Серия Z [1] представляет собой серию прототипов космических скафандров для внекорабельной деятельности (EVA), разрабатываемых в рамках проекта Advanced Extravehicular Mobility Unit (AEMU) в рамках программы NASA Advanced Exploration Systems (AES). Костюмы разрабатываются для использования как в условиях микрогравитации, так и в планетарных выходах в открытый космос.
Наряду с системой жизнеобеспечения, разработанной НАСА, новые костюмы Z с повышенным давлением позволяют избежать предварительного вдоха и позволяют быстро надеть костюм и покинуть космический корабль. Z-1 - первый костюм, успешно интегрированный в механизм док-станции костюма, устраняющий необходимость в воздушном шлюзе и снижающий потребность в расходных материалах в долгосрочных миссиях. Более поздний вариант планируется испытать на Международной космической станции в 2017 году [2].
Версии
Z-1
Костюм Z-1 состоит из мягкой верхней части туловища, мягкой нижней части туловища, узла перчатки, узла ботинка и шлема с полусферическим куполом. [1] Z-1 называют «мягким» костюмом, потому что без давления его основные структуры представляют собой гибкие ткани, хотя в нем есть несколько жестких подвижных элементов. [1] Костюм имеет массу 126 фунтов (57 кг), с пластиной интерфейса костюма (SIP) - 154 фунта (70 кг), а с макетом SIP и переносной системы жизнеобеспечения (PLSS) - 162 фунта (73 кг). [1] [3]
Прототип Z-1 был разработан и построен ILC Dover для НАСА . [4] Z-1 был назван одним из лучших изобретений 2012 года по версии журнала Time . [5] Благодаря уникальным неоново-зеленым полосам на руках и ногах, костюм вошел в массовую культуру как " Buzz". Костюм Светового года "за то, что он носит цвет персонажа из фильма Pixar" История игрушек " . [6]
НАСА провело серию испытаний Z-1. Согласно отчету НАСА, испытания проводились в двух частях: 1) характеризовать характеристики костюма до выбора компонентов для планируемого скафандра Z-2 и 2) «разрабатывать интерфейсы с порталом для костюмов и исследовательскими кораблями посредством оценки герметичного костюма». [7]
Костюмные испытания с костюмом Z-1
Костюм Z-1 испытывается во время параболического полета
Z-2
И ILC Dover, и Дэвид Кларк боролись за контракт на 4,4 миллиона долларов на разработку, производство и испытания прототипа скафандра Z-2. [8] [9] В апреле 2013 года было объявлено, что ILC Dover выиграла; Срок действия контракта - 18 месяцев. [9]
Z-2 будет использовать неавтоклавную жесткую композитную верхнюю часть туловища; [10] считается, что это улучшит его долговечность. [11] Конструкция плеча и бедра была улучшена на основе тестирования Z-1. [11] В Z-2 будут использоваться ботинки более высокого качества, а также материалы, совместимые с условиями полного вакуума. [11] Ожидается, что костюм будет иметь массу 143 фунта (65 кг). [8] Z-2 будет разработан для взаимодействия с передовой портативной системой жизнеобеспечения НАСА, которая в настоящее время разрабатывается в Космическом центре Джонсона. [9] Костюм также будет разработан для взаимодействия как с классическими воздушными замками, так и с портами костюма . [9]
Предполагалось, что прототип Z-2 будет доставлен в НАСА к ноябрю 2014 года с уровнем технологической готовности 7 [11] [12] [13], но был отложен до весны 2015 года. [14] Окончательная доставка и испытания на людях. расчетная вакуумная камера и лаборатория нейтральной плавучести ожидается в 2018-2019 гг. [14] Это ведет к испытанию скафандра с его PLSS в термо / вакуумной камере в 2020 году. [12]
Переносная система жизнеобеспечения
В рамках проекта жизнеобеспечения нового поколения (NGLS) разрабатываются компоненты, которые планируется включить в портативную систему жизнеобеспечения (PLSS). Двумя из этих компонентов являются регулируемый кислородный регулятор (VOR) и качающийся слой амина с быстрым циклом (RCA).
Ожидается, что VOR позволит отрегулировать давление в костюме до 84 значений в диапазоне от 0 до 8,4 фунтов на кв. Дюйм. [15] Текущее устройство для передвижения в открытом космосе (EMU) имеет только две настройки давления. [15] Эта новая возможность обеспечит лечение декомпрессионной болезни в костюме и гибкость при взаимодействии с различными транспортными средствами. [15] Это также позволяет запускать EVA при более высоком внутреннем давлении, чтобы сократить время предварительного вдоха, а затем медленно снижать давление после этого, чтобы максимизировать мобильность и минимизировать утомляемость экипажа. [15]
Подвижная кровать RCA удаляет углекислый газ (CO 2 ) и регулирует влажность. [15] Возможность удаления RCA CO 2 восстанавливается во время EVA путем воздействия вакуума, что делает его лучше, чем предыдущие системы. [15] Чтобы удалить CO 2 , нынешний EMU должен использовать либо баллон с гидроксидом лития (LiOH), либо баллон с оксидом металла (Metox). [15] Канистру с LiOH можно использовать только один раз. [15] Канистра Metox может быть повторно использована после выхода в открытый космос, но это займет четырнадцать часов и требует вспомогательного оборудования, рабочего времени и значительного количества электроэнергии. [15] Ожидается, что RCA будет весить меньше, чем существующие сопоставимые системы. [15]
Рекомендации
- ^ a b c d Роберт М. Бойл; Лиана Родриггс; Чарльз Олтон; Мэллори Дженнингс; Линдси Эйтчисон (1 января 2012 г.). «Выполнимость костюма - Испытания человека в герметичном космическом костюме с использованием лампы Marman C и концепции пневматического скафандра Flipper» (PDF) . НАСА . Проверено 25 июня 2013 года .
- ^ PopSci, Глубокий-скафандр Проверено 2012-12-21.
- ^ Росс, Эми (1 июня 2012 г.). "Резюме испытаний прототипа космического костюма Z-1" (PDF) . НАСА . Проверено 25 июня 2013 года .
- ^ Delaware Business Daily, Z-1 Top Tech .Retrieved на 2012-12-21.
- ↑ Best Inventions 2012, космический скафандр NASA Z-1, заархивированный 20 февраля 2015 г. на Wayback Machine . Проверено 21 декабря 2012.
- ^ "Скафандр НАСА Z-1: Пустяки Базза Лайтера (фотографии)" . space.com . Проверено 21 июня +2016 .
- ^ Сервер технических отчетов НАСА, Сводка испытаний прототипа космического костюма Z-1 . Проверено 21 декабря 2012.
- ^ а б Сотрудники SpaceNews (26 апреля 2013 г.). «НАСА выбирает ILC Dover для создания скафандра нового поколения» . SpaceNews . Проверено 29 апреля 2013 года .
- ^ а б в г «НАСА заключает контракт со скафандром Z-2 на ILC Dover» . ILC Dover. 19 апреля 2013 . Проверено 29 апреля 2013 года .
- ^ Слоан, Джефф (10 ноября 2016 г.). «На Марсе подойдет не любой костюм» . www.compositesworld.com . Проверено 28 декабря 2017 года .
- ^ а б в г "Голосование за дизайн скафандра Z-2" . НАСА . Проверено 29 марта 2014 года .
- ^ а б «Команда разработчиков расширенного костюма - Reddit AMA» . 26 марта 2014 . Проверено 29 марта 2014 года .
- ^ "Скафандры для работы в открытом космосе" . ILC Dover. Апрель 2013 . Проверено 29 апреля 2013 года .
- ^ а б «Совершенная носимая технология: НАСА использует 3D-печать для создания скафандра на Марс - TechRepublic» . techrepublic.com . Проверено 21 июня +2016 .
- ^ Б с д е е г ч я J Барта, Даниэль (15 июля 2012 г.). «Проект жизнеобеспечения нового поколения: разработка передовых технологий для исследовательских миссий» (PDF) . Американский институт аэронавтики и астронавтики . Проверено 25 июня 2013 года .