Der Extravehicular-Anzug von SpaceX: Raumanzüge neu erfinden

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Als SpaceX im September 2017 seinen Intervehicular-Anzug für die Raumsonde Crew Dragon vorstellte, beeindruckte dieser durch sein futuristisches Design. Obwohl er sich im Inneren nicht wesentlich von anderen Intravehicular-Anzügen (IVA) unterschied, die die Besatzung vor einem möglichen Druckabfall im Fahrzeug oder dem Vorhandensein von Rauch und giftigen Gasen schützen sollten, stellte das äußere Erscheinungsbild des Anzugs einen Wendepunkt in der „“ dar. ” Raum”. Jetzt, nach mehr als zweijähriger Entwicklungszeit, hat SpaceX die Extravehicular-Version (EVA) des Anzugs vorgestellt, die erstmals bei der vom Milliardär Jared Isaacman finanzierten Polaris Dawn-Mission eingesetzt werden soll, bei der der erste kommerzielle Weltraumspaziergang stattfand Geschichte. Und das Ergebnis? Nun, das Überraschendste ist, dass es kaum Überraschungen gibt. Mit anderen Worten, es ist dem IVA-Anzug sehr ähnlich.

Der neue EVA-Anzug von SpaceX (Polaris Dawn).

Und warum ist das überraschend? Denn obwohl beide Arten von Anzügen auf Vakuum ausgelegt sind, muss der EVA-Anzug eine größere Beweglichkeit und ein komplexeres Temperaturkontrollsystem bieten und im Notfall eine kontinuierliche Sauerstoffversorgung gewährleisten. Natürlich kann ein EVA-Taucheranzug auch als IVA-Anzug fungieren (aber nicht umgekehrt). Dies geschah bei den Missionen Gemini, Apollo und Skylab, bei denen eine Atmosphäre aus reinem Sauerstoff verwendet wurde. Beispielsweise wurden die A7L- und A7LB-Anzüge des Apollo für IVA und EVA verwendet, allerdings mit Unterschieden: Um ihn in der Extravehicular-Version zu verwenden, wurden die IVA-Handschuhe durch widerstandsfähigere ersetzt und eine Schutzhülle und ein Visier für den Helm hinzugefügt Hinzu kommen Mondstiefel (nur für Spaziergänge auf der Mondoberfläche) und natürlich ein PLSS-Rucksack mit Lebenserhaltung (plus Sauerstoff-Notversorgung am Rucksack). Darüber hinaus mussten die Astronauten zur Kühlung bei Spaziergängen außerhalb des Fahrzeugs einen Overall mit Wasserschläuchen tragen, ein unnötiges Teil in der IVA-Version.

Unterschied zwischen SpaceX (SpaceX) IVA- und EVA-Anzug.
Die Polaris Dawn-Crew im Crew Dragon mit den neuen Anzügen (Polaris Dawn).
Crew-6 mit den IVA-Anzügen (NASA).

Warum fällt es also auf, dass der EVA-Anzug von SpaceX dem IVA ähnelt? Nun, einerseits weil der SpaceX-Taucheranzug nicht zu sperrig zu sein scheint, um alle Schichten isolierenden Materials aufzunehmen, die zum Schutz eines Astronauten außerhalb seines Raumschiffs erforderlich sind, und andererseits flexibel genug ist, um ihm eine effektive Bewegung zu ermöglichen (Ein Raumanzug im Vakuum ist im Grunde ein unter Druck stehender Ballon, in dem sich ein Mensch befindet, der erhebliche Kraft aufwenden muss, um seine Gliedmaßen zu bewegen. Es ist beispielsweise nicht ungewöhnlich, dass Astronauten nach stundenlangem Training violette Fingerspitzen und Wunden unter den Nägeln haben.) Sie kämpfen gegen die Handschuhe Ihres Taucheranzugs, während Sie versuchen, Gegenstände zu manipulieren). Wie bereits erwähnt, handelte es sich bei den Apollo-Anzügen um EVA- und IVA-Anzüge, aber in der IVA-Version waren sie immer noch relativ sperrig. Andererseits ist die Ähnlichkeit des neuen EVA-Anzugs mit dem IVA auffällig, da die Atmosphäre des Crew Dragon wie auf der Erde und in den übrigen aktuellen Raumfahrzeugen aus Stickstoff und Sauerstoff besteht. Tatsächlich könnten die Gemini und Apollo denselben IVA-Anzug für Weltraumspaziergänge verwenden, da die Atmosphäre, die sie im Weltraum verwendeten, aus reinem Sauerstoff bestand. Wenn Sie jedoch eine Dekompressionsprozedur benötigen, ist die Verwendung desselben Anzugtyps weder so trivial noch so So gemütlich.

Nachbildung des Weltraumspaziergangs Polaris Dawn. Der Astronaut wird auf der Struktur namens Skywalker (Polaris Dawn) ruhen.
EMU-Extravehicular-Anzug, der auf dem Shuttle und auf der ISS (hier für die STS-118-Mission) eingesetzt wird (NASA).

In der Polaris Dawn-Mission werden Jared Isaacman, Scott Poteet, Sarah Gillis und Anna Menon in der zweiten Solomission der bemannten Raumsonde SpaceX an Bord der Crew Dragon Resilience fliegen und in eine elliptische Umlaufbahn mit einem Apogäum von 1.400 Kilometern gebracht höchste für eine bemannte Mission in der Geschichte (die Apollo-Missionen einmal außer Acht gelassen). Anschließend werden sie in eine Umlaufbahn von 700 Kilometern absteigen und dort den Weltraumspaziergang durchführen. Die Aktivität außerhalb des Fahrzeugs wird etwa anderthalb Stunden dauern – zwei Stunden inklusive Druckentlastung – und währenddessen werden Jared Isaacman und Sarah Gillis die vordere Luke des Schiffes öffnen und abwechselnd nach draußen gehen, ohne ihre Körper offenbar vollständig aus der Kapsel zu entfernen. . Während des Spaziergangs stützen sich die Astronauten auf eine Metallstruktur namens Skywalker, die so konzipiert ist, dass sie die Abgase der vorderen Draco-Triebwerke tragen muss. Die Astronauten werden über eine Nabelschnur mit dem Schiff verbunden, ähnlich der, die derzeit in den IVA-Anzügen verwendet wird und mit dem rechten Oberschenkel verbunden ist. In der EVA-Version verfügt sie jedoch über Bedienelemente zur Regulierung des Zustands des Anzugs, einschließlich einer Temperaturregelung . Überraschenderweise werden sie kein Notfall-Sauerstoffversorgungssystem mitführen (das ist möglich, weil sie nicht weit kommen werden, aber für spätere Versionen des Anzugs muss dieses wesentliche System hinzugefügt werden; in jedem Fall wird erwartet, dass ein Notfallanschluss vorhanden sein wird für eine andere Nabelschnur verfügbar, falls etwas schief gehen sollte).

Die Polaris Dawn-Crew in der Kapsel mit den EVA-Anzügen (Polaris Dawn).
Vergleich des EVA-Anzugs (links) und der Mehrwertsteuer. Den Unterschied im Design sieht man am Hals (Polaris Dawn/NASA).

Als SpaceX letzten Januar a machen Bei der Simulation des Polaris Dawn-Weltraumspaziergangs fiel die Ähnlichkeit des EVA-Anzugs mit dem IVA-Anzug auf. Obwohl viele dachten, es sei eine künstlerische Freiheit, sind die äußerlichen Unterschiede letztlich minimal. Offensichtlich scheint der EVA-Anzug an bestimmten Stellen verstärkt zu sein und verfügt nun über ein goldenes Visier, um die Besatzung vor Sonneneinstrahlung zu schützen (die goldene Tönung ist hauptsächlich auf eine Schicht aus Kupfer, nicht Gold, sowie Indiumzinnoxid zurückzuführen). Das Visier verfügt neben seiner goldenen Farbe über ein HUD, das dem Astronauten Informationen über den Status des Anzugs (Sauerstoffmenge, Luftfeuchtigkeit, Temperatur usw.) projiziert. Die Helme werden auch über eine eingebaute Kamera verfügen. Um das An- und Ausziehen zu erleichtern, sind die EVA-Anzüge mit neuen „Spiralreißverschlüssen“ ausgestattet. Die Stiefel bestehen aus demselben Material, das im Zwischenbereich des Falcon 9 und im Rumpf des Crew Dragon verwendet wird. Logischerweise wurden die Handschuhe des EVA-Anzugs im Vergleich zur IVA-Version verstärkt (ihre Außenseite ist weiß, während die des IVA-Anzugs schwarz sind). Die Verwendung von Kleidung mit Kühlschläuchen oder der genaue Innendruck (je höher der Druck, desto steifer der Anzug) wurde nicht diskutiert.

Die Polaris Dawn-Crew mit den EVA-Anzügen (Polaris Dawn).
Detail des EVA-Helms (Polaris Dawn).

Während der Pressekonferenz der Besatzung der Polaris Dawn am 4. Mai, bei der das Design des EVA-Anzugs enthüllt wurde, wurde auch der Ablauf des Weltraumspaziergangs bekannt gegeben, der für das Verständnis der Ähnlichkeit zwischen den beiden Anzügen von entscheidender Bedeutung ist. Da es bei der Polaris Dawn-Mission keine Luftschleuse gibt, unterscheidet sich die Methode zum Entfernen von Stickstoff aus dem Blut von der, die wir auf der Internationalen Raumstation oder der Chinesischen Raumstation kennen, wo die Besatzung stundenlang reinen Sauerstoff atmet, sei es im Ruhezustand oder beim Training. , bevor die Anzüge angezogen werden, in denen eine Atmosphäre aus reinem Sauerstoff herrscht. Im Fall von Polaris Dawn wird der Crew Dragon zunächst über Tage hinweg schrittweise seinen gesamten Innendruck reduzieren und gleichzeitig den Sauerstoffanteil in der Atmosphäre erhöhen, ohne jedoch eine Atmosphäre mit 100 % Sauerstoff wie bei Gemini oder Apollo zu erreichen. Wenn Astronauten mit einem relativ geringen Anteil an Stickstoff beginnen (der nicht spezifiziert wurde), können sie während der Druckentlastungsphase der Kapsel den restlichen Stickstoff aus ihrem Blut entfernen, indem sie in ihren Anzügen reinen Sauerstoff einatmen.

Jared Isaacman mit dem EVA-Helm (Polaris Dawn).
SpaceX EVA-Anzug (SpaceX).
Anzug IVA von SpaceX (SpaceX).

Elon Musk nutzte die Präsentation des Anzugs und veröffentlichte auf Die Kommentare von Musk sind bemerkenswert, denn bedenken Sie, dass diese Anzüge derzeit nicht benötigt werden: Die EMU- und Orlán-Anzüge werden weiterhin auf der ISS verwendet und die Axiom-Firmenanzüge werden im Artemis-Programm verwendet. Die einzigen Missionen, die davon profitieren könnten, sind kommerzielle Alleinflüge der Crew Dragon, kommerzielle Raumstationen oder zukünftige Raumschiffmissionen, die nicht mit dem Artemis-Programm in Zusammenhang stehen. Natürlich könnte es auch sein, dass Musk die Gelegenheit nutzte, um der NASA vorzuschlagen, sich für seine Anzüge für das Artemis HLS zu entscheiden und die Axiom-Anzüge zu vergessen. Wie dem auch sei, bald wird der SpaceX-EVA-Anzug neben EMU, Orlán und Feitian der vierte Außenbordraumanzug im Einsatz sein. Und von allen wird es am wenigsten umfangreich sein. Wir müssen jedoch warten, bis wir eine vollständig autonome Version mit einem lebenserhaltenden Rucksack sehen, um die Unterschiede zu anderen aktuellen Tauchanzügen zu erkennen.

In der Kapsel (Polaris Dawn).

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