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El próximo traje espacial de la NASA
Si la NASA regresa a la luna en 2020 como estaba planeado, los astronautas saldrán con un traje espacial nuevo. Les dará nueva movilidad y flexibilidad en la superficie lunar mientras los protege de su entorno hostil. El traje también podrá mantener la vida hasta 150 horas e incluso estará equipado con una computadora que se conecta directamente a la Tierra.
Al infinito y más allá: David Clark Company, en asociación con Oceaneering International, está diseñando un nuevo traje espacial estadounidense para misiones a la estación espacial, la luna y Marte. Tiene partes intercambiables, por lo que los brazos, piernas, botas y casco se pueden cambiar. La primera configuración, que se muestra aquí, está diseñada para actividades de lanzamiento, descenso y emergencia, mientras que el segundo diseño está destinado a la exploración lunar.
El nuevo diseño también permitirá a los astronautas trabajar fuera de la Estación Espacial Internacional (ISS) y será adecuado para viajes a Marte, como se describe en el programa de exploración de la NASA, llamado Constelación . Los trajes actuales simplemente no pueden hacer todo lo que necesitamos que hagan, dice Terry Hill , el gerente de proyectos de ingeniería del traje espacial Constellation en la NASA Centro espacial Johnson en Houston. Tenemos un diseño completamente nuevo, algo que nunca antes se había hecho.
La NASA ha propuesto un diseño plug-in-play, de modo que se puedan usar los mismos brazos, piernas, botas y cascos con diferentes torsos del traje. Es un traje reconfigurable que puede hacer el trabajo de tres trajes especializados, dice Hill. La agencia espacial ha otorgado un contrato de $ 500 millones y 6,5 años para el diseño y desarrollo del traje espacial Constellation a una empresa con sede en Houston. Oceaneering International , que fabrica principalmente equipos para la exploración de aguas profundas. Oceaneering tiene asociado con Worcester, MA David Clark Company , que ha estado desarrollando trajes espaciales para la agencia espacial estadounidense desde la década de 1960.
Los astronautas del transbordador espacial usan actualmente dos tipos diferentes de trajes espaciales. El traje de escape de tripulación avanzada (ACES) se usa durante las fases de lanzamiento y reentrada del vuelo. Es suave, a base de tela y protege contra la pérdida de presión atmosférica o la exposición al agua fría en caso de un aterrizaje en el océano, y proporciona refrigeración por agua para regular la temperatura corporal de un astronauta. El conjunto completo incluye un paquete de supervivencia, un sistema de oxígeno de emergencia y un paracaídas personal para que los astronautas puedan abortar el transbordador durante la fase de aterrizaje.
Los astronautas usan un segundo traje, llamado Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU), cuando realizan tareas fuera de los confines del transbordador o la ISS, como agregar paneles solares a la estación espacial o realizar reparaciones. Tiene un torso superior duro, capas de material para proteger a los astronautas de los micrometeoroides y la radiación, un sistema de regulación de la temperatura y sus propios sistemas de comunicación y soporte vital. La EMU pesa más de 300 libras y tiene una movilidad limitada de las piernas: los pies de los astronautas normalmente están bloqueados en su lugar en las restricciones para los pies mientras realizan tareas extravehiculares, y durante las misiones Apolo, que usaron un traje EMU diferente, los astronautas se vieron obligados a desarrollar un salto de conejo para atravesar. la superficie lunar.
Cuando fuimos a la luna por primera vez, solo estábamos tratando de llegar allí. Ahora los astronautas deben poder explorar la superficie, recolectar recursos y hacer ciencia, dice Daniel Barry, vicepresidente y director de investigación y desarrollo de David Clark Company, y jefe del proyecto de trajes espaciales Constellation.
El nuevo traje espacial constará de dos configuraciones. El primero es similar al traje de escape del transbordador espacial actual, y está diseñado para operaciones de lanzamiento, reentrada y emergencia en gravedad cero y en la Tierra. Es suave y permite la movilidad en caso de pérdida de presión o en caso de que los miembros de la tripulación necesiten abortar.
Cuando los trajes espaciales existentes están presurizados, tienden a endurecerse. Para los trajes Constellation, el equipo de Barry ha construido paneles de material en las articulaciones (hombros, codos y rodillas) que mantienen constante el volumen dentro del traje, lo que permite que los astronautas se muevan con facilidad. Los ingenieros de David Clark también están desarrollando materiales transpirables para el traje, lo que los hace más cómodos que los tejidos de nailon revestidos de uretano o neopreno convencionales.
La segunda configuración del traje espacial Constellation, que se utilizará para excursiones lunares, utiliza los mismos brazos, piernas, botas y casco. Estos se encajan en un nuevo torso reforzado equipado con soporte vital, electrónica y sistemas de comunicación. Los astronautas también se pondrán una prenda exterior para protegerlos de la dura atmósfera lunar, incluidos los micrometeoritos. Los ingenieros también están trabajando en materiales mejorados para combatir el polvo lunar muy fino, que, como la NASA aprendió de las misiones Apolo, puede ser problemático y peligroso para la tripulación.
El nuevo diseño eliminará muchos de los elementos duros que agregan peso a los trajes espaciales actuales y pueden lesionar a la tripulación en caso de un aterrizaje brusco. En cambio, los ingenieros están utilizando estructuras compuestas ligeras. Además, los astronautas podrán entrar y salir del traje más rápidamente a través de una entrada trasera con cremallera o, para el traje lunar, una escotilla de entrada trasera. Los trajes actuales están hechos de dos piezas que tardan tres horas y una mano amiga en armar.
Barry dice que un solo traje modular será más barato de fabricar y reducirá la masa de lanzamiento y la complejidad logística. David Clark Company ha construido un prototipo temprano que se someterá a pruebas la próxima semana en la NASA con el nuevo vehículo de exploración de la tripulación, llamado Orion, que también se está desarrollando para el programa Constellation.
Hill dice que el primer traje completo estará listo para ser probado en septiembre, y el diseño final del traje estará listo para 2013 y estará listo para volar en 2015. El traje lunar incorporará pantallas OLED y una computadora, y actuará como un nodo en el Internet, retransmitiendo datos a la Tierra.
En las próximas semanas, la administración Obama tomará una decisión sobre el futuro de los vuelos espaciales tripulados por Estados Unidos, lo que podría cambiar significativamente la dirección del programa Constellation. La conclusión es que si vamos a realizar misiones tripuladas, necesitamos un nuevo traje espacial, dice Hill. Y, agrega, hemos hecho el traje modular por ese motivo; si deciden saltarse la luna e ir a Marte, no cambia nuestra arquitectura.