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Der nächste Raumanzug der NASA
Wenn die NASA 2020 wie geplant zum Mond zurückkehrt, werden die Astronauten in einem brandneuen Raumanzug aussteigen. Es wird ihnen neue Mobilität und Flexibilität auf der Mondoberfläche verleihen und sie gleichzeitig vor der rauen Umgebung schützen. Der Anzug wird außerdem bis zu 150 Stunden lang leben können und sogar mit einem Computer ausgestattet sein, der direkt mit der Erde verbunden ist.
Zur Unendlichkeit und darüber hinaus: Die David Clark Company entwickelt in Zusammenarbeit mit Oceaneering International einen neuen US-Raumanzug für Missionen zur Raumstation, zum Mond und zum Mars. Es hat austauschbare Teile, sodass Arme, Beine, Stiefel und Helm ausgetauscht werden können. Die hier gezeigte erste Konfiguration ist für Start-, Sink- und Notfallaktivitäten konzipiert, während die zweite für die Monderkundung gedacht ist.
Das neue Design ermöglicht es Astronauten auch außerhalb der Internationalen Raumstation (ISS) zu arbeiten und eignet sich für Reisen zum Mars, wie im NASA-Erforschungsprogramm namens . beschrieben Konstellation . Die aktuellen Anzüge können einfach nicht alles, was wir brauchen, sagt Terry Hill , der Constellation Space Suit Engineering Project Manager bei der NASA Johnson Space Center in Houston. Wir haben ein komplett neues Design, das es noch nie zuvor gegeben hat.
Die NASA hat ein Plug-in-Play-Design vorgeschlagen, damit die gleichen Arme, Beine, Stiefel und Helme mit verschiedenen Anzugkörpern verwendet werden können. Es ist ein rekonfigurierbarer Anzug, der die Aufgabe von drei spezialisierten Anzügen erfüllen kann, sagt Hill. Die Raumfahrtbehörde hat dem in Houston ansässigen Unternehmen einen 6,5-Jahres-Vertrag über 500 Millionen US-Dollar für das Design und die Entwicklung des Raumanzugs Constellation erteilt Ozeansteigen International , die hauptsächlich Ausrüstungen für die Tiefseeforschung herstellt. Seefahrt hat partnerschaftlich mit Worcester, MA-based David Clark Company , die seit den 1960er Jahren Raumanzüge für die US-Raumfahrtbehörde entwickelt.
Die Space-Shuttle-Astronauten tragen derzeit zwei verschiedene Arten von Raumanzügen. Der Advanced Crew Escape Suit (ACES) wird während der Start- und Wiedereintrittsphase des Fluges getragen. Es ist weich, gewebebasiert und schützt vor dem Verlust des atmosphärischen Drucks oder der Einwirkung von kaltem Wasser bei einer Landung im Meer und bietet Wasserkühlung, um die Körpertemperatur eines Astronauten zu regulieren. Die komplette Baugruppe umfasst ein Überlebenspaket, ein Notfall-Sauerstoffsystem und einen persönlichen Fallschirm, damit Astronauten das Shuttle während der Landungsphase abbrechen können.
Astronauten tragen einen zweiten Anzug, die sogenannte Extravehicular Mobility Unit (EMU), wenn sie Aufgaben außerhalb der Grenzen des Shuttles oder der ISS ausführen, wie zum Beispiel das Anbringen von Sonnenkollektoren an der Raumstation oder die Durchführung von Reparaturen. Es hat einen harten Oberkörper, Materialschichten zum Schutz der Astronauten vor Mikrometeoroiden und Strahlung, ein Temperaturregulierungssystem sowie eigene Lebenserhaltungs- und Kommunikationssysteme. Die EMU wiegt über 300 Pfund und hat eine eingeschränkte Beinbeweglichkeit – die Füße der Astronauten sind normalerweise an Fußfesseln fixiert, während sie Aufgaben außerhalb des Fahrzeugs ausführen, und während Apollo-Missionen, bei denen ein anderer EMU-Anzug verwendet wurde, mussten Astronauten einen Hasenhüpfer entwickeln, um zu überqueren die Mondoberfläche.
Als wir das erste Mal zum Mond geflogen sind, haben wir nur versucht, dorthin zu gelangen. Jetzt müssen Astronauten in der Lage sein, die Oberfläche zu erkunden, Ressourcen zu ernten und Wissenschaft zu betreiben, sagt Daniel Barry, Vizepräsident und Direktor für Forschung und Entwicklung bei der David Clark Company und Leiter des Constellation-Raumanzügeprojekts.
Der neue Raumanzug wird aus zwei Konfigurationen bestehen. Der erste ähnelt dem aktuellen Space-Shuttle-Fluchtanzug und wurde für Start-, Wiedereintritts- und Notfalloperationen in der Schwerelosigkeit und auf der Erde entwickelt. Es ist weich und ermöglicht Mobilität im Falle eines Druckverlusts oder für den Fall, dass Besatzungsmitglieder abbrechen müssen.
Wenn vorhandene Raumanzüge unter Druck stehen, neigen sie dazu, sich zu versteifen. Für die Constellation-Anzüge hat Barrys Team Materialbahnen an den Gelenken – Schultern, Ellbogen und Knien – eingebaut, die das Volumen im Anzug konstant halten und es den Astronauten ermöglichen, sich leicht zu bewegen. Die Ingenieure von David Clark entwickeln auch atmungsaktive Materialien für den Anzug, die ihn bequemer machen als die herkömmlichen urethan- oder neoprenbeschichteten Nylongewebe.
Die zweite Konfiguration des Raumanzugs Constellation, die für Mondausflüge verwendet wird, verwendet die gleichen Arme, Beine, Stiefel und den gleichen Helm. Diese werden auf einen neuen verstärkten Torso aufgeschnappt, der mit Lebenserhaltungs-, Elektronik- und Kommunikationssystemen ausgestattet ist. Astronauten werden auch eine äußere Kleidung anziehen, um sie vor der rauen Mondatmosphäre, einschließlich Mikrometeoriten, zu schützen. Ingenieure arbeiten auch an verbesserten Materialien, um den sehr feinen Mondstaub zu bekämpfen, der, wie die NASA aus den Apollo-Missionen erfuhr, für die Besatzung problematisch und gefährlich sein kann.
Das neue Design wird viele der harten Elemente beseitigen, die aktuelle Raumanzüge schwerer machen und die Besatzung im Falle einer unsanften Landung verletzen können. Stattdessen verwenden Ingenieure leichte Verbundstrukturen. Darüber hinaus können Astronauten durch einen hinteren Reißverschlusseingang oder beim Mondanzug durch eine hintere Einstiegsluke schneller in den Anzug ein- und aussteigen. Die aktuellen Anzüge bestehen aus zwei Teilen, deren Zusammenbau drei Stunden und eine helfende Hand dauert.
Barry sagt, dass ein einzelner modularer Anzug billiger in der Herstellung sein wird und die Startmasse und die logistische Komplexität reduzieren wird. Die David Clark Company hat einen frühen Prototyp gebaut, der nächste Woche bei der NASA mit dem neuen Besatzungserkundungsfahrzeug namens Orion getestet wird, das auch für das Constellation-Programm entwickelt wird.
Hill sagt, dass der erste fertige Anzug im September zum Testen bereit sein wird, und das endgültige Anzugdesign wird 2013 fertig sein und 2015 flugbereit sein. Der Mondanzug wird OLED-Displays und einen Computer enthalten und wird wie ein Knoten auf dem Internet, das Daten zur Erde zurücksendet.
In den kommenden Wochen wird die Obama-Administration eine Entscheidung über die Zukunft der bemannten US-Raumfahrt treffen, die die Ausrichtung des Constellation-Programms erheblich ändern könnte. Unterm Strich brauchen wir einen neuen Raumanzug, wenn wir bemannte Missionen durchführen wollen, sagt Hill. Aus diesem Grund haben wir den Anzug modular aufgebaut; Wenn sie beschließen, den Mond zu überspringen und zum Mars zu fliegen, ändert dies nichts an unserer Architektur.