Suitport - Suitport

En mann som kobler seg fra en suitport-modell under feltprøver
En astronaut som kommer inn i en romdrakt gjennom en draktport

En suitport eller suitlock er en alternativ teknologi til en luftsluse , designet for bruk i farlige miljøer og i menneskelig romfart , spesielt på planetarisk overflateutforskning. Kostymer har fordeler over tradisjonelle luftsperrer når det gjelder masse, volum og evne til å redusere forurensning av - og av - nærmiljøet.

Operasjon

I et suitport system, en bakre innførings plass drakten er festet og tettet mot utsiden av et romfartøy , plass habitat , eller trykk rover , vendt utover. For å begynne en ekstra-Vehicular aktivitet (EVA), en astronaut i skjorteermene først kommer inn i drakten føttene først fra innsiden av den trykksatte miljø, og lukker og tetter mellomrommet drakten ryggsekken og bilens luke (som tetter til sekken for støv Begrensning). Astronauten forsegler deretter og skiller drakten fra kjøretøyet, og er klar til å utføre en EVA.

For å komme inn i kjøretøyet igjen, sikkerhetskopierer astronauten til dressen og forsegler drakten til kjøretøyet, før luken og ryggsekken åpnes og overføres tilbake til bilen. Hvis kjøretøyet og drakten ikke fungerer med samme trykk , vil det være nødvendig å utjevne de to trykkene før luken kan åpnes.

Fordeler og ulemper

Fordeler

Kortsport har tre store fordeler i forhold til tradisjonelle luftlåser. For det første er massen og volumet som kreves for en drakt, betydelig mindre enn det som kreves for en luftsluse. Lanseringen massen er på en premie i moderne kjemisk rakett -drevet raketter , til en estimert kostnad på US $ 60 000 per kilo levert til måneoverflaten.

For det andre kan suitports eliminere eller minimalisere problemet med støv migrasjon. Under Apollo-programmet ble det oppdaget at månens jord er elektrisk ladet og fester seg lett til en hvilken som helst overflate den kommer i kontakt med, et problem forstørret av de skarpe, pigglignende formene på støvpartiklene. Månestøv kan være skadelig på flere måter:

  • Støvpartiklens slipende natur kan gni og slites på overflater gjennom friksjon.
  • Støvet kan skade belegg som brukes på pakninger, optiske linser, solcellepaneler, vinduer og ledninger.
  • Støvet kan forårsake skade på en astronauts lunger samt nervesystemer og kardiovaskulære systemer , noe som kan føre til tilstander som pneumokoniose .

Under Apollo-oppdragene dro astronautene romdraktene sine inne i Apollo Lunar Module- hytta, som deretter ble satt på trykk for å tillate dem å gå ut av kjøretøyet. På slutten av EVA ville astronautene gå inn i hytta igjen i dressene sine, og hadde med seg mye støv som hadde festet seg til dressene. Flere astronauter rapporterte om en " krutt " lukt og irritasjon av luftveiene eller øynene når de åpnet hjelmene sine og ble utsatt for støvet.

Når drakten er festet til kjøretøyet, forsegles støv som kan ha festet seg til ryggsekken til drakten mellom utsiden av ryggsekken og kjøretøyets sideluke. Støv på drakten som ikke er på ryggsekken forblir forseglet utenfor kjøretøyet. På samme måte forhindrer kostholdet forurensning av det ytre miljøet av mikrober som bæres av astronauten.

I tillegg reduserer kostusportene inngangs- og utgangstiden betydelig, og fjerner praktisk talt behovet for pumpdown av luftslussen, som normalt enten er forbundet med lufttap, eller krever tungt og komplekst pumpemaskiner, da det eneste rommet som må trykkes er området mellom kjøretøyets luke og den livsstøtte ryggsekken, og til og med det bare i tilfelle behov for reparasjoner, dekontaminering og montering av drakten.

Ulemper

Ulemper med drakter inkluderer den ekstra massen av grensesnittet på baksiden av romdrakten som kan være mer enn 4,5 kilo (9,9 lb), og økt mekanisk kompleksitet, noe som potensielt reduserer EVA-systemets generelle pålitelighet. I følge NASAs oppdragsdirektorat for letesystemer inkluderer ulemper med drakter også:

  • Et lavere teknologiredighetsnivå (TRL) enn luftsperrer
  • Større vanskeligheter for funksjonshemmede mannskap å komme inn
  • Mulig krav for dressdrakt med 0,54 atm med avslappet belastning
  • Sannsynlig krav til noen bakmonterte komponenter i Primary Life Support System , som introduserer utfordringer for å oppnå et optimalt massesenter .

Utvikling og bruk

Romdrakt forankret til rover med draktport
Suitport-konseptet ble testet med Z-1 prototype romdrakt i 2012

Den første EVA- bakre innkjøringsrommet ble utviklet på NPP Zvezda i 1962. Suitportkonseptet ble foreslått for bruk i det sovjetiske bemannede Moon-programmet. Et patent for en søksmål ble først innlevert i Sovjetunionen i 1980 av Isaak Abramov fra Zvezda og Yuri Nazarov fra CKBM.

Et amerikansk patent for en søksport ble først arkivert i 1987 av Marc M. Cohen fra NASAs Ames Research Center . Ytterligere patenter ble arkivert i 1996 av Philip Culbertson Jr., og i 2003 av Joerg Boettcher, Stephen Ransom og Frank Steinsiek.

Fra og med 1995 har suitport funnet en praktisk, jordbasert applikasjon som en del av et NASA Ames farlig materiale kjøretøy, der bruken av suitporten eliminerer behovet for å dekontaminere Hazmat-drakten før doffing. En suitport prototype bygget av Brand Griffin er blitt anvendt i en simulert lunar gravitasjon test om bord NASA Johnson 's C-135 luftfartøyer.

Suportsport kan finne bruk som en del av fremtidige NASA- prosjekter med sikte på å oppnå en retur til månen og bemannet utforskning av Mars . NASAs konseptuelle Space Exploration Vehicle har to suitports på baksiden av håndverket.

Testing har funnet sted i kombinasjon med Z-1 prototype romdrakt inne i NASAs menneskeskattede termiske vakuumkammer B ved Johnson Space Center . Tidlige ubemannede tester av suiten ble gjennomført i juni 2012. De første bemannede testene av suiten skjedde 16. og 18. juli 2012; under disse testene ble romdrakten holdt ved et trykk på 14,7 psi (1 atm), med kammertrykket på ca. 6,5 psi (0,44 atm), tilsvarende en høyde på 21.000 fot (6.400 m). Fremtidige tester ble planlagt i september og august 2012, hvor NASA planla å holde romdrakten på et trykk på 8 psi (0,5 atm), og vakuumkammeret på omtrent 0 psi (0 atm). Drakter kan til slutt testes på den internasjonale romstasjonen .

Se også

Referanser