Suitport - Suitport

Saha testleri sırasında suitport maketinden ayrılan bir adam
Bir elbise limanından uzay giysisine giren bir astronot

Bir Suitport veya Suitlock alternatif bir teknolojidir hava kilidi, tehlikeli ortamlarda ve insan uzay uçuşu, özellikle gezegen yüzey araştırması. Suitportlar, kütle, hacim ve yerel çevre tarafından ve dolayısıyla kirlenmeyi azaltma yeteneği açısından geleneksel hava kilitlerine göre avantajlar sunar.

Operasyon

Bir suitport sisteminde, arkadan giriş uzay giysisi bir dış tarafa yapıştırılır ve mühürlenir uzay aracı, uzay habitatı veya basınçlı gezici, dışa dönük. Başlamak için araç dışı aktivite (EVA), bir astronot içinde gömlek kolları önce giysiye basınçlı ortamın içinden ayaklar önce girer ve uzay giysisini kapatır ve mühürler sırt çantası ve aracın kapağı (toz muhafazası için sırt çantasına sızdırmaz). Astronot daha sonra giysiyi araçtan çıkarır ve ayırır ve bir EVA yapmaya hazırdır.[1][2][3]

Araca tekrar girmek için astronot, ambar kapağını ve sırt çantasını açmadan ve araca geri dönmeden önce elbiseye geri dönüyor ve giysiyi araca mühürliyor. Araç ve elbise aynı anda çalışmıyorsa basınç, kapak açılmadan önce iki basıncı eşitlemek gerekecektir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajlar

Suitportlar, geleneksel hava kilitlerine göre üç büyük avantaja sahiptir. İlk olarak, bir suitport için gereken kütle ve hacim, bir hava kilidi için gerekenden önemli ölçüde daha azdır. Lansman kütlesi, modern teknolojide birinci sınıf kimyasal roket güçlü araçları başlatmak, tahmini bir maliyetle ABD$ Ay yüzeyine kilogram başına 60.000 teslim edildi.[4]

İkinci olarak, suitportlar sorunu ortadan kaldırabilir veya en aza indirebilir. toz göç. Esnasında Apollo programı, keşfedildi ki ay toprağı dır-dir elektrik yüklü ve temas ettiği herhangi bir yüzeye kolayca yapışır, bu, toz parçacıklarının keskin, diken benzeri şekilleriyle daha da büyütülmüş bir problemdir.[5] Ay tozu birkaç yönden zararlı olabilir:

  • Toz parçacıklarının aşındırıcı yapısı, sürtünme yoluyla yüzeyleri aşındırabilir ve aşındırabilir.
  • Toz, contalar, optik lensler, güneş panelleri, pencereler ve kablolarda kullanılan kaplamalara zarar verebilir.
  • Toz, bir astronotun ciğerlerine zarar verebileceği gibi sinir ve kardiyovasküler sistemler gibi koşullara yol açar pnömokonyoz.[6][7]

Apollo görevleri sırasında astronotlar uzay giysilerini Apollo Ay Modülü Kabin, daha sonra araçtan çıkmalarına izin vermek için basınçsız hale getirildi. EVA'nın bitiminde, astronotlar takım elbiseleri ile kabine tekrar girerler ve yanlarında giysilere yapışmış olan büyük miktarda tozu getirirlerdi. Birkaç astronot bir "barut "kasklarını açtıklarında ve toza maruz kaldıklarında koku ve solunum ve / veya göz tahrişi.[5]

Elbise araca takıldığında, giysinin sırt çantasına yapışmış olabilecek toz, sırt çantasının dışı ile araç tarafındaki ambar arasında sızdırmaz hale getirilir. Sırt çantasında olmayan kıyafet üzerindeki her türlü toz, aracın dışında mühürlenir. Aynı şekilde suitport, astronotun taşıdığı mikroplar tarafından dış ortamın kirlenmesini engeller.

Ek olarak, giysi kapıları giriş ve çıkış süresini önemli ölçüde azaltır ve normalde hava kaybıyla ilişkili olan veya basınçlandırılması gereken tek alan olduğu için ağır ve karmaşık pompalama makineleri gerektiren hava kilidinin pompalanması ihtiyacını neredeyse ortadan kaldırır. araç kapağı ile yaşam desteği sırt çantası arasındaki alan ve hatta bu yalnızca onarım, dekontaminasyon ve giysinin yeniden takılması gerektiğinde.[1][3]

Dezavantajları

Giysilerin dezavantajları arasında uzay giysisinin arkasındaki 4,5 kilogramdan (9,9 lb) fazla olabilen ek arayüz kütlesi ve EVA sisteminin genel güvenilirliğini potansiyel olarak azaltan artan mekanik karmaşıklık yer alır.[8] NASA'ya göre Arama Sistemleri Görev Müdürlüğü Giysilerin dezavantajları ayrıca şunları içerir:

Geliştirme ve kullanım

Suitport ile rover'a yerleştirilen uzay giysisi
Suitport konsepti ile test ediliyor Z-1 prototip uzay giysisi 2012'de

İlk EVA arkadan girişli uzay giysisi, NPP Zvezda 1962'de.[8] Suitport konsepti, Sovyet insanlı Ay programında kullanılmak üzere önerildi. Bir takım elbise için patent ilk olarak 1980'de Sovyetler Birliği'nde Zvezda'dan Isaak Abramov ve CKBM'den Yuri Nazarov tarafından dosyalanmıştır.[10]

Bir suitport için bir ABD patenti ilk olarak 1987'de NASA'dan Marc M. Cohen tarafından dosyalanmıştır. Ames Araştırma Merkezi.[11] Diğer patentler 1996 yılında Philip Culbertson Jr. tarafından dosyalanmıştır.[1] ve 2003 yılında Joerg Boettcher, Stephen Ransom ve Frank Steinsiek tarafından.[2]

1995 yılı itibariyle suitportlar, pratik, karasal bir uygulama bulmuştur. NASA Ames Suitport kullanımının dekontaminasyon ihtiyacını ortadan kaldırdığı tehlikeli maddeler aracı hazmat kıyafeti takım çıkarmadan önce.[12] Brand Griffin tarafından oluşturulan bir suitport prototipi, gemide simüle edilmiş bir ay yerçekimi testinde kullanıldı. NASA Johnson 's C-135 uçak.[12]

Suitportlar geleceğin bir parçası olarak kullanılabilir NASA geri dönüşü hedefleyen projeler Ay ve insanlı keşif Mars. NASA'nın kavramsal Uzay Araştırma Aracı geminin arkasında iki giysi yuvası vardır.

Test, aşağıdakilerle birlikte gerçekleştirilmektedir: Z-1 prototip uzay giysisi NASA'nın insan dereceli termal vakumunun içinde B odası -de Johnson Uzay Merkezi.[13] Suitport'un erken insansız testleri Haziran 2012'de yapıldı.[14][15] Suitport'un ilk insanlı testleri 16 ve 18 Temmuz 2012'de yapıldı; Bu testler sırasında uzay giysisi 14.7 psi (1 atm) basınçta tutuldu, oda basıncı yaklaşık 6.5 psi (0.44 atm), 21.000 fit (6,400 m) yüksekliğe eşdeğer.[15] Gelecekteki testler, NASA'nın uzay giysisini 8 psi (0,5 atm) basınçta ve vakum odasını yaklaşık 0 psi (0 atm) basınçta tutmayı planladığı Eylül ve Ağustos 2012 için planlandı.[15] Suitportlar sonunda Uluslararası Uzay istasyonu.[16]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ a b c Culbertson, Philip, Jr. (1996-09-30). "Mandal yerleştirme mekanizması - Birleşik Devletler Patenti 5697108". freepatentsonline.com. Alındı 2006-06-15.
  2. ^ a b Boettcher, Joerg; Stephen Ransom; Frank Steinsiek (17 Temmuz 2003). "Koruyucu elbise giyme aparatı ve yöntemi - Birleşik Devletler Patenti 6959456". freepatentsonline.com. Alındı 2006-06-15.
  3. ^ a b "Koruyucu Giysi için Yerleştirme Fikstürü ve Mekanizması". NASA Tech Briefs. NASA. 1 Mart 2003. Alındı 2006-06-15.
  4. ^ "Dünyadan Ay'a CELSS Evrimi" (PDF). NASA / USRA İleri Tasarım Programı 7. Yaz Konferansı Bildirileri. Colorado Üniversitesi. s. 123–132. Alındı 2006-06-15.
  5. ^ a b David, Leonard (7 Kasım 2006). "Ay Kaşifleri Ay Tozu İkilemiyle Yüzleşiyor". Space.com. Alındı 2008-06-15.
  6. ^ Park, J.S .; Y. Liu; K. D. Kihm; L. A. Taylor. "Ay Tozunun Mikro-Morfolojisi ve Toksikolojik Etkileri" (PDF). Ay ve Gezegen Bilimi XXXVII (2006) -. Alındı 2007-03-08. Apollo 17 numunesi 77051'den gelen ay tozunun parçacık boyutu dağılımı, SEM görüntüleme analizi kullanılarak belirlenmiştir. Boyut dağılımı verileri, yaklaşık 300 nm'de tek bir mod ile yaklaşık bir Gauss dağılımına sahiptir. Oldukça gözenekli "İsviçre peyniri" parçacıklarının yeniden etkinleştirme yüzey alanı, bir küreden yaklaşık% 26 daha yüksektir. Toz tanelerinin morfolojileri dört türlerine göre sınıflandırılmıştır: 1) küresel; 2) köşeli bloklar; 3) cam parçaları; ve 4) düzensiz (ipli veya İsviçre peyniri). Bu veriler tıp araştırmacılarına, ay tozunun insanlar tarafından solunmasının toksikolojik etkilerine ilişkin çalışmalarında yardımcı olacaktır.
  7. ^ Genç Kelly (6 Mart 2007). "Tüy bırakmayan silindirler tehlikeli Ay tozu toplayabilir". Yeni Bilim Adamı. Alındı 2008-02-17. Potansiyel bir oksijen ve metal kaynağı olarak selamlansa da, Ay tozu bir endişe kaynağıdır çünkü doktorlar, astronotların akciğerlerine en küçük tanelerin yerleşebileceğinden ve muhtemelen uzun vadeli sağlık etkilerine neden olabileceğinden korkmaktadır.
  8. ^ a b Abramov, Isaak P .; Skoog, Ingemar A. (23 Kasım 2003). Rus Uzay Giysileri. Springer Science & Business Media.
  9. ^ "Keşif Sistemleri Görev Müdürlüğü, Ay Mimarisi Güncellemesi, AIAA Space 2007" (PDF). 20 Eylül 2007. Alındı 24 Aralık 2012.
  10. ^ "Lunokhod, Obama, Yuri Nazarov ve Rus aptallığı". 25 Ocak 2009. Alındı 24 Aralık 2010.
  11. ^ "Suitport ekstra araç erişim tesisi". Amerika Birleşik Devletleri Patent ve Ticari Marka Ofisi. 27 Haziran 1988. Alındı 17 Aralık 2012.
  12. ^ a b Cohen, Marc M. (3–5 Nisan 1995). "Suitport'un ilerlemesi" (PDF). Yaşam Bilimleri ve Uzay Tıbbı Konferansı. Houston, Teksas: Amerikan Havacılık ve Uzay Bilimleri Enstitüsü. Alındı 2008-11-19.
  13. ^ "ISS Güncellemesi: Suitport Testi". NASA. 7 Haziran 2012. Alındı 27 Temmuz 2012.
  14. ^ "ISS Güncellemesi: Suitport". NASA. 7 Haziran 2012. Alındı 28 Temmuz 2012.
  15. ^ a b c "ISS Güncellemesi: Suitport'u Test Etme". NASA. 19 Temmuz 2012. Alındı 27 Temmuz 2012.
  16. ^ Williams, Catherine (Ağustos 2011). "Yakınınızdaki bir merkeze geliyor: Advanced Exploration Systems" (PDF). NASA. Alındı 27 Ekim 2011.