Роботизираните стави биха могли да направят бъдещите скафандри по-удобни

Сподели

Инженерите на Texas A&M, водени от Ана Диаз Артилес, разработват мека роботизирана технология, която може да направи бъдещите космически костюми “SmartSuit” за изследване на планети по-безопасни, удобни и енергийно ефективни за астронавтите.

Ако хората някога ще бъдат нещо повече от туристи в космоса, ограничено да гледат през прозорците, космическите костюми трябва да се преместят в 21-ви век. Днес астронавтите имат избор между два вида скафандър. Единият е група от прославени летателни костюми, които са предназначени да предпазват екипажите от случайно намаляване на налягането по време на излитане и повторно влизане. Другият са руски и американски костюми с пълно налягане, използвани за извънвозни дейности (EVA), които не са се променили от началото на 80-те години на миналия век.

Въпреки че има някои нови костюми за спешни случаи, разработени от SpaceX и Boeing, технологията за костюми EVA все още е само малка крачка пред костюмите, носени от Армстронг и Олдрин, когато за първи път стъпиха на Луната през 1969 г.

За да отдадем дължимото, съвременните скафандри са забележително оборудване. Въпреки че изглежда като обемисто облекло, скафандърът не е нищо по-малко от космически кораб, оформен като човек. Подобно на космически кораб, той поддържа своя носител жив и осигурява защита срещу вакуум, топлина, студ и радиация, а някои дори имат задвижващи системи. Освен всичко това, костюмът има мобилност.

Инфографика на SmartSuit

Тексас A&M

Досадната част е, че космическите костюми трябва да извървят дълъг път, преди да станат наистина удобни или ефективни. Една от причините е, че скафандърите трябва да съдържат въздух с достатъчно налягане, за да издържат потребителя. За съжаление, това превръща костюма в балон с форма на морска звезда, който е толкова труден за огъване, колкото автомобилна гума. За да се преодолее това, ставите на костюма са изградени от серия от маншони с постоянен обем. Когато тези пръстеновидни структури са огънати, въздухът се измества от едната страна на другата, което позволява на ставата да се огъва.

Дотук добре, но тези стави са неудобни, изискват работа, за да се огънат и искат да се върнат в първоначалното си положение, когато астронавтът спре да бута. Идеята на екипа на Texas A&M е да заменят тези маншони с меки роботизирани задвижващи механизми, които вършат по-голямата част от работата, поддържат ставата в желаната позиция и позволяват на костюма да пасне по-удобно.

В момента изследователите работят върху прототип на роботизирано коляно и моделират срещу мобилността на стандартен костюм и голо тяло. Те открили, че такива задвижващи механизми могат да спестят значителен брой калории, изразходвани по време на мисия на Марс, и да позволят на астронавтите да работят с по-малко изпотяване.

Крайната цел е да се интегрират тези меки роботизирани задвижващи механизми в самовъзстановяващ се костюм за цялото тяло с интегрирани сензори. Този нов костюм ще осигури допълнително механично противоналягане (MCP). Тоест, натиснете срещу потребителя. Това би позволило на костюма да функционира с една четвърт от налягането на въздуха от конвенционалния костюм. Това не само ще направи костюма по-удобен за носене, но също така ще намали опасността от декомпресионна болест и ще намали необходимостта от предварително вдишване на чист кислород, преди да облечете костюма.

„Представете си, че носите наистина тесни Under Armour или наистина тесни клинове“, каза аспирантът Логан Клуис. „Това налягане, което натиска надолу върху тялото ви, би заместило или в допълнение към налягането на газа. Така че идеята със SmartSuit е, че той ще използва както механично налягане, така и налягане на газа.“

Изследването е публикувано в Аерокосмическа медицина и човешко представяне.

Източник: Тексас A&M



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели