Die NASA entwickelt neue Raumanzüge für ihr Artemis-Programm. Die neuen Anzüge werden den Astronauten mehr Mobilität bieten, werden sicherer und von Grund auf für Frauen konzipiert.
Die Wurzeln moderner Raumanzüge oder Extravehicular Mobility Units (EMUs) gehen auf die Apollo-Missionen zurück. Tatsächlich sind die Raumanzüge, die NASA-Astronauten bei Weltraumspaziergängen tragen, 40 Jahre alt. Diese Raumanzüge wurden nie für weibliche Astronauten entwickelt, und die NASA beabsichtigt, Artemis die ersten Frauen zum Mond zu bringen. Aus diesem und vielen anderen Gründen aktualisiert die NASA das Design.
Das neue Design heißt Exploration Extravehicular Mobility Unit oder xEMU.
Die ersten NASA-Raumanzüge waren nur verbesserte Höhenfluganzüge, die von der US Navy verwendet wurden. Die Zwillinge Astronauten benutzten sie, verließen jedoch nie die erdnahe Umlaufbahn, obwohl sie Weltraumspaziergänge durchführten. Als die Apollo-Mission angekündigt wurde, entwarf die NASA neue Raumanzüge. Astronauten brauchten auf der Mondoberfläche mehr Schutz und sie brauchten Mobilität, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Die Raumanzüge wurden für spätere Apollo-Missionen aufgerüstet, aber im Laufe der Jahre ist das Design im Wesentlichen gleich geblieben.
Die Astronauten White und McDivitt in der Raumsonde Gemini 4. Diese ersten Raumanzüge waren nur modifizierte Höhenfluganzüge. Bildnachweis: Von der NASA – Großartige Bilder in der NASA-Beschreibung, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6458643
Raumanzüge sind robuste Einheiten, die den gesamten Schutz bieten, den ein Raumfahrzeug bietet. In einem Pressemitteilung , nennt die NASA sie „ein personalisiertes Raumschiff, das alle Schutzmaßnahmen vor der rauen Umgebung des Weltraums und den grundlegenden Ressourcen der Erde und ihrer Atmosphäre nachahmt“.
Die Sicherheit von Astronauten hat bei Raumanzügen oberste Priorität. Die neuen xEMUs müssen Astronauten wie die Vorgängerversionen vor den wilden Temperaturschwankungen auf der Mondoberfläche schützen. Auf dem Mond steigt die Temperatur von -157 °C bis 121 °C (-250 °F bis 250 °F). Dazu müssen Anzüge sowohl reflektierend als auch isolierend sein.
Das SAFER-System wurde Raumanzügen für den Einsatz im Space Shuttle hinzugefügt. Es verfügt über mehrere kleine Triebwerke, die es Astronauten ermöglichten, zum Shuttle zurückzufliegen, wenn sie getrennt wurden. In diesem Bild testet NASA-Astronaut Mark Lee das SAFER-System. Bildquelle: NASA.
Der bekannte Rucksack wird auch bei den neuen xEMUs dabei sein. Es enthält die Stromversorgung des Anzugs und Atemluft. Es muss auch CO2, Gerüche und Feuchtigkeit entfernen. Der technologische Fortschritt hat diese Systeme geschrumpft, was bedeutet, dass die neuen Anzüge über Backup-Systeme verfügen werden, die sie sicherer machen, wenn etwas ausfällt. Sie könnten Astronauten auch längere Missionen durchführen lassen.
Alte Videos von Astronauten auf der Mondoberfläche zeigen, wie ungeschickt die Anzüge waren. Die Astronauten hatten manchmal Mühe, ihre Aufgaben zu erledigen, verloren das Gleichgewicht und fielen um. Die Videos sind irgendwie komisch, aber diese klobigen Anzüge haben den Astronauten viel Energie gekostet, worüber sich die NASA Sorgen machte. xEMU-Anzüge haben eine größere Mobilität und helfen bei der größeren Vielfalt der Aufgaben, die Astronauten ausführen müssen, ohne die Astronauten zu verschleißen.
Die neuen xEMUs geben Astronauten mehr Flexibilität in kritischen Bereichen wie Knien und Schultern. Astronauten können die Knie freier beugen, ihre Hüften drehen und sogar Dinge über den Kopf heben. Einige Teile der alten Anzüge, wie die Schultern, beruhten auf Flaschenzügen und Kabeln. Die neuen Anzüge verwenden Lager, um Astronauten mehr Mobilität zu bieten. Sie ermöglichen auch eine vollständige Drehung der Arme von der Schulter bis zum Handgelenk.
Als die Apollo EMUs zum ersten Mal entworfen wurden, hatten wir keine Ahnung von der Mondoberfläche. Wir wussten nicht, welche Lander, Rover und Astronauten sich bewegen würden, also waren die Stiefel der WWU starr. Die neuen xEMUs verfügen über Wanderstiefel mit flexibler Sohle, die die steifere Haltung der Apollo-Astronauten zu einer historischen Eigenart machen. All diese Verbesserungen helfen Astronauten nicht nur, ihre Aufgaben einfacher zu erledigen, sondern helfen ihnen auch, das Gleichgewicht zu halten.
Astronaut Charles Duke sammelte während Apollo 16 Proben. Die ursprünglichen EMUs waren im Vergleich zum neuen xEMU-Design starr. Größere Mobilität wird Astronauten helfen, detailliertere Aufgaben zu erledigen. Bildnachweis: NASA.
Die Helme, oder wie sie manchmal nennen “ Snoopy-Mützen “ werden ebenfalls neu gestaltet. Das Mikrofon in den alten Helmen hat die Bewegungen der Astronauten nicht immer gut verfolgt, aber das neue verfügt über mehrere darin eingebettete Mikrofone. Sie sind sprachaktiviert und machen die Kommunikation zuverlässiger und einfacher. Die neuen Helme werden auch nicht so heiß und verschwitzt wie die alten.
Die Natur fordert lange Weltraumspaziergänge, und während Astronauten das „Windel“-System im Allgemeinen nicht mögen, werden die xEMUs eine aktualisierte Version davon haben. Aber dazu genug gesagt.
Der neue xEMU-Raumanzug der NASA. Bildquelle: NASA
Die xEMUs werden modular aufgebaut sein. Sie können an unterschiedliche Umgebungen angepasst werden. Während Artemis unsere Aufmerksamkeit auf die Mondoberfläche richtet, müssen Astronauten auch an der Mondoberfläche arbeiten Mondtor und führen dort möglicherweise Weltraumspaziergänge durch. Astronauten werden weiterhin zur ISS und möglicherweise auch zum Mars fliegen. Die xEMU kann an all diese Umgebungen und Missionen angepasst werden. Die Sommer- und Wintertemperaturen auf dem Mars variieren je nach Standort und Jahreszeit, während der Mond keine Jahreszeiten und keine Atmosphäre hat. Und die geringe Schwerkraft auf der ISS bedeutet, dass die Beweglichkeit von Armen und Beinen weniger kritisch ist.
Auch die NASA modernisiert das Visiersystem. Die Helme der aktuellen Anzüge müssen zur Reparatur zur Erde zurückgeschickt werden, was für Astronauten am Lunar Gateway oder auf dem Mars eine ungeschickte Anordnung ist. Die neuen Helme werden mit Quick-Swap-Visieren ausgestattet sein. Die Visiere sind ein Schutzschild für die unter Druck stehende Blase, und wenn ein Visier zu stark zerkratzt ist, kann es schnell ausgetauscht werden.
Die neue xEMU wird Astronauten viel besser passen. Dafür sorgt die Anthropometry and Biomechanics Facility der NASA im Johnson Space Center. In dieser Einrichtung werden Astronauten Ganzkörper-3D-Scans unterzogen, während sie grundlegende Bewegungen und Körperhaltungen ausführen, die bei Weltraumspaziergängen erwartet werden. Dadurch wird ein animiertes 3D-Modell jedes Astronauten erstellt, das die NASA für jeden Astronauten ausgewählte modulare xEVU-Komponenten verwendet. Dies bietet den Astronauten eine bessere Passform und lindert Hautabnutzung und Abschürfungen, insbesondere bei längeren Spaziergängen.
Dieses Rendering zeigt einen digitalen Fit-Check eines Astronauten mit dem xEMU-Oberkörper.
Credits: NASA
Auch die neuen xEMUs werden von hinten betreten. Das ist eine Verbesserung gegenüber der umständlichen Methode, die jetzt verwendet wird, bei der Mobilität geopfert wird. Der hintere Einstieg sorgt für eine natürlichere Anordnung der Gelenke und eine natürlichere Passform und Beweglichkeit. Es ist ein wenig vereinfachend zu sagen, dass Astronauten einfach in ihren Anzug „laufen“ und ihn dann versiegeln können, aber es ist in diese Richtung.
Dieses Video zeigt, wie ein Astronaut relativ leicht in den Anzug klettert und zeigt die erhöhte Mobilität.
Der erste echte Test der neuen xEMUs wird die Artemis-Mission zum Mondsüdpol im Jahr 2024 sein. Aber vorher werden die neuen Anzüge hier auf der Erde und auf der ISS getestet. Bis die wenigen Auserwählten den Mond wieder betreten, sind die Anzüge fertig.
Das Gesicht der Weltraumforschung verändert sich. Die NASA verlässt sich immer mehr auf private Unternehmen, um ihre Bemühungen zu unterstützen. Dies gilt sicherlich für die Erforschung des Mondes und das Artemis-Programm der NASA. Es gibt eine ganze Reihe von Unternehmen, die Technologien für Artemis und andere Missionen entwickeln, und auch private Unternehmen spielen eine Rolle in der xEMU.
Die NASA-Astronauten Christina Koch (rechts) und Jessica Meir posieren auf der Internationalen Raumstation ISS. Der neue xEMUS wird von Grund auf so konzipiert, dass er sowohl für Frauen als auch für Männer geeignet ist. Bildquelle: NASA
Die NASA beabsichtigt, die ersten xEMUs für die ersten Artemis-Astronauten zu bauen, aber danach liegt es an privaten Unternehmen, sie zu bauen und zu warten. SpaceX hat bereits Fluganzüge für Astronauten entwickelt und gebaut, die sie während der Raumfahrt tragen können, daher könnte es für sie eine natürliche Weiterentwicklung sein, xEMUs zu bauen.
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