Port lotniczy

Testowe odłączenie od makiety suitportu podczas testów w terenie
Astronauta wchodzący do skafandra przez port skafandra

Suitport lub suitlock to technologia alternatywna dla śluzy powietrznej , przeznaczona do użytku w niebezpiecznych środowiskach, w tym w lotach kosmicznych , zwłaszcza w eksploracji powierzchni planet . Suitports mają przewagę nad tradycyjnymi śluzami powietrznymi pod względem masy, objętości i zdolności do łagodzenia zanieczyszczenia przez lokalne środowisko.

Operacja

skafander kosmiczny z tylnym wejściem jest przymocowany i uszczelniony na zewnątrz statku kosmicznego , siedliska kosmicznego lub łazika ciśnieniowego , skierowany na zewnątrz. Aby rozpocząć aktywność poza pojazdem (EVA), astronauta w koszuli z rękawami najpierw wchodzi do skafandra stopami do przodu ze środowiska pod ciśnieniem, a następnie zamyka i uszczelnia plecak skafandra oraz właz pojazdu (który uszczelnia plecak przed kurzem powstrzymywanie). Następnie astronauta rozpina i oddziela skafander od pojazdu i jest gotowy do wykonania EVA.

Aby ponownie wejść do pojazdu, astronauta cofa się do portu skafandra i uszczelnia skafander w pojeździe, przed otwarciem włazu i plecaka oraz przeniesieniem z powrotem do pojazdu. Jeśli pojazd i skafander nie działają przy tym samym ciśnieniu , przed otwarciem włazu konieczne będzie wyrównanie tych dwóch ciśnień.

Zalety i wady

Zalety

Suitporty mają trzy główne zalety w porównaniu z tradycyjnymi śluzami powietrznymi. Po pierwsze, masa i objętość wymagane dla portu są znacznie mniejsze niż dla śluzy. Masa startowa jest na wagę złota w nowoczesnych pojazdach nośnych napędzanych rakietami chemicznymi , przy szacowanym koszcie 60 000 USD za kilogram dostarczony na powierzchnię Księżyca.

Po drugie, kombinezony mogą wyeliminować lub zminimalizować problem migracji pyłu . Podczas programu Apollo odkryto, że księżycowa gleba jest naładowana elektrycznie i łatwo przywiera do każdej powierzchni, z którą się zetknie. Pył księżycowy może być szkodliwy na kilka sposobów:

  • Ścierny charakter cząstek pyłu może ocierać i zużywać powierzchnie poprzez tarcie.
  • Pył może uszkodzić powłoki stosowane na uszczelkach, soczewkach optycznych, panelach słonecznych, oknach i okablowaniu.
  • Pył może uszkadzać płuca astronautów, podobnie jak azbest , a także układ nerwowy i sercowo-naczyniowy , prowadząc do stanów takich jak pylica płuc .

Podczas misji Apollo astronauci zakładali skafandry kosmiczne w kabinie modułu księżycowego Apollo , którą następnie rozhermetyzowano, aby umożliwić im opuszczenie pojazdu. Po zakończeniu EVA astronauci ponownie wchodzili do kabiny w skafandrach, zabierając ze sobą dużo kurzu, który przylgnął do skafandrów. Kilku astronautów zgłosiło zapach „ prochu strzelniczego ” oraz podrażnienie dróg oddechowych lub oczu po otwarciu hełmów i wystawieniu na działanie pyłu.

Kiedy kombinezon jest przymocowany do pojazdu, wszelki kurz, który mógł przylgnąć do plecaka kombinezonu, jest uszczelniony między zewnętrzną stroną plecaka a włazem po stronie pojazdu. Kurz na kombinezonie, który nie znajduje się na plecaku, pozostaje szczelnie zamknięty na zewnątrz pojazdu. Port skafandra zapobiega również zanieczyszczeniu środowiska zewnętrznego drobnoustrojami przenoszonymi przez astronautę.

Wreszcie porty kombinezonów znacznie skracają czas wchodzenia i wychodzenia i praktycznie eliminują potrzebę odpompowania śluzy – co zwykle powoduje albo znaczną utratę powietrza, albo wymaga ciężkich i skomplikowanych maszyn pompujących – ponieważ jedyną objętością, która wymaga zwiększenia ciśnienia, jest przestrzeń pomiędzy właz pojazdu i plecak podtrzymujący życie, a nawet to tylko w razie potrzeby do naprawy, odkażenia lub ponownego dopasowania skafandra.

Niedogodności

Wady kombinezonów obejmują dodatkową masę interfejsu z tyłu skafandra, która może przekraczać 4,5 kilograma (9,9 funta), oraz zwiększoną złożoność mechaniczną, potencjalnie zmniejszającą ogólną niezawodność systemu EVA. Według Dyrekcji Misji Systemów Eksploracyjnych NASA, wady suitportów obejmują również:

Rozwój i użytkowanie

Skafander kosmiczny zadokowany do łazika z portem suitport
Koncepcja Suitport testowana z prototypowym skafandrem kosmicznym Z-1 w 2012 roku

Pierwszy skafander kosmiczny EVA z tylnym wejściem został opracowany w elektrowni jądrowej Zvezda w 1962 roku. Koncepcja kombinezonu została zaproponowana do wykorzystania w sowieckim programie Księżyca z załogą. Patent na garnitur został po raz pierwszy złożony w 1980 roku w Związku Radzieckim przez Izaaka Abramowa ze Zvezdy i Jurija Nazarowa z CKBM.

Amerykański patent na suitport został po raz pierwszy złożony w 1987 roku przez Marca M. Cohena z NASA Ames Research Center . Kolejne patenty zostały złożone w 1996 roku przez Philipa Culbertsona Jr., aw 2003 roku przez Joerga Boettchera, Stephena Ransoma i Franka Steinsieka.

Od 1995 r. Kombinezony znalazły praktyczne, naziemne zastosowanie jako część pojazdu NASA Ames do materiałów niebezpiecznych, w którym użycie kombinezonu eliminuje potrzebę odkażania skafandra przed zdjęciem. Prototyp suitport zbudowany przez Branda Griffina został wykorzystany w symulowanym teście księżycowej grawitacji na pokładzie C-135 należącego do NASA Johnson .

Suitports mogą znaleźć zastosowanie w ramach przyszłych projektów NASA , których celem jest powrót na Księżyc i załogowa eksploracja Marsa . Konceptualny pojazd NASA do eksploracji kosmosu ma dwa porty skafandrów z tyłu statku.

Testy odbywały się w połączeniu z prototypowym skafandrem Z-1 wewnątrz termicznej komory próżniowej B należącej do NASA w Centrum Kosmicznym im. Johnsona . Wczesne testy portu kombinezonu bez załogi przeprowadzono w czerwcu 2012 r. Pierwsze testy portu kombinezonu z załogą odbyły się 16 i 18 lipca 2012 r .; podczas tych testów skafander był utrzymywany pod ciśnieniem 14,7 psi (1 atm), przy ciśnieniu w komorze około 6,5 psi (0,44 atm), co odpowiada wysokości 21 000 stóp (6400 m). Przyszłe testy zaplanowano na wrzesień i sierpień 2012 r., Kiedy NASA planowała utrzymać skafander kosmiczny pod ciśnieniem 8 psi (0,5 atm), a komorę próżniową pod ciśnieniem około 0 psi (0 atm). Suitporty mogą ostatecznie zostać przetestowane na Międzynarodowa Stacja Kosmiczna .

Zobacz też

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Suitport&oldid=1140869591 ”