Le tue attuali tute spaziali non lo faranno sulla luna. Quindi la NASA ne ha creati di nuovi.

Tuttavia, il lavoro più interessante ha a che fare con la tuta spaziale di nuova generazione della NASA per gli astronauti diretti sulla luna: l’Exploratory Exploration Exploration Module, o xEMU. Sembra essere un successore delle tute spaziali che Neil Armstrong, Buzz Aldrin e altri astronauti dell’Apollo indossavano quando misero piede sulla superficie della luna mezzo secolo fa. Ma include anche ciò che abbiamo appreso con le EMU usate in orbita durante lo space shuttle e l’era della ISS per l’esplorazione umana, così come le impegnative lezioni di Apollo. L’obiettivo dietro Artemis è convincere le persone a vivere e lavorare sulla luna. Nuove tute spaziali saranno essenziali per garantire che l’esperienza sia sicura e confortevole.

“Siamo molto entusiasti di riportare le persone sulla luna”, dice Richard Rhodes, un ingegnere di tute spaziali della NASA che lavora su xEMU. “Il nostro obiettivo principale è che l’equipaggio non pensi nemmeno a noi. Indossano la tuta e fanno il loro lavoro – scienza ed esplorazione – e non ci pensano nemmeno due volte a quanto siano mobili o quanto sia bravo il loro lavoro. Questo è un lavoro duro, ma cerchiamo di avvicinarci il più possibile a quello. Vogliamo essere invisibili”. “.

Ecco alcune delle più grandi innovazioni che possiamo aspettarci da xEMU.

Maggiore mobilità

“Quando si progetta una tuta spaziale, si desidera che si muova liberamente ed efficacemente, con il minimo sforzo possibile, in modo che possiamo essere il più vicino possibile a muoversi nelle maniche delle camicie”, dice Rhodes. L’obiettivo è limitare la quantità di taglia della tuta, perché all’aumentare della taglia, gli astronauti devono piegare le articolazioni e questo può diventare rapidamente ingombrante.

La soluzione è utilizzare i cuscinetti, poiché ruotano attorno a un unico punto e garantiscono una quantità di volume costante. Le antiche tute Apollo utilizzavano solo cuscinetti nelle braccia, poiché erano essenzialmente una tuta multiuso (utilizzata sia per il lancio che per l’ingresso, nonché per l’esplorazione della luna). Doveva essere abbastanza leggero per adattarsi a tutte queste diverse situazioni e sarebbe stato appesantito da molti cuscinetti.

XEMU ha cuscinetti più leggeri e più vicini alle articolazioni rispetto a quelli utilizzati nelle precedenti EMU. Quelli sulle spalle dovrebbero consentire agli astronauti di raggiungere l’esterno e sollevare gli oggetti più facilmente riducendo il rischio di ferire la parte superiore del corpo. Infine, i cuscinetti si trovano in vita, fianchi, cosce e caviglie, che creano una maggiore mobilità nella parte inferiore del corpo. “Tutti questi elementi insieme consentono una coppia estremamente bassa, trasmissione di potenza estremamente bassa e manovrabilità”, afferma Rhodes.

Le tute hanno anche un sistema di pressione variabile per dare agli astronauti maggiore flessibilità quando ne hanno bisogno. Dovrebbero essere autorizzati a prepararsi più rapidamente per la tuta quando necessario, ma anche a sollevare materiali o inginocchiarsi per studiare le cose quando la situazione lo richiede.

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A passeggio

I cuscinetti di spinta dell’anca in particolare sono un grosso problema per il moonwalking (no, no quello Tipo di camminare sulla superficie della luna). Gli astronauti dell’Apollo non trascorrevano molto tempo sulla superficie lunare durante le loro missioni, e il tempo trascorso è stato in gran parte speso per familiarizzare con questo nuovo ambiente. Ben presto trovarono difficile vagare naturalmente in condizioni di microgravità e furono anche molto attenti a evitare qualsiasi rischio.

Con un movimento dell’anca così limitato, non era possibile camminare. Quindi sono per lo più confusi. Man mano che diventano più comodi e avventurosi, possono gestire un’andatura più mobile per muoversi più velocemente. Cercare di afferrare oggetti per terra richiede un affondo imbarazzante.

Presumibilmente, XEMU incoraggia la normale camminata piuttosto che il pendolarismo e rende costante l’inginocchiarsi in un unico movimento per lavorare vicino alla Terra, che non era una grande opzione per gli astronauti dell’Apollo. Niente più cose affrettate. Ciò renderà più facile per gli astronauti condurre ricerche utili sulla Terra, come esaminare campioni geologici o preparare strumenti complessi.

Sollievo dalla polvere

Una delle grandi lezioni apprese da Apollo è stata che la polvere lunare è terribile. La superficie della Luna non è stata esposta al tipo di condizioni meteorologiche incontrate dalla geologia terrestre. Di conseguenza, il suolo lunare è molto ruvido e ruvido e si attacca a tutto (sì, lo so che sembro Come Anakin Skywalker). Macchia gli strati interni di un indumento e tutte le parti che dovrebbero separarsi e provoca l’usura generale degli abiti esterni.

Quindi, per evitare spazi aperti, i progettisti hanno ridotto i componenti come elementi di fissaggio o cardini del polso, nonché cuciture in cui la polvere potrebbe infiltrarsi. “Stiamo cercando un abbigliamento più completo che copra l’intera gamma, con piccole funzionalità in cui è ancora possibile eseguire controlli operativi e separare le cose durante un’emergenza”, afferma Rhodes. “È come una camicia intera e pantaloni interi in un unico pezzo, senza divisori perché la polvere può entrare”. E per le aree in cui sono presenti distanziatori (come i cuscinetti), il team sta lavorando per sviluppare e incorporare guarnizioni che dovrebbero prevenire la polvere.

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vuoto

I caschi xEMU forniscono un campo visivo più ampio rispetto ai caschi Apollo, con luci a bordo per aiutare a illuminare i luoghi bui. Avranno un HUD (Head Up Display) per consentire agli astronauti di accedere a informazioni importanti in movimento. Le telecamere a spalla ad alta risoluzione aiuteranno a registrare i voli come se fossero direttamente dagli occhi dell’astronauta.

I “cappucci Snoopy” usati per le comunicazioni sono una parte molto distintiva delle EMU, ma come può attestare la maggior parte degli astronauti che hanno veicoli spaziali, possono sudare rapidamente ei loro microfoni non funzionano sempre bene dopo diverse ore di movimento. XEMU abbandona una copertura Snoopy per un sistema audio integrato nella tuta e l’audio viene attivato per captare automaticamente i suoni mentre parlano.

Guanti

Una lamentela comune tra tutti gli astronauti che sono saliti a bordo dell’EVA è che i guanti rappresentano un rischio. I loro strati massicci significano che perdi molta destrezza e non sai nemmeno quanta pressione applicare quando afferri qualcosa. La mancanza di circolazione e un accumulo di umidità possono portare ad alcuni effetti collaterali sgradevoli, come unghie spaccate e persino funghi. I guanti non sono una nuova sfida, dice Rhodes. “C’è sicuramente spazio per miglioramenti”.

I principali miglioramenti su cui Rhodes e il suo team stanno lavorando per XEMU sono assicurarsi che le mani degli astronauti siano protette da temperature estreme e cambiamenti di polvere e che possano gestire i materiali lunari in sicurezza. La NASA sta anche esplorando come rendere più facile per loro svolgere compiti semplici come la comprensione degli strumenti e il funzionamento di piccole apparecchiature.

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Supporto vitale

Nel 2014, l’astronauta italiano Luca Parmitano stava camminando nello spazio quando la sua tuta ha iniziato a perdere acqua, allagando il casco e quasi annegandolo. In seguito gli ingegneri scoprirono che la contaminazione aveva causato il supporto dell’acqua dal sistema di raffreddamento: il problema era aggravato dal fatto che l’acqua e i circuiti di raffreddamento erano a stretto contatto. Quindi xEMU ora mantiene questi episodi completamente separati per evitare un’altra emergenza.

XEMU ha anche un nuovo sistema di pulizia dell’anidride carbonica che utilizza due diversi letti di assorbimento (in questo caso, piccole lattine di idrossido di litio che attraggono e bloccano facilmente l’anidride carbonica). Mentre uno viene utilizzato, l’altro può essere esposto e svuotato dello spazio, quindi l’anidride carbonica viene continuamente rimossa senza che gli astronauti siano costretti a rientrare per pulire i pozzi di assorbimento. Le bombole di ossigeno sono sistemi a pressione più elevata che dovrebbero fornire ossigeno per periodi di tempo più lunghi rispetto alle tute Apollo. L’unica limitazione ora su quanto tempo chiunque potrebbe rimanere nella tuta, in teoria, è l’alimentazione della batteria.

Nel frattempo, xEMU mantiene alcune funzioni di supporto vitale e di sicurezza comprovate. Esiste una protezione da micrometeoriti basata su un design simile alle EMU orbitali esistenti. C’è anche una protezione dal calore per resistere a forti sbalzi di temperatura (da -250 gradi Fahrenheit all’ombra a 250 gradi Fahrenheit al sole).

Personalizzato e a prova di futuro

Nel marzo 2019, la NASA ha annullato i suoi piani per la sua prima passeggiata spaziale per sole donne perché non c’erano abbastanza tute spaziali di dimensioni corrette: erano disponibili solo quelle più grandi.

È stata una lezione stimolante sulla necessità di garantire che le tute siano progettate correttamente per accogliere persone di tutte le taglie. L’agenzia ha deciso che con XEMU non avrebbero lasciato nulla al caso. Ogni tuta sarà personalizzata in base all’altezza, alle dimensioni e al comfort del singolo astronauta e mirerà a fornire la più ampia gamma di movimento per le attività sulla Luna. Se la passeggiata sulla luna fosse stata annullata questa volta, non sarebbe dovuto a tute inadeguate, tuttavia il design della tuta spaziale è ancora in fase di sviluppo. “Non ci sono molti dati sulle operazioni sulla superficie lunare”, dice Rhodes. Che tipo di feedback sarebbe fantastico. ”La NASA intende combinare ciò che ha appreso dalle prime missioni Artemis per migliorare xEMU ancora e ancora, con l’obiettivo di realizzare qualcosa che funzioni su Marte un giorno.