Ekstravehikulær aktivitet -Extravehicular activity

Kosmonaut Sergey Volkov jobber utenfor den internasjonale romstasjonen 3. august 2011.
Stephen Robinson kjørte på Canadarm2 under STS-114 3. august 2005. Den første reparasjonen av romfergen under flygingen. Landmassen i bakgrunnen er Bari-regionen i Somalia .

Ekstravehikulær aktivitet ( EVA ) er enhver aktivitet utført av en astronaut i verdensrommet utenfor et romfartøy . I fravær av en pustende jordlignende atmosfære , er astronauten helt avhengig av en romdrakt for miljøstøtte. EVA inkluderer romvandringer og utforskning av måne- eller planetoverflate (ofte kjent fra 1969 til 1972 som månevandringer ). I en stand-up EVA (SEVA) står en astronaut gjennom en åpen luke, men forlater ikke romfartøyet helt. EVA har blitt utført av Sovjetunionen /Russland, USA, Canada, European Space Agency og Kina.

Den 18. mars 1965 ble Alexei Leonov det første mennesket som utførte en romvandring, og forlot Voskhod 2- kapselen i 12 minutter og 9 sekunder. Den 20. juli 1969 ble Neil Armstrong det første mennesket som utførte en månevandring utenfor månelanderen sin på Apollo 11 i 2 timer og 31 minutter. På de tre siste måneoppdragene utførte astronauter også EVA-er i dypt rom ved returen til jorden, for å hente filmbeholdere fra utsiden av romfartøyet. Amerikanske astronauter Pete Conrad , Joseph Kerwin og Paul Weitz brukte også EVA i 1973 for å reparere utskytingsskader på Skylab , USAs første romstasjon.

EVA-er kan enten være bundet (astronauten er koblet til romfartøyet; oksygen og elektrisk kraft kan tilføres gjennom en navlestrengskabel ; ingen fremdrift er nødvendig for å gå tilbake til romfartøyet), eller løsnet. Ubundne romvandringer ble bare utført på tre oppdrag i 1984 ved bruk av Manned Maneuvering Unit (MMU), og på en flytest i 1994 av Simplified Aid For EVA Rescue (SAFER), en sikkerhetsanordning som bæres på bundne amerikanske EVA-er.

Utviklingshistorie

NASA- planleggere fant opp begrepet ekstravehikulær aktivitet (forkortet med akronymet EVA) på begynnelsen av 1960-tallet for Apollo-programmet for å lande menn på månen, fordi astronautene ville forlate romfartøyet for å samle månematerialeprøver og utplassere vitenskapelige eksperimenter. For å støtte dette, og andre Apollo-mål, ble Gemini-programmet spunnet ut for å utvikle muligheten for astronauter til å arbeide utenfor et tomanns-romfartøy i bane rundt jorden. Imidlertid var Sovjetunionen hardt konkurransedyktig når det gjaldt å holde den tidlige ledelsen den hadde fått i romfart med mannskap, så det sovjetiske kommunistpartiet , ledet av Nikita Khrusjtsjov , beordret konvertering av sin enpilot Vostok- kapsel til et to- eller tremannsfartøy kalt Voskhod , for å konkurrere med Gemini og Apollo . Sovjeterne var i stand til å lansere to Voskhod-kapsler før USA var i stand til å lansere sin første bemannede Gemini.

Voskhods avionikk krevde avkjøling med kabinluft for å forhindre enhver form for overoppheting, derfor var det nødvendig med en luftsluse for at den romvandrende kosmonauten skulle gå ut og gå inn igjen i kabinen mens den forble under trykk. Uvanlig, og derimot, krevde ikke Gemini-avionikken luftkjøling, noe som tillot den romgående astronauten å gå ut og gå inn i den trykkløse kabinen gjennom en åpen luke. På grunn av dette utviklet de amerikanske og sovjetiske romprogrammene forskjellige definisjoner for varigheten av en EVA. Den sovjetiske (nå russiske ) definisjonen begynner når den ytre luftsluseluken er åpen og kosmonauten er i vakuum . En amerikansk EVA begynte da astronauten i det minste hadde hodet utenfor romfartøyet. USA har endret sin EVA-definisjon siden.

Første gang

Alexei Leonov utfører den første romvandringen under Voskhod 2 .

Den første EVA ble utført 18. mars 1965 av den sovjetiske kosmonauten Alexei Leonov , som tilbrakte 12 minutter og 9 sekunder utenfor romfartøyet Voskhod 2 . Med en hvit metallryggsekk som inneholdt 45 minutters pust og oksygen under trykk, hadde Leonov ingen andre midler til å kontrollere bevegelsen sin enn å trekke i 15,35 m (50,4 fot) tjoret. Etter flyturen hevdet han at dette var enkelt, men romdrakten hans ballong fra sitt indre trykk mot rommets vakuum, og stivnet så mye at han ikke kunne aktivere lukkeren på det brystmonterte kameraet.

På slutten av romvandringen forårsaket draktavstivningen et mer alvorlig problem: Leonov måtte gå inn i kapselen igjen gjennom den oppblåsbare tøyluftslusen, 1,2 m (3 ft 11 in) i diameter og 2,5 m (8 ft 2 in) lang. Han gikk feilaktig inn i luftslusen med hodet først og ble sittende fast sidelengs. Han kunne ikke komme inn igjen uten å redusere trykket i drakten og risikere " bøyene ". Dette ga ytterligere 12 minutter til tiden hans i vakuum, og han ble overopphetet med 1,8 °C (3,2 °F) fra anstrengelsen. Det skulle gå nesten fire år før sovjeterne prøvde en annen EVA. De ga en feilaktig fremstilling av pressen hvor vanskelig Leonov syntes det var å jobbe i vektløshet og skjulte problemene man møtte til etter slutten av den kalde krigen .

Prosjekt Gemini

Ed White utfører den første amerikanske romvandringen under Gemini IV .

Den første amerikanske romvandringen ble utført 3. juni 1965 av Ed White fra den andre bemannede Gemini- flyvningen, Gemini IV , i 21 minutter. White var bundet til romfartøyet, og oksygenet hans ble tilført gjennom en 25 fot (7,6 m) navlestreng , som også bar kommunikasjon og biomedisinsk instrumentering. Han var den første som kontrollerte bevegelsen i verdensrommet med en håndholdt manøvreringsenhet , som fungerte bra, men som bare hadde nok drivmiddel i 20 sekunder. White fant tjoret hans nyttig for å begrense avstanden fra romfartøyet, men vanskelig å bruke for å bevege seg rundt, i motsetning til Leonovs påstand. En defekt i kapselens lukelåsemekanisme forårsaket imidlertid vanskeligheter med å åpne og lukke luken, noe som forsinket starten av EVA og satte White og besetningskameraten hans i fare for ikke å komme tilbake til jorden i live.

Ingen EVA-er var planlagt på de neste tre Gemini-flyvningene. Den neste EVA var planlagt laget av David ScottGemini VIII , men det oppdraget måtte avbrytes på grunn av en kritisk romfartøysfeil før EVA kunne gjennomføres. Astronauter på de neste tre Gemini-flyvningene ( Eugene Cernan , Michael Collins og Richard Gordon ), utførte flere EVA-er, men ingen var i stand til å lykkes i lange perioder utenfor romfartøyet uten å bli sliten og overopphetet. Cernan forsøkte, men klarte ikke å teste en Air Force Astronaut Maneuvering Unit som inkluderte et selvstendig oksygensystem.

Den 13. november 1966 ble Edwin "Buzz" Aldrin den første til å jobbe i verdensrommet uten å bli sliten under Gemini XII , det siste Gemini-oppdraget. Aldrin jobbet utenfor romfartøyet i 2 timer og 6 minutter, i tillegg til to stand-up EVAer i romfartøyets luke i ytterligere 3 timer og 24 minutter. Aldrins interesse for dykking inspirerte bruken av EVA-trening under vann for å simulere vektløshet, som har blitt brukt siden den gang for å la astronauter øve på teknikker for å unngå bortkastet muskelenergi.

Første mannskapsoverføring

Den 16. januar 1969 overførte de sovjetiske kosmonautene Aleksei Yelisejev og Jevgenij Khurnov fra Sojus 5 til Sojus 4 , som ble lagt til kai. Dette var den andre sovjetiske EVA, og det skulle gå nesten ni år til før sovjeterne utførte sin tredje.

Apollo-oppdrag

Buzz Aldrin går på månen under det banebrytende Apollo 11 -oppdraget i 1969.

De amerikanske astronautene Neil Armstrong og Buzz Aldrin utførte den første EVA på måneoverflaten 21. juli 1969 ( UTC ), etter å ha landet deres Apollo 11 Lunar Module- romfartøy. Denne første månevandringen, med selvstendige bærbare livstøttesystemer , varte i 2 timer og 36 minutter. Totalt femten månevandringer ble utført blant seks Apollo-mannskaper, inkludert Charles "Pete" Conrad , Alan Bean , Alan Shepard , Edgar Mitchell , David Scott , James Irwin , John Young , Charles Duke , Eugene Cernan og Harrison "Jack" Schmitt . Cernan var den siste Apollo-astronauten som gikk av månens overflate.

Charles Duke med en hammer på månens overflate

Apollo 15 kommandomodulpilot Al Worden foretok en EVA 5. august 1971 , på returreisen fra Månen, for å hente en film- og dataopptaksbeholder fra servicemodulen. Han ble assistert av Lunar Module Pilot James Irwin som sto opp i Command Module-luken. Denne prosedyren ble gjentatt av Ken Mattingly og Charles Duke på Apollo 16 , og av Ronald Evans og Harrison Schmitt på Apollo 17 .

Post-Apollo

De første EVA-reparasjonene av et romfartøy ble utført av Charles "Pete" Conrad , Joseph Kerwin og Paul J. Weitz 26. mai, 7. juni og 19. juni 1973 på Skylab 2- oppdraget. De reddet funksjonaliteten til den utskytningsskadede Skylab- romstasjonen ved å frigjøre et fast solcellepanel , utplassere et solvarmeskjold og frigjøre et fast kretsbryterrelé. Skylab 2-mannskapet laget tre EVA-er, og totalt ti EVA-er ble laget av de tre Skylab-mannskapene. De fant ut at aktiviteter i vektløshet krevde omtrent 2 1⁄2 ganger lengre tid enn på jorden fordi mange astronauter ble syke tidlig på flyreisen.

Etter Skylab ble det ikke laget flere EVA-er av USA før innkomsten av Space Shuttle- programmet på begynnelsen av 1980-tallet. I denne perioden gjenopptok sovjeterne EVAer, og laget fire fra romstasjonene Salyut 6 og Salyut 7 mellom 20. desember 1977 og 30. juli 1982.

Da USA gjenopptok EVAs den 7. april 1983, begynte astronauter å bruke en Extravehicular Mobility Unit (EMU) for selvstendig livsstøtte uavhengig av romfartøyet. STS-6 var det første romfergen-oppdraget der en romvandring ble gjennomført. Også, for første gang, brukte amerikanske astronauter en luftsluse for å komme inn og ut av romfartøyet som sovjeterne. Følgelig ble den amerikanske definisjonen av EVA-starttid omdefinert til når astronauten bytter EMU til batteristrøm.

Tallrike EVAer ble utført under monteringen av ISS , ofte ved bruk av Quest Joint Airlock , designet for å støtte både amerikanske EMUer og russiske Orlan romdrakter.

Av Kina

Kina ble det tredje landet som uavhengig gjennomførte en EVA 27. september 2008, under Shenzhou 7 -oppdraget. Den kinesiske taikonauten Zhai Zhigang fullførte en 22-minutters romvandring iført den kinesisk-utviklede Feitian-romdrakten , med taikonauten Liu Boming iført den russisk-avledede Orlan-romdrakten som hjalp ham i prosessen. Zhai gikk helt ut av fartøyet, mens Liu sto ved luftslusen og gikk over portalen.

Siden 2021 har Kina utført flere ekstravehikulære aktiviteter som varer i flere timer for byggingen av Tiangong-romstasjonen .

Milepæler

Evnemilepæler

  • Den første ubundne romvandringen ble foretatt av amerikanske Bruce McCandless II 7. februar 1984, under romfergen Challenger- oppdraget STS-41-B , ved bruk av Manned Maneuvering Unit . Han fikk deretter selskap av Robert L. Stewart under den 5-timers og 55-minutters romvandringen. En selvstendig romvandring ble først forsøkt av Eugene Cernan i 1966 på Gemini 9A , men Cernan kunne ikke nå manøvreringsenheten uten å bli sliten.
  • Det første metallarbeidet i åpent rom, bestående av sveising, lodding og metallsprøyting, ble utført av de sovjetiske kosmonautene Svetlana Savitskaya og Vladimir Dzhanibekov 25. juli 1984. Et spesialdesignet flerbruksverktøy ble brukt til å utføre disse aktivitetene i løpet av en 3-timers, 30 timer. -minutt EVA utenfor romstasjonen Salyut 7.
  • Den første tre-person EVA ble utført 13. mai 1992, som den tredje EVA av STS-49 , jomfruflyvningen til Endeavour . Pierre Thuot , Richard Hieb og Thomas Akers gjennomførte EVA for å håndfange og reparere en ikke-funksjonell Intelsat VI-F3- satellitt . Fra 2021 var det den eneste tre-person EVA.
  • Den første EVA som utførte en reparasjon av romfergen var av amerikanske Steve Robinson 3. august 2005 under "Return to Flight"-oppdraget STS-114 . Robinson ble sendt for å fjerne to utstikkende spaltefyllere fra Discoverys varmeskjold, etter at ingeniører fant ut at det var en liten sjanse for at de kunne påvirke skyttelen når de kom inn igjen. Robinson fjernet med hell det løse materialet mens Discovery var forankret til den internasjonale romstasjonen .
  • Den lengste EVA som ble fremført per januar 2022, var 8 timer og 56 minutter, fremført av Susan Helms og James S. Voss 11. mars 2001.
Den ubundne amerikanske astronauten Bruce McCandless bruker en bemannet manøvreringsenhet . Bildet er tatt av Robert "Hoot" Gibson .
Fangst av Intelsat VI i 1992 på STS-49 . Denne håndfangsten av en satellitt er den eneste EVA til dags dato som er utført av tre astronauter.

Personlige kumulative varighetsposter

Nasjonale, etniske og kjønn først

Den internasjonale romstasjonen EVA laget under STS-116- oppdraget. Robert Curbeam (med røde striper) sammen med Christer Fuglesang over Cookstredet , New Zealand .
Anatoly Solovyev har rekorden for tid brukt under romvandring: 82+ timer over 16 separate utflukter, sett her når han utfører en EVA utenfor romstasjonen Mir i 1997.

Minnemarkering

Den første romvandringen, laget av den sovjetiske kosmonauten Alexei Leonov, ble minnet i 1965 med flere østblokkfrimerker (se Alexei Leonov#Stamps ). Siden Sovjetunionen ikke publiserte detaljer om Voskhod-romfartøyet på den tiden, var romskipsavbildningen i frimerkene rent fiktiv.

Det amerikanske postkontoret utstedte et frimerke i 1967 til minne om Ed Whites første amerikanske romvandring. Det graverte bildet har en nøyaktig skildring av romfartøyet Gemini IV og Whites romdrakt .

US minneutgave av 1967

Betegnelser

NASA "romvandrere" under Space Shuttle-programmet ble utpekt som EV-1, EV-2, EV-3 og EV-4 (tildelt oppdragsspesialister for hvert oppdrag, hvis aktuelt).

Camp-out prosedyre

For EVA-er fra den internasjonale romstasjonen brukte NASA en camp-out- prosedyre for å redusere risikoen for trykkfallssyke. Dette ble først testet av Expedition 12-mannskapet. Under en camp-out sover astronauter over natten i luftslusen før en EVA, og senker lufttrykket til 10,2 psi (70 kPa), sammenlignet med det normale stasjonstrykket på 14,7 psi (101 kPa). Å tilbringe en natt med lavere lufttrykk hjelper til med å skylle nitrogen ut av kroppen, og forhindrer derved " bøyene ". Nylig har astronauter brukt In-Suit Light Exercise-protokollen i stedet for camp-out for å forhindre trykkfallssyke.

Se også

Referanser

Eksterne linker