Unitatea de mobilitate extravehiculară

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare
O UEM. Costumul este alb pentru a reflecta lumina soarelui cu dublul scop de a limita încălzirea și de a evidenția negrul spațiului. Benzile colorate de pe picioare (roșu în acest caz) sunt folosite pentru a identifica astronauții.

Unitatea de mobilitate extravehiculară (UEM) (în sistem italian pentru mobilitatea extravehiculară) este un costum spațial semi-rigid fabricat în SUA, care izolează și protejează de mediul extern astronauții angajați în activitate extravehiculară pe orbita Pământului. Introdus la începutul anilor optzeci pentru misiunile Navetei Spațiale [1] , este încă folosit, împreună cu Orlanul rus, de echipajele Stației Spațiale Internaționale (ISS).

Istorie

Concomitent cu dezvoltarea Shuttle, NASA a început să studieze utilizarea unei noi clase de costume spațiale reutilizabile, care sunt mai robuste, compacte și confortabile decât cele utilizate anterior pentru activități extravehiculare. Între 1971 și 1974, NASA a verificat care erau cele mai bune soluții tehnologice pentru construirea unei UEM. Într-o a doua fază (1974-75), cerințele de bază ale noilor costume au fost stabilite în detaliu, în timp ce, în februarie 1976, anunțul a fost emis de NASA pentru furnizarea de costume conform cererilor specifice. [1] Între timp, în 1975, ILC Dover împreună cu Hamilton Standard au câștigat contractul pentru furnizarea unui sistem (numit Personal Rescue Enclosure ) pentru recuperarea și transferul de urgență al echipajului de la un vehicul la altul sau în cazul în care este necesar pentru a depresuriza cabina în timpul zborului care, totuși, nu va mai găsi o dezvoltare. Cu toate acestea, ILC și Hamilton Standard au câștigat și cursa din 1976 cu prototipul lor SX-1 ( Shuttle EXperimental # 1 ). Pe baza acelui prototip, între 1977 și 1979 au fost introduse diverse modificări care au dat viață, în 1980, versiunii numite Shuttle Extravehicular Mobility Unit . Primele unități au fost livrate NASA la 4 decembrie 1981, în timp ce prima utilizare operațională în timpul unui EVA a avut loc la 6 aprilie 1983 în timpul misiunii STS-6 . [1]

Au urmat mai multe misiuni Shuttle în care au fost utilizate aceste costume, mai ales pentru repararea telescopului spațial Hubble, unde erau necesare patru seturi de costume (împreună cu piesele lor de schimb) pentru fiecare zbor. [2]

Odată cu construcția Stației Spațiale pe orbită, Hamilton Sundstrand și ILC au modificat în continuare designul costumului pentru a-și prelungi durata de viață operațională la doi ani (apoi extinsă mai departe), astfel încât să nu trebuiască să le înlocuiască la fiecare rotație a echipajului la bord gara. Au fost îmbunătățite autonomia bateriilor, a camerelor și a aparatelor de radio, precum și introducerea unei baterii suplimentare pentru încălzirea mănușilor.

Au fost construite un total de 18 unități din care, din aprilie 2017, 11 au rămas operaționale. [3]

Tehnică

Modulul de control al UEM (DCM).

UEM a fost proiectat de la început cu o filozofie modulară, care a permis înlocuirea sau chiar reproiectarea elementelor individuale fără a fi nevoie să schimbe structura generală. Acesta constă, în partea sa cea mai exterioară care menține presurizarea, dintr-un corp superior rigid ( trunchiul superior dur sau HUT), un sistem de susținere a vieții ( primar sistem de susținere a vieții sau PLSS) care încorporează partea electronică a managementului suportului de viață, al unei secțiuni pentru brațe, una pentru mănuși, o cască transparentă cu bule, un sistem de viziere ( Ansamblu vizor extravehicular sau EVVA), un modul inferior flexibil ( Ansamblul inferior al trunchiului sau LTA) care include sistemul de cuplare cu HUT, picioare și cizme.

Astronautul trebuie să poarte mai întâi o haină de absorbție maximă sau MAG (practic un scutec ) și un colanți pe care trebuie să poarte îmbrăcămintea de răcire și ventilație lichidă (LCVG) constând din tuburi transparente din plastic în interiorul cărora curge apa pentru a controla temperatura corpului și alte ventilații. conducte. Modulul care conține ansamblul transportator de comunicații (CCA, denumit în mod informal și capacul Snoopy ) este purtat odată ce partea superioară (HUT) și inferioară (LTA) ale costumului sunt conectate între ele și la LCVG. După ce casca și mănușile au fost îmbrăcate, costumul este presurizat.

Începând din 1994, a fost introdus un modul suplimentar construit de NASA, Simplified Aid for EVA Rescue sau SAFER, constând dintr-un pachet cu jet care poate fi utilizat numai în caz de urgență de către un astronaut care se afla în derivă în spațiu pentru a se apropia de navetă sau către stația spațială.

Presurizare

Deoarece robustețea costumului depinde de diferența de presiune pe care trebuie să o reziste în condiții de funcționare, pentru a minimiza greutățile și, în consecință, pentru a utiliza structuri mai flexibile și confortabile, NASA a cerut în specificațiile de proiect ca presiunea de funcționare să fie mai mică de aproximativ 30 kPa (0,3 atmosfere ). La această presiune, totuși, este necesar să se utilizeze oxigen pur pentru a evita hipoxia care ar apărea la respirația aerului (un amestec de 78% azot și 21% oxigen).

Presiunea aerului din interiorul ISS (așa cum a fost în cea a navetelor) este menținută în mod normal egală cu cea terestră pentru a asigura confortul ocupanților. Pentru a evita astronautul care a trebuit să utilizeze costumul boli grave de decompresie, cum ar fi embolia gazului arterial , în cele 24 de ore care preced activitatea extravehiculară, presiunea navetelor spațiale a fost redusă de la 1 la 0,7 atmosfere. În cele 45 de minute premergătoare activității extravehiculare, astronautul, pentru a elimina azotul prezent în sânge, a respirat oxigen pur. Cu toate acestea, pe ISS, presiunea internă nu este redusă, dar astronautul, pentru a scăpa de azotul dizolvat în sânge, trebuie să respire oxigen pur timp de 4 ore înainte de EVA. [4]

Accidente

De la începutul fazei inițiale de proiectare și testare în anii 1970 până în aprilie 2017, au fost înregistrate peste 3.400 de anomalii în operațiunile la sol și în orbită. Marea majoritate a acestora au fost clasificate ca evenimente cu impact redus (cum ar fi descuamarea suprafeței mănușilor sau filetarea lentă a cizmei), dar au existat 27 de „incidente semnificative”, cum ar fi deteriorarea mănușilor, anomalii apărute pe parcursul celor 204 plimbări spațiale. bătând apă în cască. [3]

La 18 aprilie 1980, în timpul unui test în laborator pentru certificarea unui costum, s-a dezvoltat o flacără violentă în modulul în care erau adăpostite regulatoarele de oxigen. Incendiul a provocat arsuri la doi tehnicieni prezenți în zona de testare, precum și vaporizarea completă a regulatoarelor (în aluminiu) și arderea țesăturilor costumului. Cauza incendiului nu a fost complet clarificată, dar regulatoarele din aluminiu au fost totuși înlocuite cu altele din monel , un aliaj rezistent și la arderea oxigenului pur. [5]

Pe 16 iulie 2013, în timpul unei activități extravehiculare (EVA 23) la bordul Stației Spațiale Internaționale , s-a produs un inconvenient Sistemului de susținere a vieții primare al costumului astronautului Luca Parmitano . În urma obstrucției unui canal de separare a apei, apa de condens a curgut în circuitul de ventilație și s-a acumulat treptat la casca astronautului. În decurs de aproximativ zece minute, cantitatea de apă a început să îngreuneze continuarea EVA, deoarece apa, în absența gravitației, avea tendința de a adera la fața astronautului, acoperind ochii, nasul și gura și împiedicându-l, în consecință, să vadă și respirați corect, precum și udați căștile și microfonul, făcând comunicarea imposibilă. EVA a fost apoi întreruptă și Parmitano, ajutat de celălalt astronaut angajat în mersul spațial ( Chris Cassidy ), a reușit cu greu să-și recâștige drumul spre intrarea în Stație. Odată ajuns înăuntru, a fost ajutat de ceilalți membri ai echipajului să usuce apa care îi acoperea fața. [6]

La 15 ianuarie 2016, astronautul Tim Kopra în timpul unui EVA pe ISS a avut aceeași problemă cu Luca Parmitano, detectând prezența apei în cască. UEM folosită de Kopra era aceeași pe care o folosise Parmitano.

Dintre cele 18 PLSS construite, una a fost distrusă în accidentul de laborator din 1980, două cu Challenger , două cu Columbia și una în misiunea cargo SpaceX CRS-7 . Unul a fost construit doar pentru certificare și nu este potrivit pentru utilizare operațională. Deoarece, din motive de cost, construcția de noi unități a fost exclusă, restul de 11 corespund aceluiași număr de costume disponibile pentru utilizare. Dintre acestea, 4 sunt eficiente la bordul ISS, iar celelalte 7 sunt în întreținere și revizie la uscat. [3]

Date tehnice

Linia de bază a UEM

Primul model UEM a fost utilizat în misiunile Shuttle de la STS-6 (1983) la STS-110 (2002).

  • Constructor: ILC Dover (costum) și Hamilton Standard (sistem de susținere a vieții)
  • Timp de funcționare: 8 ore
  • Timp de funcționare de urgență: 30 de minute
  • Presiune internă: 29,6 kPa [7]
  • Masa totală (UEM Shuttle): 124,7 kg
  • Masa totală: 115 kg

UEM îmbunătățită

Modelul actualizat este utilizat din 1998 și este în prezent implementat la bordul Stației Spațiale Internaționale.

  • Constructor: ILC Dover (costum), Hamilton Standard (sistem de susținere a vieții) și NASA (modul de recuperare de urgență SAFER)
  • Timp de funcționare: 8 ore
  • Timp de funcționare de urgență: 30 de minute
  • Presiune internă: 29,6 kPa [7]
  • Masa totală (UEM Shuttle): 124,7 kg
  • Masa totală (ISS UEM): 145 kg
  • Costul estimat pentru completarea specimenului: 12 milioane de dolari [6]
  • Durata de viață: 25 de activități extravehiculare sau 6 ani [8]

Notă

  1. ^ A b c (EN) William Ayrey,ILC Space Suits & Related Products (PDF), pe history.nasa.gov.
  2. ^ W. West, V. Witt, C. Chullen, EVA 2010: Pregătirea pentru Stația Spațială Internațională EVA Operațiuni Post-Space Shuttle Retirement ( PDF ), la ntrs.nasa.gov , Institutul American de Aeronautică și Astronautică, 2010. URL consultat pe 23 octombrie 2014 .
  3. ^ a b c ( EN ) MANAGEMENT AND DEVELOPMENT OF SPACESUITS NASA ( PDF ), pe oig.nasa.gov , NASA , 26 aprilie 2017. Accesat pe 28 aprilie 2017 .
  4. ^ Kenneth S. Thomas și Harold J. McMann, SUA Spacesuits , Chichester, Marea Britanie, Praxis Publishing Ltd., 2006, p. 32, ISBN 0-387-27919-9 .
  5. ^ (EN) The Fire That Spacesuit NASA Refuses to Forget pe testing.com, 10 iunie 2015. Accesat la 22 septembrie 2015.
  6. ^ a b Luca Parmitano și problema sa EVA , pe astronautinews.it , AstronautiNEWS, 9 martie 2014. Accesat la 22 septembrie 2015 .
  7. ^ A b (EN) Space Shuttle Extravehicular Mobility Unit (EMU) (PDF) pe nasa.gov, NASA . Adus la 22 septembrie 2015 .
  8. ^ (EN) Merryl Azriel, Casca EVA umplută cu apă se încheie: Apelul strâns al lui Luca Parmitano (PDF), revista Space Safety. Adus la 22 septembrie 2015 .

Alte proiecte

linkuri externe

Astronautică Portalul astronauticii : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de astronautică
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Extravehicular_Mobility_Unit&oldid=106679265 ”