Hasta ahora, todos los trajes espaciales que los humanos han utilizado han sido diseñados con una misión y un propósito específicos en mente. Hasta el momento, no ha existido un traje espacial universal o 'perfecto' que se ajuste a todas las necesidades. Por ejemplo, los trajes de 'calabaza' de EE. UU. ACES y el ruso Sokol son solo para lanzamiento y reentrada y no pueden usarse para caminatas espaciales. Y los trajes Apollo A7L fueron diseñados con botas de suela dura para que los astronautas caminen sobre la Luna, mientras que el actual EMU de la NASA y el Ruso Orlan están diseñados para su uso en el espacio, pero con botines de suela blanda para no dañar el exterior del espacio. estación.
¿Qué constituiría el traje espacial perfecto que podría usarse para cualquier misión? Tendría que ser liviano e impermeable a rasgaduras, impactos y radiación, pero también ser flexible, ajustarse a varios tamaños y ser lo suficientemente cómodo para usarse durante largos períodos de tiempo.
Con esas especificaciones en mente, ¿es posible crear el traje espacial perfecto?
Un astronauta que usa el traje de caminata espacial EMU actual de la NASA, afuera de la Estación Espacial Internacional. Crédito: NASA
'Diseñar un traje espacial se convierte en una batalla entre protección y movilidad', dijo el entrenador de astronautas de la NASA Robert Frost en un artículo sobre Quora. “Cuanto más intentamos proteger al usuario, menos móvil se vuelve. Cuanto más móviles los hagamos, menos protegidos estarán '.
El traje espacial perfecto sería, para citar a Elon Musk, 'rudo'.
Esa es la terminología que SpaceX utilizó en las negociaciones con las empresas de fabricación de trajes para crear el traje de presión para los futuros pasajeros comerciales de SpaceX. SpaceX ahora está diseñando su propio traje, y Musk dijo que SpaceX busca no solo utilidad sino también estética.
'Debe verse como un traje espacial del siglo XXI y funcionar bien', dijo durante un AMA en reddit.
Pero incluso con el traje 'rudo' de SpaceX, están diseñando con un propósito en mente.
Y existen obstáculos para tener un 'diseño de traje espacial rudo', escribió Eric Sofge en un artículo en Popular Science. “Un traje de entrada es desgarbado, un mono de gran tamaño incrustado con interfaces rígidas para el casco y los guantes, y suficiente espacio para inflarse, como una pelota de baloncesto, cuando está presurizado, especialmente en el asiento, para que un astronauta no esté obligado a hacerlo. Levantarse.'
Nuevas ideas
Una de las mejores esperanzas en el horizonte es un tipo de traje espacial de “envoltura retráctil” que el MIT ha estado desarrollando. Es un traje espacial ligero, ajustado y flexible.a laSiete de nueve en Star Trek: Voyager: forrado con pequeñas bobinas como músculos.
Dava Newman con el biosuit. Crédito de la imagen: Donna Coveney
'Con los trajes espaciales convencionales, estás esencialmente en un globo de gas que te proporciona el tercio necesario de atmósfera [de presión] para mantenerte vivo en el vacío del espacio', dijo uno de los desarrolladores, Dava Newman. . “Queremos lograr esa misma presurización, pero a través de contrapresión mecánica, aplicando la presión directamente sobre la piel, evitando así la presión del gas por completo. Combinamos elásticos pasivos con materiales activos. ... En última instancia, la gran ventaja es la movilidad y un traje muy ligero para la exploración planetaria '.
El MIT está utilizando una aleación de níquel-titanio con memoria de forma y continúan probando ideas. Algunos problemas con este traje incluyen la dificultad de ponerse un traje tan ajustado en un entorno de gravedad cero y cómo se puede conectar un casco presurizado con gas al traje presurizado por compresión.
El traje NASA Z-2 incorporará el diseño de 'tecnología' que votó el público. Crédito: NASA
La NASA reveló recientemente al ganador de un diseño de traje espacial votado por el público llamado Z-2. Si bien se parece un poco al traje ficticio de Buzz Lightyear, tiene cojinetes en las articulaciones que lo hacen más flexible que el EMU actual de la NASA. También tiene un puerto de entrada trasera, lo que le permite acoplarlo al costado de un transportador móvil o hábitat, convirtiendo esencialmente el traje en su propia esclusa de aire. Esto ayuda a evitar la entrada de suelo abrasivo y polvo, como el suelo marciano regolito lunar. Actualmente, la NASA está probando el prototipo Z-2 con planes para desarrollar un traje mejor, el Z-3. Si funciona bien, el Z-3 podría usarse en una caminata espacial desde la Estación Espacial Internacional para 2017.
Así que, aún así, el traje espacial perfecto se nos escapa.
Pero aquí hay algunas otras adiciones que serían el traje espacial perfecto:
Autocuración:Actualmente, tener múltiples capas es la mejor manera de defenderse de rasgaduras o rasgaduras, que pueden ser fatales en el vacío del espacio. Pero el traje de cuerpo del MIT utilizaría contrapresión mecánica para contrarrestar un desgarro, y los ingenieros de ILC Dover están buscando la integración de materiales autorreparables, como polímeros incrustados con productos químicos microencapsulados que crearían una espuma para curar un traje desgarrado.
Guante de traje espacial. Cortesía del Centro Espacial Johnson
Mejores guantes:Los guantes han sido una de las cosas más difíciles de diseñar en trajes espaciales. Hacer un guante que sea a la vez flexible y protector es un desafío. El astronauta Duane Carey comparó las caminatas espaciales con tratar de arreglar su automóvil con guantes de invierno. A los astronautas les han frotado la piel hasta que sangra y han perdido las uñas debido al uso de los guantes actuales. La NASA trabaja constantemente en mejores guantes.Visión aumentada:Actualmente, los cascos de policarbonato de la NASA podrían confundirse con las peceras. Un material que podría usarse para futuros cascos es una cerámica transparente llamada ALON, que es más delgada que el vidrio a prueba de balas y tres veces más fuerte. Otra adición podría ser una pantalla de visualización interna, como las que usan los pilotos de F-16, para proporcionar datos e información.
La ropa interior refrescante que se usa debajo del traje espacial EMU de la NASA. Crédito: NASA.
Un mejor sistema de enfriamiento:Los trajes actuales tienen 'ropa interior' con unos 300 pies de tubos de plástico que hacen circular el agua para eliminar el calor corporal. Los ingenieros de la Universidad de Purdue están desarrollando un polímero utilizando fibras de vidrio recubiertas con nanocristales termoeléctricos que absorben el calor y descargan la electricidad.
Gravedad artificial:¿Recuerdas las botas magnéticas que se usaron en Star Trek: The Undiscovered Country y Star Trek: Insurrection? La Universidad de Massachusetts está desarrollando un adhesivo seco que podría ayudar a los astronautas y esas molestas herramientas flotantes a 'adherirse' a las superficies. Está hecho de un tejido de fibra de carbono e imita la estructura de la piel y los tendones de los pies de gecko. Otra idea, aunque no es exactamente la misma, es una forma de contrarrestar la atrofia muscular y ósea en gravedad cero: Draper Labs está desarrollando giroscopios que podrían acoplarse a los brazos y piernas de trajes espaciales que podrían proporcionar una resistencia similar a la fuerza de gravedad en Tierra.
Energía de la batería de larga duración:Un problema para las caminatas espaciales largas es tener suficiente energía en la batería. Michigan Tech está desarrollando unidades que pueden convertir el movimiento en electricidad. Además, Elon Musk podría tener algunas ideas para baterías de larga duración ...
Entonces, mientras muchas entidades están trabajando en ideas y conceptos, aún no se ha desarrollado el traje espacial perfecto. Si los humanos van a ir a un asteroide, de regreso a la Luna, a Marte o en una misión al espacio profundo, necesitaremos un traje lo más perfecto posible.
Otras lecturas:
Traje espacial 'retractilado' del MIT
El traje del espacio profundo: ciencia popular
Factores considerados en el diseño de un traje espacial: Quora
Traje Z-2 de la NASA