Comment est fait spacesuit - matériaux, processus de production, la fabrication, la fabrication, l'histoire, utilisé, pièces,

Une combinaison spatiale est un vêtement pressurisé porté par les astronautes lors des vols spatiaux. Il est conçu pour les protéger des conditions potentiellement dommageables expérimentés dans l'espace. Scaphandres sont également connus sous le nom extravéhiculaire Unités de mobilité (EMU) pour tenir compte du fait qu'ils sont également utilisés comme aides à la mobilité quand un astronaute prend un espace promenade à l'extérieur d'un vaisseau spatial en orbite. Ils sont composés de nombreux composants sur mesure qui sont produits par une variété de fabricants et assemblés par l'Agence spatiale nationale de l'aéronautique (NASA) à son siège à Houston. Les premiers scaphandres ont été introduites au cours des années 1950, lorsque l'exploration spatiale a commencé. Ils ont évolué des heures supplémentaires de plus en plus fonctionnelle et complexe. Aujourd'hui, la NASA a 17 terminé EMU, dont chacun a coûté plus de 10,4 millions $ pour faire.







Contexte

Sur Terre, l'atmosphère nous fournit les conditions environnementales dont nous avons besoin pour survivre. Nous prenons pour acquis les choses qu'il fournit comme de l'air pour la respiration, la protection contre le rayonnement solaire, la régulation de la température et une pression constante. Dans l'espace, aucune de ces caractéristiques de protection sont présents. Par exemple, un environnement sans pression constante doesn # x0027; t contiennent de l'oxygène perméable à l'air. En outre, la température dans l'espace est aussi froid que -459,4 # XB0; F (-273 # XB0; C). Pour l'homme de survivre dans l'espace, ces conditions de protection devaient être synthétisés.

Une combinaison spatiale est conçu pour recréer les conditions environnementales de la Terre # x0027; atmosphère. Il fournit les nécessités de base pour support de vie, tels que l'oxygène, le contrôle de la température, l'enceinte sous pression, l'élimination du dioxyde de carbone et de protection contre les rayons solaires, le rayonnement solaire et de minuscules micrométéorites. Il est un système d'aide à la vie des astronautes travaillant à l'extérieur de la Terre # x0027; atmosphère. Scaphandres ont été utilisés pour de nombreuses tâches importantes dans l'espace. Ceux-ci comprennent aider dans le déploiement de la charge utile, la récupération et l'entretien des équipements en orbite, l'inspection et la réparation externe de l'orbiteur et de prendre des photos superbes.

Les scaphandres ont évolué naturellement que les améliorations technologiques ont été réalisés dans les domaines des matériaux, l'électronique et les fibres. Au cours des premières années du programme spatial, scaphandres ont été fait sur mesure pour chaque astronaute. Ceux-ci étaient beaucoup moins complexe qu'aujourd'hui # x0027; s costumes. En fait, le costume porté par Alan Shepard sur le premier suborbital américain était un peu plus d'une combinaison de pression adaptée de la combinaison de la pression des avions à réaction haute altitude marine américaine. Ce costume avait seulement deux couches et il a été difficile pour le pilote de bouger ses bras ou les jambes.

La combinaison spatiale de nouvelle génération a été conçu pour protéger contre la dépressurisation alors que les astronautes se trouvaient dans un vaisseau spatial en orbite. Cependant, l'espace promenades dans ces costumes ne sont pas possible parce qu'ils ne protègent pas contre l'environnement hostile de l'espace. Ces costumes ont été composées de cinq couches. La couche la plus proche du corps était un sous-vêtement de coton blanc qui avait des pièces jointes pour les appareils biomédicaux. Une couche de nylon bleu qui a fourni le confort était à côté. Sur le dessus de la couche de nylon bleu était sous pression, noire, couche de nylon enduit de néoprène. Cela a fourni l'oxygène dans le cas où la pression de la cabine a échoué. Une couche de Téflon a été ensuite pour maintenir le costume # x0027; s lorsque la forme sous pression, et la couche finale est un matériau en nylon blanc qui reflète la lumière du soleil et gardée contre les dommages accidentels.

Pour les premières sorties dans l'espace qui se sont produits au cours des missions Gemini en 1965, un costume à sept couches a été utilisé pour une protection supplémentaire. Les couches supplémentaires sont composées de Mylar aluminisé, qui assure une protection thermique plus et la protection contre les micrométéorites. Ces combinaisons ont un poids total de 33 lb (15 kg). Alors qu'ils étaient adéquats, il y avait certains problèmes qui leur sont associés. Par exemple, le masque facial sur le casque embué rapidement si la vision était entravée. En outre, le système de refroidissement du gaz ne suffisait pas, car il ne pouvait pas éliminer la chaleur excessive et de l'humidité assez rapidement.

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Tour a quitté la NASA en 1987 pour Stanford # x0027; s Centre pour la sécurité internationale et le contrôle des armements, et deux ans plus tard, elle est devenue directrice de l'Institut spatial Californie et professeur de physique à l'Université de Californie à San Diego.

Matières premières

Un seul UEM est construit à partir spacesuit différents composants sur mesure produits par plus de 80 entreprises. La taille des pièces varie allant de rondelles d'un huitième de pouce à un pouce 30 (76,2 cm) de long réservoir d'eau. L'UEM se compose de 18 éléments distincts. Certains des principaux éléments sont décrits ci-dessous.

Le casque est un grand plastique, bulle sous pression qui a une bague de col et un patin de répartition de ventilation. Il a également une vanne de purge, qui est utilisé avec un paquet d'oxygène secondaire. Dans le casque, il y a une paille pour un sac de boisson dans le cas où l'astronaute a soif, une visière qui protège des rayons du soleil, et une caméra qui enregistre les activités de véhicules supplémentaires. Depuis sorties dans l'espace peut durer plus de sept heures à la fois, le costume est équipé d'un système de collecte d'urine pour permettre des pauses de salle de bains. L'ensemble MSOR se fixe à l'extérieur du casque. Ce dispositif (également connu sous le nom # X0022; Snoopy Cap # x0022;) se mette en place avec une mentonnière. Il se compose d'un casque et un microphone pour une communication bidirectionnelle. Il a aussi quatre petits # X0022; # x0022 tête lampes; qui brille la lumière supplémentaire en cas de besoin. La visière est ajustée manuellement pour protéger l'astronaute # x0027; s les yeux.







Pour maintenir la température, un liquide de refroidissement et de ventilation vêtement est porté sous le vêtement extérieur. Il est composé de tubes de refroidissement, qui ont de fluide qui les traverse. Le sous-vêtement est un maillage complet en une seule pièce composée de spandex. Il a une fermeture à glissière pour permettre l'entrée avant. Il a plus de 300 pi de tubes en plastique entrelacés au sein de laquelle il circule de l'eau froide. Normalement, on maintient la circulation d'eau de 40 à 50 # XB0; F (# 04.04 à 09.09 XB0; C). La température est contrôlée par une valve sur le panneau de commande d'affichage. Le vêtement inférieur pèse 8,4 lb (3,8 kg) lorsqu'il est chargé avec de l'eau.

L'ensemble de torse inférieur est composé des pantalons, des bottes, # X0022; brève unité, les articulations du genou et de la cheville et la connexion de la taille. Il se compose d'une vessie de pression de nylon enduit d'uréthane. Une couche de retenue de Dacron et un vêtement thermique extérieure composée de nylon enduit de néoprène. Il a également cinq couches de Mylar aluminisé et une couche de tissu de surface composé de Téflon, de Kevlar et Nomex. Cette partie du costume peut être plus ou moins longue en ajustant les anneaux de dimensionnement dans la section de la cuisse et de la jambe. Les bottes ont un embout isolé pour améliorer la rétention de la chaleur. chaussettes thermiques sont également portés. Le dispositif de stockage de l'urine est également située dans cette partie de la combinaison. Les anciens modèles peuvent contenir jusqu'à 950 millilitres de liquide. À l'heure actuelle, un vêtement de type couche jetable est utilisée.

L'ensemble de bras est réglable, tout comme l'ensemble du bas du torse. Les gants contiennent

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Une extravéhiculaire Unité Mobilité (UEM).

Chauffe-piles miniatures dans chaque doigt. Le reste de l'appareil est recouvert d'un rembourrage et une couche externe de protection supplémentaire.

Le disque torse est réalisé en fibre de verre et de métal. Il est là où la plupart des pièces de costume attach y compris le casque, les bras, l'affichage du système de support de vie, module de commande et le bas du torse. Il comprend des bouteilles d'oxygène, des réservoirs de stockage d'eau, un sublimateur, une cartouche de commande contaminant, régulateurs, capteurs, vannes, et un système de communication. L'oxygène, le dioxyde de carbone et la vapeur d'eau laissent le costume à travers le vêtement de ventilation près de l'astronaute # x0027; les pieds et les coudes s. A drinkbag dans la partie supérieure du torse peut contenir jusqu'à 32 oz (907,2 g) d'eau. L'astronaute peut prendre un verre dans l'embout qui se prolonge dans le casque.

module de commande monté permet à l'astronaute coffre surveiller le costume # x0027; statut et se connecter à des sources externes de fluides et d'électricité. Il contient tous les éléments de commande mécaniques et électriques et aussi un panneau d'affichage visuel. A zinc d'argent, la batterie rechargeable qui fonctionne à 17 volts est utilisée pour alimenter la combinaison. Ce module de commande est intégré au système d'alerte trouvé sur le disque haut du torse pour faire en sorte que l'astronaute connaît l'état de la combinaison # x0027; s l'environnement. Le costume se connecte à l'orbiteur par une ligne ombilicale. Il est déconnecté avant de quitter le sas.

Le costume blanc pèse environ 275 lb (124,8 kg) sur la terre et a une espérance de vie des produits d'environ 15 ans. Il est mis sous pression à 4,3 lb (1,95 kg) par pouce carré et peut être rechargée en connectant directement à l'orbiteur. l'actuelle

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Il faut environ 15 minutes pour mettre sur la combinaison spatiale. Pour mettre la combinaison spatiale des astronautes premier met sur le vêtement inférieur qui contient le système de refroidissement et de ventilation liquide. L'ensemble de torse inférieur est mis sur à côté des bottes étant attachées. , La coulisse astronaute suivante dans l'unité de torse qui est monté avec le sac à dos de support de vie sur un connecteur spécial dans la chambre de sas. Les anneaux de déchets sont reliés, puis les gants et le casque sont mis sur.

la fabrication
Processus

Casque et visière montage

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Les systèmes d'aide à la vie

  • 2 Les systèmes de soutien de la vie sont mis ensemble dans un certain nombre d'étapes. Toutes les pièces sont montées sur le boîtier de sac à dos extérieur. Tout d'abord, les réservoirs d'oxygène sous pression sont remplis, bouchés et mis dans le boîtier. L'équipement d'élimination du dioxyde de carbone est mis en place. Cela implique généralement une cartouche de filtre qui est rempli avec de l'hydroxyde de lithium qui se joint à un tuyau. Le sac à dos est équipé alors d'un système de ventilateur de ventilation, de l'énergie électrique, une radio, d'un système d'alerte, et l'équipement de refroidissement par eau. Une fois complètement assemblé, le système de support de vie peut attacher directement sur le disque torse.

Module de controle

vêtement de refroidissement

  • 4 Le vêtement de refroidissement est porté à l'intérieur des couches de pression. Il se compose d'une combinaison de nylon, des fibres de spandex et de tubes de refroidissement liquide. Le nylon est de tricot d'abord découpé en une longue forme comme sous-vêtements. Pendant ce temps, les fibres spandex sont tissés dans une feuille de tissu et découpées dans la même forme. Le spandex est ensuite équipé d'une série de tubes de refroidissement et ensuite cousus ensemble avec la couche de nylon. Une fermeture à glissière avant est ensuite fixé, ainsi que des connecteurs pour la fixation sur le système de support de vie.

Supérieure et inférieure du torse

  • 5 La partie inférieure du torse, l'assemblage de bras, et les gants sont fabriqués d'une manière similaire. Les différentes couches de fibres synthétiques, sont tissés ensemble et ensuite découpés à la forme appropriée. anneaux de raccordement sont fixés aux extrémités et les différents segments sont fixés. Les gants sont équipés d'appareils de chauffage miniatures dans tous les doigts et recouverts d'une garniture d'isolation.
  • 6 La partie supérieure du torse dur est forgée en utilisant une combinaison de fibre de verre et de métal. Il dispose de quatre ouvertures où l'ensemble de torse inférieur, les deux bras, et le casque se fixent. De plus, les adaptateurs sont ajoutés lorsque le pack de support de vie et le module de commande peuvent être fixés.

L'assemblage final

  • 7 Toutes les pièces sont expédiées à la NASA à assembler. Cela se fait sur le terrain où le costume peut être testé avant l'utilisation dans l'espace.

Contrôle de qualité

Les fournisseurs individuels effectuent des tests de contrôle de la qualité à chaque étape du processus de production. Cela garantit que chaque partie est faite selon des normes rigoureuses et fonctionnera dans l'environnement extrême de l'espace. La NASA effectue également des tests approfondis sur le costume complètement assemblé. Ils vérifient pour des choses telles que les fuites d'air, dépressurisation, ou les systèmes de soutien de vie non fonctionnels. Les tests de contrôle de la qualité est cruciale car une seule défaillance pourrait avoir des conséquences désastreuses pour un astronaute.

L'avenir

Où En savoir plus

Je sais que cela est inexact. Talon Zipper Company à Meadville, en Pennsylvanie a fait les fermetures à glissière en or. Pourriez-vous vérifier que pour moi? J'ai grandi à Meadville, et mon grand-père a travaillé comme superviseur à Talon. L'un de ses travaux tous les soirs, était de balayer le sol, puis peser la poussière d'or pour déterminer qu'aucun de l'or se promenait à la porte.

Merci de votre aide.







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