👨‍❤️‍💋‍👨 👩‍👩‍👦 👂🏾 Un traje espacial para aterrizar en Europa y la Luna: ¿qué debería ser? Entrevista con el diseñador jefe de diseño de Front Finalier 👨🏿‍🤝‍👨🏼 🙍 ⚔️

El diseñador principal de FFD, Nikolai Moiseev (izquierda) y el presidente de la compañía, Ted Southern (derecha), muestran el nuevo diseño del traje espacial

Hello, Geektimes. Hoy, de nuevo, nuestro invitado es Nikolai Moiseev, diseñador jefe e ingeniero jefe de Diseño Final de Fronteras (FFD) con una oficina en Brooklyn, Nueva York. La dirección principal del trabajo de la compañía es la creación de trajes espaciales y elementos individuales para ellos (por ejemplo, guantes). Nikolai ha estado trabajando en este campo durante más de 20 años, y hoy acordó hablar sobre su trabajo actual y cómo están las cosas con el desarrollo de trajes espaciales en otras compañías.

El año pasado, Nikolai ya estaba hablando de su compañía , también analizó el traje espacial del "marciano"en el que el héroe de Matt Damon viajó a Marte. Hoy aprenderemos sobre qué puede ser un traje espacial para aterrizar en planetas y satélites, qué constituye un traje espacial ideal y lo complicado que puede ser crear un guante para un "traje espacial".

Nikolay, hola! Por favor, dime en qué proyecto o proyectos estás trabajando ahora?

Ahora estamos cerrando un contrato de fabricación de guantes para la NASA. Un grupo de la NASA viene a nosotros esta semana y la compañía probará nuevos guantes. Para hacer esto, hemos certificado todos nuestros equipos, después de haber pasado una gran cantidad de horas en el papeleo. El hecho es que la prueba se lleva a cabo en una persona. El suministro de guantes comenzará en julio y luego se cerrará el contrato. No sabremos si la colaboración continuará, pero esperamos cooperar más con la NASA.

También tenemos varios proyectos pequeños, por ejemplo, el desarrollo de guantes para electricistas. Pocas personas pueden imaginar, excepto los profesionales, cuáles podrían ser las consecuencias de la exposición al cuerpo de 5000 voltios. Y el electricista debe tomar estos cables bajo voltaje en sus manos, trabajar con ellos. Puedo decir directamente que estos guantes no son muy hermosos en apariencia. En general, alguien ignorante puede decir que este trabajo no es demasiado importante. Pero este contrato es bastante rentable para nosotros, la empresa debe trabajar y ganar. Además, en el curso de este trabajo, aplicamos nuevas ideas en términos de ergonomía. Tenemos nuevas ideas para aumentar la tacto y la protección de las manos.

También estamos trabajando en una serie de proyectos de capacitación, que incluyen probar nuestros trajes espaciales (programa The Space Suit Experience). Las universidades especializadas de EE. UU. Capacitan a sus estudiantes para vuelos espaciales, les enseñan las reglas para trabajar en trajes espaciales y otros trucos. Y estos proyectos educativos también aportan dinero y fama a la empresa. Por ejemplo, en octubre había un grupo de 30 personas que midieron sus trajes espaciales y "volaron" al espacio en simuladores. En abril - 15 personas. Pero hablaremos más sobre esto más tarde.

Los vuelos de prueba de la parábola llegarán pronto para crear condiciones de gravedad cero [es decir, un avión especial de la NASA C-9, - aprox. ed]. En julio, agosto y octubre, se planifica la capacitación y educación de los estudiantes. A principios del próximo año, los vuelos se realizarán bajo un contrato con la NASA con nuestro nuevo traje espacial, también parábola, en gravedad cero, solo 75 parábolas. Las pruebas se realizarán de acuerdo con la metodología aprobada. Uno de los pasos importantes para nuestra empresa es la certificación de nuestro traje espacial.
¿Son 75 parábolas en realidad 75 vuelos? ¿O durante un vuelo se llevan a cabo varias parábolas?

Se asignan tres días para la prueba. Durante un día de vuelo se realizarán 25 parábolas. Durante la prueba, a veces surgen puntos interesantes. Por ejemplo, la última vez en octubre cuando realizamos las pruebas, algunos participantes en el experimento simplemente se enfermaron. Por lo tanto, la selección se lleva a cabo. Por sentimientos de ingravidez, algunos están encantados, otros se sienten muy mal.
En teoría, la selección de astronautas se puede llevar a cabo en una etapa temprana precisamente en tales condiciones. Cuando estás en un estado de lanzamiento, vuelas hacia arriba, luego caes, puedes experimentar deleite o te sacudirás y te enfermarás, palidecerá.

La siguiente pregunta es sobre prometedores trajes modernos de un nuevo tipo. En realidad, no hay muchos desarrollos, y la mayoría de ellos son bastante antiguos. Los astronautas vuelan solo en modelos ligeramente mejorados de trajes espaciales. Dime, ¿hay modelos de trajes espaciales fundamentalmente nuevos creados desde cero?

Sí, tradicionalmente la central nuclear Zvezda en Rusia, bajo los auspicios de Roscosmos, produce trajes espaciales para ir al espacio exterior. Cada 5-10 años, el traje espacial Orlan se actualiza, los desarrolladores lanzan regularmente modelos actualizados.

La NASA también está trabajando para mejorar tales trajes espaciales. Por ejemplo, un nuevo traje espacial fue ensamblado a fines del año pasado, me refiero al modelo Z2. Este es un modelo con una escotilla de acceso en la parte posterior. Es cierto que no se puede decir que este traje espacial sea tan diferente de los anteriores. Los prototipos fueron creados mucho antes. Por ejemplo, en la Unión Soviética, este traje espacial se creó a principios de los años 60. Pero si la NASA implementa este proyecto, será el primer traje de vuelo para la NASA con E / S traseras traseras. Tendrá articulaciones mejoradas, otros elementos. En general, será más pesado que los modelos anteriores de EMU (Unidad de movilidad extravehicular). Este es el llamado traje espacial del transbordador espacial. Como profesional, ciertamente no me gusta el aumento de peso del traje espacial, dado que es el siglo XXI. También diré que esta es mi opinión personal, y no la opinión de toda mi empresa.

Con respecto a las super ideas más modernas ... Dichas noticias aparecen periódicamente en la prensa que algunas empresas supuestamente prometen crear un traje espacial súper innovador. O, por ejemplo, un estudiante de Australia me escribió: “Los trajes son muy caros. Creo que puedo hacer un traje espacial por $ 150 ". Pero no nos importa. ¿Quién te detiene? Haga al menos una manga con dos tapones, luego realice pruebas de presión. Y luego realice un experimento con pruebas de presión [prueba de alta presión, - aprox. rojo]. Luego, debe realizar un experimento de explosión cuando el guante o la manga deben inflarse hasta el punto de explotar. Al realizar tales pruebas, debe haber un soporte que pueda proteger al probador. Esto es requerido por las normas de seguridad. Por lo tanto, debe tener un soporte que cree presión, una fuente,un compresor que cuesta 1000 dólares y, en consecuencia, debe averiguar a qué presión estallará el manguito.

Si la presión de trabajo, por ejemplo, 0.4 atmósfera, entonces necesita hacer pruebas de presión a 0.6 atmósfera. La manga debe explotar no menos de 1,5 atmósferas. Llamo a las cifras indicativas. Está claro que todo esto cuesta dinero: pruebas, materiales, trabajo. Los entusiastas simplemente no entienden cuántos puntos intermedios hay entre una idea y su implementación, si hablamos de cosmonautica. Como he estado en este tema durante muchos años, ya tengo 30 años, veo periódicamente cómo aparecen esas noticias.

¿Estamos trabajando en innovación? Sí, estamos trabajando, pero no lo anunciaremos con anticipación. Por ejemplo, haciendo la manga de un nuevo traje espacial, hacemos un diseño. No me gustó ... El segundo diseño es mejor, pero aún hay inconvenientes. No le diremos a nadie acerca de la nueva funda hasta que esté en la versión de trabajo. Pero esta manga bien puede convertirse en el antepasado de alguna nueva generación de trajes espaciales. Comenzamos pequeños, luego nos desarrollamos más. Pero de antemano, nada se filtrará a la prensa.
Quiero señalar que este trabajo lleva tiempo y no se paga. Si queremos obtener un contrato para la producción de un nuevo traje espacial, debemos presentar un prototipo a la NASA u otra persona. No dan dinero para la idea, o más bien, hay pocas posibilidades de obtener dicho contrato. Si vino y dijo que tiene una idea brillante, lo más probable es que no reciba dinero para su desarrollo. Y si vienes y dices que tienes un prototipo que funciona, entonces en este caso las posibilidades serán mucho mayores.

¿Cuál, en tu opinión, debería ser el traje espacial perfecto?

Sí, una pregunta interesante ... En términos generales, el traje espacial perfecto debe ser lo más ligero posible. Los modelos modernos son muy pesados y pesan más de 120 kilogramos. Y este es un traje para una persona. Si de repente volamos a la Luna, a Marte y nos ponemos este traje espacial, llegamos a la superficie del planeta, podemos caer y no elevarnos, aunque allí, en la Luna y Marte, reduzca la gravedad. Un futuro traje planetario debería ser al menos dos veces más ligero. Es necesario hacer un traje espacial con un diseño y diseño fundamentalmente nuevo.

¿Pero hubo una situación en la que un astronauta que salió a la superficie de la luna estaba mintiendo? Se acostó a propósito. ¿Se levantó o se levantó?

Él mismo, pero desde el décimo intento. Aprovechó el hecho de que había poca gravedad en la Luna, pero no podía ponerse de rodillas normalmente, luego ponerse en cuclillas y ponerse de pie. Esto no se pudo hacer en el traje de la expedición Apolo. Pero el astronauta encontró una salida. Él en el press de banca empujó bruscamente sus manos fuera de la superficie y se puso de pie en un salto. Por cierto, el traje de la expedición Apolo pesaba 60 kilogramos, más 6 veces menos que el peso de una persona y un traje espacial en la luna. Observo que las bisagras para las piernas en este traje eran muy malas. No podía doblar la pierna en la rodilla y el muslo en 90 grados o más, así es como podemos hacerlo. Pero algunas personas incluso pueden mover la rodilla hasta la barbilla. En un traje espacial estándar, esto no se podía hacer, era posible doblar la pierna en el muslo 30 grados tanto como sea posible. Observo que en el último traje espacial desarrollado por nuestra compañía,Puede doblar la pierna en el muslo, y esto ya es más de 90 grados.

Wow progreso! ¿Y cómo piensas, qué tan realista es, habiendo retenido la funcionalidad, reducir el peso del traje espacial a la mitad? Si es así, ¿cuánto tiempo puede llevar este desarrollo y cuáles son los desafíos?

En primer lugar, es real. En segundo lugar, se necesitan nuevos materiales. En tercer lugar, la financiación es necesaria, porque la idea no es barata. Crear un traje espacial por un nuevo principio es más difícil que actualizar un traje espacial de tipo antiguo. Por ejemplo, en Moscú, cuando estaba usando guantes, me dijeron en el trabajo: “Por favor, haz un guante simple. ¿Qué haces que el guante sea más y más difícil cada vez? Y respondí: “Mira tu mano, ¡qué sistema tan complicado es! ¿Cuántas articulaciones y “articulaciones” diferentes hay? Esto es algo muy complejo, y un guante a alta presión también debe tener una funcionalidad cercana a nuestra mano ”.

Ahora seguimos trabajando para mejorar los guantes. Por ejemplo, en el guante que hicimos para la NASA, los detalles son 6 veces más que el modelo anterior. Este es un nivel de calidad fundamentalmente nuevo.

¿Y cuál debería ser el traje espacial para acceder a Plutón, por ejemplo? ¿Y para llegar a la superficie de Europa, el satélite de Júpiter? De hecho, la NASA está planeando una expedición a este satélite.

Para comenzar a diseñar un traje espacial en Plutón, en Marte o en cualquier otro planeta, debe conocer las condiciones de uso. Hasta ahora, sabemos poco sobre Plutón, a pesar de los éxitos de la astronáutica. El comienzo del desarrollo del traje espacial y cualquier sistema técnicamente complejo comienza con los requisitos. Qué temperatura, qué presión, qué gravedad, qué composición de la atmósfera del planeta, todo esto necesita ser conocido. Si bien todo esto sobre Plutón, sabemos aproximadamente, datos no especificados.

Estos planes son muy distantes, por lo que es puramente humano discutir el proyecto cuando las máquinas aún no se han sentado. Una característica del traje espacial para Europa, el satélite de Júpiter, es que debe proporcionar protección contra la radiación, ya que Europa vuela en el cinturón de radiación de Júpiter. Incluso la Tierra tiene un cinturón de radiación, y hasta ahora el problema se resuelve simplemente: los astronautas en la EEI vuelan debajo de los cinturones de radiación. Para volar a la luna, debes atravesarlos lo más rápido posible, no demorarte. E imagina que necesitamos volar a un pequeño planeta, que se encuentra en un poderoso cinturón de radiación. Europa a este respecto es un objeto difícil de visitar.

Es mucho más fácil organizar una misión tripulada a Ganímedes, donde hay un océano líquido, o a Calisto, donde también hay un océano líquido. Desafortunadamente, por alguna razón no hablan de eso en absoluto, todos sueñan con Europa. Pero Calisto se encuentra lejos de Júpiter, en una zona tranquila, donde no hay niveles trascendentales de radiación.

Por el momento, ni los trajes espaciales soviéticos, ni rusos, ni estadounidenses proporcionan suficiente protección contra la radiación para un vuelo a Europa. Podemos decir que prácticamente no protegen contra la radiación radiactiva, especialmente de partículas pesadas.

¿Es posible hablar de protección radiológica en relación con un traje espacial?

Realmente, tenemos un prototipo.

¿Es un secreto comercial o nos puede contar un poco al respecto?

Primero, hacer una maqueta de protección radiológica es una cosa, y realizar pruebas es otra. Realizamos pruebas con un solo nivel de radiación, gastamos alrededor de $ 5000 en un laboratorio certificado para obtener informes de pruebas. Para ir a las pruebas del acelerador, donde hay partículas pesadas con altas energías, necesitas $ 150,000 dólares. Para nosotros, esta cantidad es grande.

El sitio web de su empresa tiene una sección "La experiencia del traje espacial", que muestra los trajes y el precio de $ 795.00. ¿Estos trajes espaciales valen tanto?

No, estos trajes no están a la venta. Se pueden usar, cualquiera puede pedir un "ajuste", durante el cual puede ponerse y probarse un traje espacial. Este es un servicio único en el sentido de que varios cientos de millones de personas viven en los Estados Unidos. El hecho es que si tienes dinero y quieres medir tu traje espacial, entonces esto no se podría hacer en ningún lugar de los EE. UU. Es cierto que existe tal oportunidad en Rusia. Es decir, el estadounidense tuvo que ir a Star City, cerca de Moscú, comprar boletos caros, alquilar un hotel. Todo esto resultará en un monto de aproximadamente $ 5,000 o incluso más, dependiendo del programa. Aquí puedes probar el traje espacial Sokol para la nave espacial Soyuz. Este traje espacial es blanco, rescate de emergencia. En el centro ruso, puedes medir "Orlan". Anteriormente, era posible realizar entrenamientos en trajes espaciales bajo el agua, pero ahora la piscina donde se realizó el entrenamiento,cerrado por reconstrucción, tal vez se abrirá este año.

Todavía somos la primera y única compañía que ofrece a todas las personas interesadas un cierto nivel de salud física con un intento de probarse un traje espacial en los EE. UU., Y el costo de este servicio es muy moderado.

Este servicio es bastante popular. Por ejemplo, tuvimos un piloto civil que volaba un Boeing. Ya tiene más de 60 años, pero sueña con el espacio, aunque se dio cuenta de que no volaría. Y la salud ya no está allí. Pero él vino y quedó absolutamente encantado con esto. Pudo tocar su sueño, el cosmos. Ir al museo y ver la nave espacial es una cosa. Y aquí te pones un traje espacial y como jefe de la nave intentas aterrizar en la luna, en Marte usando el simulador. El piloto del que estoy hablando, pasó todas las pruebas, se sentó en cualquier condición en nuestro simulador.

Hay otra categoría de personas. Estos son niños modernos que se dedican a juegos de computadora. No solo jugadores, no. Se trata de desarrolladores: desarrollan juegos y periódicamente vienen a nosotros. Están tratando de obtener nuevas sensaciones en un traje espacial, entender qué es un traje espacial y luego crear algún tipo de juego nuevo.

Otra categoría es la gente que quiere darle un regalo de cumpleaños a alguien. Los afortunados son traídos aquí con los ojos cerrados, y luego se les anuncia una sorpresa. Un hombre abre los ojos y aquí ... ¡BAM! Este traje espacial se puede probar y fotografiar.

¿Y en este traje espacial puedes ir al espacio o dar un paseo en la luna?

Quizás en el caso de algún refinamiento. En términos generales, los trajes espaciales se dividen en dos tipos: intra-nave y extra-nave. Dentro de la nave, por ejemplo, "Falcon", estos son trajes espaciales ligeros. El mismo "Halcón" pesa diez kilogramos. El barco extra "Orlan" pesa 120 kilogramos. Cual es la diferencia Una de las razones es que el sistema de soporte vital para el Halcón, en términos generales, pertenece al barco, es parte del barco. Y el traje espacial para la actividad extra-barco (VKD) tiene un sistema de soporte autónomo, está diseñado para 9 horas, el límite es de 10 horas. Naturalmente, nadie trabaja allí hasta el límite. Por lo general, trabajan 6.5 horas, no más, porque nadie canceló las necesidades fisiológicas. Este tipo de traje espacial es una nave espacial para una persona. La segunda diferencia entre estos dos trajes espaciales es que tienen diferentes tipos de protección.El traje espacial VKD tiene un aislamiento térmico de vacío de pantalla en el exterior, que protege contra temperaturas extremas, contra los flujos de frío y calor. Además, los trajes espaciales VKD tienen filtros solares que protegen contra la luz solar brillante. Sin ella, los astronautas simplemente quedan ciegos.

Hay un tercer tipo de traje espacial, uno podría decir universal. Esto es cuando despegas con el mismo traje espacial, vuelas a la luna, desciendes a su superficie, caminas sobre la luna y vuelves a la Tierra. Como cualquier cosa universal, este traje no es muy bueno. El hecho es que un traje espacial de este tipo es demasiado pesado para trabajar en un barco, además de que tiene una movilidad insuficiente. Y tienes que ir a la superficie del planeta y trabajar. Por lo tanto, este traje espacial tiene bisagras adicionales que no son necesarias para el traje espacial intraconstrucción. Por lo general, estamos hablando de rodamientos con sellos, que pueden ser de 10 o 20 piezas en el traje VKD. Solo hay un par de estos rodamientos en un traje espacial tipo Halcón.

Y los trajes espaciales universales de los que estás hablando, ¿existen? Y si es así, ¿cuál es este modelo?

En primer lugar, es el traje espacial de Leonov [traje espacial Golden Eagle, - aprox. Ed.]. En ella, Leonov fue al espacio exterior. Belyaev lo estaba esperando, totalmente equipado para asegurar si eso. En los mismos trajes espaciales regresaron los astronautas. El segundo traje de este tipo es el traje de Apolo. Hay más ideas para trajes espaciales universales. Entonces, cuando la NASA estaba considerando una misión de asteroides, el equipo del proyecto se dio cuenta de que necesitaban llevar dos tipos de trajes espaciales con ellos durante varios meses de vuelo. Despegue en algunos, vaya a la superficie del asteroide para recolectar muestras, en otro traje espacial pesado durante 1-2 horas. Y pensaron que era posible despegar en el primero y salir en el primero, solo ponerse ropa exterior, como dicen, con aislamiento térmico. Monte un filtro solar en el casco, póngase guantes resistentes al calor, botas especiales, una mochila en la parte posterior,abróchelo con correas. Abroche y mosquetones con drizas, para no perderse, no están en el traje ligero.

Resultó que no, esta idea no funciona. Después de gastar mucho dinero, el equipo de la NASA se dio cuenta de que con un traje espacial ligero, incluso uno avanzado, con la inclusión de rodamientos adicionales en las mangas y la adición de otros elementos, era imposible completar este trabajo para recolectar muestras de suelo de asteroides.

Y la última pregunta en la luna. El Congreso de los Estados Unidos insta a la NASA a ir allí. ¿Cambiarán los trajes espaciales en los que vuelan los astronautas de la misión Apolo, y si es así, cuánto? ¿Y necesitas cambiar algo?

Los cambios serán muy significativos, en muchos aspectos. La misión de Apolo estaba al borde de la supervivencia. La presión de trabajo en los trajes espaciales estaba en el nivel mínimo, incluso un poco más bajo y los astronautas podrían dañar su salud. En los nuevos trajes espaciales lunares, la presión de trabajo será significativamente mayor. Habrá una presión normal en la cabina del módulo de aterrizaje lunar de la nave migratoria, bueno, tal vez un poco bajado, como en las cabinas de los aviones de pasajeros. En tales condiciones, todos se sentirán normales. ¿Qué otros cambios? Por supuesto, estos serán trajes con una entrada trasera, que fueron hechos a principios de los años 60 por ingenieros soviéticos.

Hay un punto más. Los trajes espaciales Apollo estaban equipados con cremalleras presurizadas que se cierran y se abren fuertemente. La falla o rotura de un "diente" conducirá a la falla de todos los rayos. Todos los rayos se dispersarán y el traje espacial estará abierto. El astronauta morirá. Luego, la NASA introdujo la duplicación, un rayo encima del otro. Primero, el astronauta debe cerrar una cremallera, luego otra. Pero es muy inconveniente. El resultado fue una bolsa gruesa que se coloca con una estaca en el traje y no había dónde colocarla. Pero no había salida, y los rayos debían alargarse. Esto se debe a que la entrada al traje espacial debe ser lo suficientemente grande como para que una persona pueda caber. Porque incluso si pones tus pies adentro, tus hombros pueden no encajar. La entrada al traje espacial es uno de los problemas críticos en el desarrollo de trajes espaciales, por lo tanto, en el denominador común, se necesita un traje espacial VKD con una escotilla de acceso en la parte trasera.

Nikolay, muchas gracias por la entrevista, ¡por tomarse el tiempo para contarles a nuestros lectores cómo están las cosas en el espacio con trajes espaciales!

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