Bisher wurde jeder Raumanzug, den Menschen verwendet haben, mit einer bestimmten Mission und einem bestimmten Zweck im Auge behalten. Bisher gab es keinen universellen oder „perfekten“ Raumanzug, der allen Anforderungen gerecht würde. Zum Beispiel sind die 'Kürbis'-Anzüge der US-amerikanischen ACES und der russische Sokol nur für den Start und den Wiedereintritt gedacht und können nicht für Weltraumspaziergänge verwendet werden. Und die Apollo A7L-Anzüge wurden mit Stiefeln mit harten Sohlen entwickelt, damit Astronauten auf dem Mond laufen können, während die aktuelle NASA-EMU und die russische Orlan für den Einsatz im Weltraum konzipiert sind, jedoch mit Stiefeln mit weichen Sohlen, um das Äußere des Weltraums nicht zu beschädigen Bahnhof.
Was wäre der perfekte Raumanzug, der für jede Mission verwendet werden könnte? Es sollte leicht und unempfindlich gegenüber Rissen, Stößen und Strahlung sein, aber auch flexibel sein, in mehrere Größen passen und bequem genug sein, um über einen längeren Zeitraum getragen zu werden.
Ist es unter Berücksichtigung dieser Spezifikationen möglich, den perfekten Raumanzug zu kreieren?
Ein Astronaut mit dem aktuellen EMU-Weltraumspazieranzug der NASA vor der Internationalen Raumstation. Bildnachweis: NASA
„Das Entwerfen eines Raumanzugs wird zu einem Kampf zwischen Schutz und Mobilität“, sagte der NASA-Astronautentrainer Robert Frost in einer Artikel über Quora. „Je mehr wir versuchen, den Träger zu schützen, desto weniger mobil werden sie. Je mobiler wir sie machen, desto weniger geschützt sind sie.“
Der perfekte Raumanzug wäre, um Elon Musk zu zitieren, „badass“.
Das ist die Terminologie, die SpaceX in Verhandlungen mit Anzugherstellern verwendet hat, um den Druckanzug für die zukünftigen kommerziellen Passagiere von SpaceX zu erstellen. SpaceX entwirft jetzt seinen eigenen Anzug, und Musk sagte, SpaceX suche nicht nur nach Nützlichkeit, sondern auch nach Ästhetik.
„Es muss sowohl wie ein Raumanzug des 21. Jahrhunderts aussehen als auch gut funktionieren“, sagte er während eines reddit AMA.
Aber selbst mit dem „Badass“-Anzug von SpaceX entwerfen sie nur einen Zweck.
Und es gibt Hindernisse für ein 'badass Raumanzug-Design', schrieb Eric Sofge in ein Artikel in Popular Science. „Ein Launch-Entry-Anzug ist unbeholfen, ein übergroßer Einteiler mit starren Schnittstellen für Helm und Handschuhe und genügend Platz zum Aufblasen, wie beim Basketball, wenn er unter Druck gesetzt wird – insbesondere im Sitz, damit ein Astronaut nicht gezwungen ist, aufstehen.'
Neue Ideen
Eine der größten Hoffnungen am Horizont ist ein Raumanzug vom Typ „Schrumpffolie“, den das MIT entwickelt hat. Es ist ein leichter, figurbetonter, flexibler Raumanzug —zuSeven of Nine auf Star Trek: Voyager – gesäumt von winzigen, muskelähnlichen Spulen.
Dava Newman trägt den Biosuit. Bildnachweis: Donna Coveney
„Bei herkömmlichen Raumanzügen befindet man sich im Wesentlichen in einem Gasballon, der einem das notwendige Drittel einer Atmosphäre [Druck] liefert, um im Vakuum des Weltraums am Leben zu bleiben“, sagte einer der Entwickler, Dava Newman . „Wir wollen die gleiche Druckbeaufschlagung erreichen, aber durch mechanischen Gegendruck – den Druck direkt auf die Haut ausüben und so den Gasdruck ganz vermeiden. Wir kombinieren passive Gummizüge mit aktiven Materialien. … Letztlich ist der große Vorteil die Mobilität und ein sehr leichter Anzug für die Erforschung der Planeten.“
Das MIT verwendet eine Nickel-Titan-Formgedächtnislegierung und testet weiterhin Ideen. Einige Probleme bei diesem Anzug umfassen die Schwierigkeit, einen so engen Anzug in einer Schwerelosigkeitsumgebung anzuziehen, und wie ein Gasdruckhelm mit dem Kompressionsdruckanzug verbunden werden kann.
Der NASA Z-2 Anzug wird das 'Technologie' -Design enthalten, über das die Öffentlichkeit abgestimmt hat. Bildnachweis: NASA
Die NASA hat kürzlich den Gewinner eines öffentlich abgestimmten Raumanzugsdesigns namens Z-2 bekannt gegeben. Obwohl es ein bisschen wie der fiktive Anzug von Buzz Lightyear aussieht, hat es Lager in den Gelenken, die flexibler sind als die aktuelle EMU der NASA. Er hat auch einen hinteren Einstiegsport, der es ermöglicht, an der Seite eines mobilen Transporters oder Habitats angedockt zu werden, wodurch der Anzug im Wesentlichen in eine eigene Luftschleuse verwandelt wird. Dies trägt dazu bei, das Einbringen von abrasivem Boden und Staub wie Mondregolith-Marsboden zu vermeiden. Die NASA testet derzeit den Z-2-Prototyp mit Plänen, einen besseren Anzug, den Z-3, zu entwickeln. Wenn es gut funktioniert, könnte die Z-3 bis 2017 bei einem Weltraumspaziergang von der Internationalen Raumstation ISS eingesetzt werden.
Trotzdem entgeht uns der perfekte Raumanzug.
Aber hier sind einige andere Ergänzungen, die den perfekten Raumanzug ausmachen würden:
Selbstheilung:Derzeit sind mehrere Schichten der beste Weg, um sich vor Rissen oder Rissen zu schützen, die im Vakuum des Weltraums tödlich sein können. Der Körperanzug des MIT würde jedoch mechanischen Gegendruck nutzen, um einem Riss entgegenzuwirken, und die Ingenieure des ILC Dover suchen nach der Integration selbstheilender Materialien wie Polymere, die in mikroverkapselte Chemikalien eingebettet sind, die einen Schaum erzeugen würden, um einen zerrissenen Anzug zu heilen.
Raumanzug-Handschuh. Mit freundlicher Genehmigung des Johnson Space Center
Bessere Handschuhe:Handschuhe sind eines der schwierigsten Dinge, die in Raumanzügen zu entwerfen sind. Einen Handschuh herzustellen, der sowohl flexibel als auch schützend ist, ist eine Herausforderung. Astronaut Duane Carey verglich Weltraumspaziergänge mit dem Versuch, sein Auto mit Winterhandschuhen zu reparieren. Astronauten haben ihre Haut gerieben, bis sie blutet, und sie haben Fingernägel verloren, weil die aktuellen Handschuhe getragen werden. Die NASA arbeitet ständig an besseren Handschuhen.Erweiterte Vision:Derzeit könnten die Polycarbonathelme der NASA mit Goldfischgläsern verwechselt werden. Ein Material, das für zukünftige Helme verwendet werden könnte, ist eine klare Keramik namens ALON, die dünner als Panzerglas und dreimal so stark ist. Eine weitere Ergänzung könnte ein internes Heads-up-Display sein – wie es von F-16-Piloten verwendet wird – um Daten und Informationen bereitzustellen.
Die kühlende Unterwäsche, die unter dem EMU-Raumanzug der NASA verwendet wird. Bildnachweis: NASA.
Ein besseres Kühlsystem:Aktuelle Anzüge haben „Unterwäsche“ mit etwa 300 Fuß Kunststoffschläuchen, die das Wasser zirkulieren lassen, um die Körperwärme abzuleiten. Ingenieure der Purdue University entwickeln ein Polymer mit Glasfasern, die mit thermoelektrischen Nanokristallen beschichtet sind, die Wärme absorbieren und Elektrizität abgeben.
Künstliche Schwerkraft:Erinnern Sie sich an die magnetischen Stiefel, die in Star Trek: The Undiscovered Country und Star Trek: Insurrection getragen wurden? Die University of Massachusetts entwickelt einen Trockenkleber, der Astronauten und diesen lästigen schwimmenden Werkzeugen helfen könnte, auf Oberflächen zu „kleben“. Es besteht aus einem Kohlefasergewebe und ahmt die Haut- und Sehnenstruktur von Geckofüßen nach. Eine andere Idee – wenn auch nicht ganz dieselbe – ist eine Möglichkeit, Muskel- und Knochenschwund bei Null-G zu bekämpfen: Draper Labs entwickeln Gyroskope, die an Armen und Beinen von Raumanzügen befestigt werden könnten und einen Widerstand ähnlich der Schwerkraft auf . bieten könnten Erde.
Langlebige Batterieleistung:Ein Problem bei langen Weltraumspaziergängen ist die ausreichende Batterieleistung. Michigan Tech entwickelt Geräte, die Bewegung in Elektrizität umwandeln können. Außerdem könnte Elon Musk einige Ideen für langlebige Batterien haben…
Während viele Unternehmen an Ideen und Konzepten arbeiten, muss der perfekte Raumanzug noch entwickelt werden. Wenn Menschen zu einem Asteroiden, zurück zum Mond, zum Mars oder auf einer Mission in den Weltraum reisen, brauchen wir einen möglichst perfekten Anzug.
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Der Weltraumanzug: Populärwissenschaft
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