НАСА с рейтингом. [ 56 ] Иск был разработан чуть более года студентами Университета Северной Дакоты , штат Северная Дакота , штат Дикинсон , Государственный колледж науки и общественного колледжа черепах . [ 57 ] Мобильность иска Северной Дакоты может быть связана с его низким рабочим давлением; В то время как костюм в Северной Дакоте был испытал на полевых условиях при дифференциале 1 кв. Дюйм (6,9 кПа; 52 Торр), костюм ЭМУ НАСА действует при давлении 4,7 фунтов на квадратный дюйм (32 кПа; 240 Торр), давление, предназначенное для снабжения приблизительно Частичное давление кислорода для дыхания (см. Обсуждение выше ).
PXS
Прототип прототипов НАСА (PXS), как и серия Z, представляет собой костюм для заднего входа, совместимый с костюмами. [ 58 ] В иске есть компоненты, которые могут быть напечатаны в 3D во время миссий по ряду спецификаций, чтобы соответствовать разным людям или менять требования к мобильности. [ 59 ]
Костюма
Костюм - это теоретическая альтернатива воздушной блокировке , предназначенная для использования в опасных условиях и в космическом полете человека , особенно в области планетарной поверхности. В системе костюмов костюм для задних въездов прикреплен и запечатан на внешней стороне космического корабля, так что астронавт может войти и запечатать костюм, а затем выйти на Еву, без необходимости в воздушном шлюзе или разрушении салона космического корабля Полем Костюмы требуют меньшей массы и объема, чем воздушные шлюзы, обеспечивают смягчение пыли и предотвращают перекрестное загрязнение внутренней и внешней среды. Патенты на дизайн Suitport были поданы в 1996 году Филиппом Калбертсоном -младшим из исследовательского центра Аймса НАСА, а в 2003 году Джог Боттчер, Стивен Рэнсом и Фрэнк Стейнсик. [ 60 ] [ 61 ]
В 2012 году НАСА представило космический костюм Z-1, первый в сериях Z-прототипов космического костюма, разработанных НАСА, специально предназначенными для фондовой активности планеты. Космический костюм Z-1 включает в себя акцент на мобильности и защиту космических миссий. Он имеет мягкий туловище по сравнению с твердыми туловищами, которые можно увидеть в предыдущих космических костюмах NASA EVA, что уменьшает массу. [ 62 ] Он был назван «костюмом Buzz Lightyear» из -за его зеленых полос для дизайна.
В 2014 году НАСА выпустило дизайн для прототипа Z-2, следующую модель в серии Z. НАСА провело опрос, просящий общественность принять решение о дизайне космического костюма Z-2. Проекты, созданные студентами моды из Филадельфийского университета, были «технологиями», «тенденцией в обществе» и «биомимикрией». [ 63 ] Дизайн «технология» выиграл, и прототип построен с помощью таких технологий, как 3D -печать . Костюм Z-2 также будет отличаться от костюма Z-1 тем, что торс возвращается к твердой раковине, как видно из EMU НАСА. костюма [ 64 ] [ 65 ]
Самая ранняя космическая фантастика проигнорировала проблемы путешествия по вакууму и запустила свои герои через пространство без особой защиты. Однако в более позднем 19 -м веке появилась более реалистичная марка космической фантастики, в которой авторы пытались описать или изобразить космические костюмы, которые носят их персонажи. Эти вымышленные костюмы варьируются по внешнему виду и технологии и варьируются от очень аутентичного до совершенно невероятного.
Очень ранний вымышленный отчет о космических костюмах можно увидеть в Гарретта П. Сервисса романе « Завоевание Марса» Эдисона (1898). Позже серия комиксов, такая как Бак Роджерс (1930 -е годы) и Дэн Дейр (1950 -е годы), также показали свои собственные взгляды на дизайн космического костюма. Авторы научной фантастики, такие как Роберт А. Хайнлейн, внесли свой вклад в разработку концепций вымышленных космических костюмов.
^ Ханслмайер, Арнольд (1 января 2002 г.). Солнце и космическая погода (иллюстрировано изд.). Springer Science & Business Media. С. 166–67. ISBN 1-4020-0684-5 .
^ Kondyurin, Alexey (2012). Проектирование и изготовление больших полимерных конструкций в космосе . Амстердам, Нидерланды: Elsevier . ISBN 978-0128168035 Полем «Скафандр» был предложен (Евгени Чертовский, инженер Института авиационной медицины, разработал первый сферу полноценного доступа в 1931 году для стратосферных рейсов),
^ Джонс, Эрик (20 февраля 2006 г.). «Полосы командира» . Apollo Lunar Surface Journal . НАСА. Архивировано из оригинала 28 июня 2021 года . Получено 7 апреля 2019 года .
^ "Азы" . Энциклопедия Астронавца . Марк Уэйд. Архивировано из оригинала 30 мая 2013 года . Получено 19 июня 2013 года .
^ Корен, Марина (27 марта 2019 г.). «Первоначальный грех космических костюмов НАСА» . Theatlantic.com . Атлантическая ежемесячная группа . Получено 29 марта 2019 года . В 1990-х годах, через несколько лет после того, как первые американские женщины вылетели в космос, сокращение бюджета заставило НАСА подстричь свою программу космического сустава ... ограниченный размер повлиял на некоторые обязанности астронавтов.
^ Шейн Э. Джейкобс; Дональд Б. Тафтс; Дастин М. Гомерт (8–12 июля 2018 г.). «Разработка космических костюмов для Ориона» (PDF) . 48 -я Международная конференция по экологическим системам . Альбукерке, Нью -Мексико. Архивировано (PDF) из оригинала 6 июля 2019 года . Получено 6 июля 2019 года .
^ Рейсман, Гаррет (27 февраля 2015 г.). «Заявление Гарретта Рейсмана перед подкомитетом по космическому комитету по науке, космосу и технологиям Палаты представителей США» (PDF) . Science.house.gov . Палата представителей США Публикация документа SpaceX, предоставленного комитету. Архивировано из оригинала (PDF) 23 сентября 2018 года . Получено 28 февраля 2015 года . Экипаж Дракон несет достаточное количество дышащих газовых магазинов, чтобы обеспечить безопасное возвращение на землю в случае утечки до эквивалентного отверстия диаметром 0,25 дюйма. В качестве дополнительного уровня защиты экипаж будет носить космические костюмы, разработанные SpaceX, чтобы защитить их от быстрого аварийного события по устранению быстрого депрессирования в кабине с еще большей тяжестью. Костюмы и самой транспортное средство будет рассмотрено для работы в вакууме.
^ Гразиози, Дэвид; Стейн, Джеймс; Росс, Эми; Космо, Джозеф (21 января 2011 г.). Фаза VI Advanced Eva Glove Development and Sertification для Международной космической станции (отчет).
Arc.Ask3.Ru Номер скриншота №: 1e50029bc604514b8c802513d2c05b4d__1726751580 URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1e/4d/1e50029bc604514b8c802513d2c05b4d.html Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1: Space suit - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)
![[икона]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1c/Wiki_letter_w_cropped.svg/20px-Wiki_letter_w_cropped.svg.png){kind=small}
Космический костюм SK-1
Космический костюм Беркут
Yastreb space suit
Krechet space suit
Strizh space suit
Sokol-KV2 Космический костюм
Космический костюм Orlan-MK
Ртутный костюм
Близнечный костюм G4C
Пилотируемый орбитальный лаборатория космического костюма MH-7
Блок Apollo I A1C костюм
Аполлон/Skylab Space Suct
Костюм эвакуации выброса челнока
Летный костюм
Запустить входной костюм
Advance Essive Escape Suit
Экстравельскую мобильность единицы
SpaceX Suit
Шэньчжоу интраикулярная космическая активность космического костюма
Фейтианский космический костюм
Второе поколение космического костюма Фейтиана
