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La prochaine combinaison spatiale de la NASA
Si la NASA retourne sur la lune en 2020 comme prévu, les astronautes sortiront dans une toute nouvelle combinaison spatiale. Il leur donnera une nouvelle mobilité et flexibilité sur la surface lunaire tout en les protégeant de son environnement hostile. La combinaison sera également capable de maintenir la vie jusqu'à 150 heures et sera même équipée d'un ordinateur qui se connecte directement à la Terre.
À l'infini et au-delà: David Clark Company, en partenariat avec Oceaneering International, conçoit une nouvelle combinaison spatiale américaine pour les missions vers la station spatiale, la lune et Mars. Il a des pièces interchangeables, de sorte que les bras, les jambes, les bottes et le casque peuvent être intervertis. La première configuration, illustrée ici, est conçue pour le lancement, la descente et les activités d'urgence, tandis que la seconde est destinée à l'exploration lunaire.
Le nouveau design permettra également aux astronautes de travailler à l'extérieur de la Station spatiale internationale (ISS) et conviendra aux voyages vers Mars, comme indiqué dans le programme d'exploration de la NASA, appelé Constellation . Les combinaisons actuelles ne peuvent tout simplement pas faire tout ce dont nous avons besoin, dit Colline Terry , le chef de projet d'ingénierie de la combinaison spatiale Constellation à la NASA Centre spatial Johnson à Houston. Nous avons un tout nouveau design, quelque chose qui n'a jamais été fait auparavant.
La NASA a proposé une conception plug-in-play, de sorte que les mêmes bras, jambes, bottes et casques puissent être utilisés avec différents torses de combinaison. C'est une combinaison reconfigurable qui peut faire le travail de trois combinaisons spécialisées, dit Hill. L'agence spatiale a attribué un contrat de 500 millions de dollars sur 6,5 ans pour la conception et le développement de la combinaison spatiale Constellation à la société basée à Houston. Océanie Internationale , qui fabrique principalement des équipements pour l'exploration en haute mer. L'océanisme a en partenariat avec le Worcester, MA basé Compagnie David Clark , qui développe des combinaisons spatiales pour l'agence spatiale américaine depuis les années 1960.
Les astronautes de la navette spatiale portent actuellement deux types différents de combinaisons spatiales. L'Advanced Crew Escape Suit (ACES) est porté pendant les phases de lancement et de rentrée du vol. Il est doux, à base de tissu et protège contre la perte de pression atmosphérique ou l'exposition à l'eau froide en cas d'atterrissage dans l'océan, et fournit un refroidissement par eau pour réguler la température corporelle d'un astronaute. L'ensemble complet comprend un pack de survie, un système d'oxygène d'urgence et un parachute personnel afin que les astronautes puissent interrompre la navette pendant la phase d'atterrissage.
Les astronautes portent une deuxième combinaison, appelée unité de mobilité extravéhiculaire (EMU), lorsqu'ils effectuent des tâches en dehors des limites de la navette ou de l'ISS, telles que l'ajout de panneaux solaires à la station spatiale ou la réalisation de réparations. Il a un haut du torse dur, des couches de matériau pour protéger les astronautes des micrométéoroïdes et des radiations, un système de régulation de la température et ses propres systèmes de support de vie et de communication. L'EMU pèse plus de 300 livres et a une mobilité limitée des jambes - les pieds des astronautes sont normalement verrouillés en place sur des cale-pieds lors de l'exécution de tâches extravéhiculaires, et pendant les missions Apollo, qui utilisaient une combinaison EMU différente, les astronautes ont été obligés de développer un lapin hop à traverser la surface lunaire.
Quand nous sommes allés sur la lune pour la première fois, nous essayions juste d'y arriver. Désormais, les astronautes doivent être capables d'explorer la surface, de récolter des ressources et de faire de la science, explique Daniel Barry, vice-président et directeur de la recherche et du développement chez David Clark Company, et chef du projet de combinaisons spatiales Constellation.
La nouvelle combinaison spatiale se composera de deux configurations. La première est similaire à la combinaison d'évacuation actuelle de la navette spatiale, et elle est conçue pour les opérations de lancement, de rentrée et d'urgence en apesanteur et sur Terre. Il est doux et permet une mobilité en cas de perte de pression ou en cas d'interruption des membres d'équipage.
Lorsque les combinaisons spatiales existantes sont pressurisées, elles ont tendance à se raidir. Pour les combinaisons Constellation, l'équipe de Barry a intégré des panneaux de matériau au niveau des articulations (épaules, coudes et genoux) qui maintiennent le volume à l'intérieur de la combinaison constant, permettant aux astronautes de se déplacer facilement. Les ingénieurs de David Clark développent également des matériaux respirants pour la combinaison, les rendant plus confortables que les tissus de nylon conventionnels enduits d'uréthane ou de néoprène.
La deuxième configuration de la combinaison spatiale Constellation, qui sera utilisée pour les excursions lunaires, utilise les mêmes bras, jambes, bottes et casque. Ceux-ci sont encliquetés sur un nouveau torse renforcé équipé de systèmes de survie, d'électronique et de communication. Les astronautes mettront également un vêtement extérieur pour les protéger de la rude atmosphère lunaire, notamment des micrométéorites. Les ingénieurs travaillent également sur des matériaux améliorés pour lutter contre la très fine poussière lunaire, qui, comme la NASA l'a appris des missions Apollo, peut être problématique et dangereuse pour l'équipage.
La nouvelle conception éliminera bon nombre des éléments durs qui ajoutent du poids aux combinaisons spatiales actuelles et peuvent blesser l'équipage en cas d'atterrissage brutal. Au lieu de cela, les ingénieurs utilisent des structures composites légères. De plus, les astronautes pourront entrer et sortir plus rapidement de la combinaison par une entrée arrière zippée ou, pour la combinaison lunaire, une trappe d'entrée arrière. Les combinaisons actuelles sont composées de deux pièces qui prennent trois heures et un coup de main à assembler.
Barry dit qu'une seule combinaison modulaire sera moins chère à fabriquer et réduira la masse de lancement et la complexité logistique. David Clark Company a construit un premier prototype qui sera testé la semaine prochaine à la NASA avec le nouveau véhicule d'exploration de l'équipage, appelé Orion, qui est également en cours de développement pour le programme Constellation.
Hill dit que la première combinaison terminée sera prête à être testée en septembre et que la conception finale de la combinaison sera prête d'ici 2013 et prête pour le vol en 2015. La combinaison lunaire incorporera des écrans OLED et un ordinateur, et agira comme un nœud sur le Internet, relayant les données vers la Terre.
Dans les semaines à venir, l'administration Obama prendra une décision sur l'avenir des vols spatiaux habités américains, ce qui pourrait changer considérablement l'orientation du programme Constellation. L'essentiel est que si nous allons faire des missions habitées, nous avons besoin d'une nouvelle combinaison spatiale, dit Hill. Et, ajoute-t-il, nous avons rendu la combinaison modulaire pour cette raison ; s'ils décident de sauter la lune et d'aller sur Mars, cela ne change pas notre architecture.