制造更好的太空服

美国宇航局将宇航员送上月球和火星的计划需要一套新的长荣宇航服,这是40年来的首次。这是航空航天公司正在做的。
EMU套装

经过多年的机器人探索,美国宇航局现在正在加紧计划,再次将人类送入太空。这项雄心勃勃的战略包括更多的太空行走,在月球轨道上建造一个空间站,最终包括月球和火星在内的行星探测。

为了顺利完成这件事,美国宇航员将需要更新的西装。用于舱外活动(EVA)的当前服已经在服务自1981年以来以最小更新和不被设计用于表面勘探的严酷包括灰尘,辐射和其它因素。

两年前,航空航天公司获得了NA玩必威棋SA的一份合同,为NASA位于得克萨斯州休斯顿约翰逊航天中心的EVA项目办公室提供支持。这包括协助NASA计划和执行太空行走,并就开发新型EVA太空服提供建议。

为了赶上美国航空航天局的计划,太空行走,行星探索和EVA西装的重新设计,我们赶上了航空航天的大卫Adlis,校长助理主任,约翰逊航天中心EVA项目,人类探索和航天科。

今年计划进行多少次太空行走?

有计划在2019年10至20国际空间站(ISS)的太空行走,因为国际空间站的装配高度未发生EVA这一活动量。航天工作人员参与EVA活动的各个方面。

你认为太空行走的增加是什么原因?

相当稳定的数量是用于国际空间站的维修和更换。发射延迟导致了几次旨在安装国际空间站新锂离子电池的eva从去年转移到今年春天。在今年下半年还需要6个eva来修理阿尔法磁谱仪。对伊娃来说,这是非常忙碌的一年。

太空行走
美国宇航局宇航员瑞奇·阿诺德,他与同伴美国宇航局宇航员德鲁·菲斯特尔(帧失步)6月14日,2018年图片来源进行了一次太空行走中被描绘:NASA

什么样的新工具设计正在进行或已经开发,以帮助宇航员在太空行走?

多年来,为航天飞机和国际空间站的任务开发和制造了数百种工具和辅助人员。最近开发的主要工具是JSC和Goddard航天飞行中心正在建造的工具,用于Alpha磁谱仪的太空行走修复,Alpha磁谱仪是位于国际空间站外部的一种主要科学有效载荷。这项维修工作将包括切割金属冷却管路、更换泵组、重新连接和锻造冷却管路而不泄漏冷却液——这些都不是合适的宇航员在太空中尝试过的,因此这项工作相当具有挑战性。

对于计划和执行在国际空间站上的太空行走,你们小组提供什么样的支持?

EVA飞行和增量管理(FIM)办公室主要参与国际空间站太空行走的计划和执行。航空航天公司有四名EVA飞行和增量管理人员(FIMs),他们是EVA资源和国际空间站EVA项目之间的主要接口。此外,该小组还与国际空间站的国际合作伙伴提供主要的EVA接口。这包括从计划和需求文件一直到飞行/EVA准备、发射和实时操作的验证/认证。尽管FIM集团是计划和执行的中心,EVA硬件办公室和管理集成办公室的人员也有关键的作用,通过过程,后勤,设计/认证的宇航服,工具,和宇航员辅助在太空行走中使用。

为确保每一次太空行走的安全,预先计划涉及到什么?

有几个程序可以确保EVA安全得到解决。在硬件开发过程中,硬件供应商必须验证他们符合EVA安全要求。每个EVA都有一个综合的安全评估。安全评估的完成,以及对任何可接受风险的讨论,都要通过EVA准备过程的认证,最终由NASA在ISS任务管理团队准备审查中批准。

什么是EVA项目办公室的近期目标,以及有多少人做,我们现在已经支持美国航空航天局休斯顿的办公室?

我们目前有20多人支持EVA办公室,我们的共同目标是通过维护和升级EVA,使国际空间站保持安全和高效的配置,并准备在国际空间站遇到紧急情况时实施应急太空行走。我们也在为未来的超低地球轨道eva做准备,以实现NASA的探索愿景。

动车组演变
目前动车组(左),伴随着新的探索宇航​​服的原型。图片来源:NASA

什么是美国宇航局的探索愿景是什么?

美国航天局真的在计划重振美国的人类太空探索。空间政策指令-1(2017年12月)指出:“与商业和国际合作伙伴一起领导一项创新和可持续的探索计划,以实现人类在整个太阳系的扩展,并将新知识和机遇带回地球。从低地球轨道以外的任务开始,美国将领导人类重返月球进行长期探索和利用,然后是人类前往火星和其他目的地的任务。”

去年8月,美国宇航局咨询委员会(NASA Advisory Council)召开会议时,人类探索与操作演示图以EVA宇航服的正面和中间为开头。我们还有EVA人员,他们已经定期与俄罗斯、欧洲和日本航天机构合作,支持国际空间站。

航天团队如何提高EVA探索服的使用寿命,进展如何?

该EVA探索诉讼仅仅是在早期设计阶段,并不会为年内进入服务。时机是真正依赖于美国宇航局探索倡议和资助。目前的宇航服,用于航天飞机和国际空间站舱外移动单元(EMU),已经在1981年的服务以相对小的修改。

一名航空航天员工致力于EMU,并支持美国宇航局进行评估,以提高宇航服组件或软货物部分的使用寿命,而我们的EVA副总工程师则参与所有技术方面的工作。这种支持将有助于美国宇航局延长宇航服的使用寿命,直至国际空间站的使用寿命,国际空间站目前计划飞行至2024年,但很可能会延长。

再回到勘探西装,航天人员在EVA勘探局从事主要在系统工程和集成,以及对设计的要求和勘探西装里程碑评审的责任很大。最切实和具体任务是探索EVA系统,其中包括新的太空服和气密舱,以及车辆接口的许多需求文档的开发和管理。我们还积极参与了勘探EVA系统运行和设计理念。新的EVA探索套装,xEMU演示的第一个节目,被提名在2023年在国际空间站上工作。

EMU套装
美国航天局的“仿生”Z-2原型套装覆盖层借鉴了与太空严酷环境有许多相似之处:世界海洋。这种设计反映了在令人难以置信的深度发现的水生生物的生物发光特性,以及在全球发现的鱼类和爬行动物的鳞状皮肤,反映了保护地球上一些最坚硬生物的特性。图片来源:美国宇航局

NASAs重新设计的EVA套装的目标是什么?它需要什么才能做到以前的版本所不能做到的?

目前动车组是专门为微重力西装,以使在少数紧急情况下,如有效载荷舱门关闭航天飞机轨道器的设计后的安全。随着时间的推移西装的作用扩大到卫星维修,在维修和更换哈勃太空望远镜的高潮。然后来到组装国际空间站的重大任务,其次是目前的ISS业务 - 所有在低地球轨道(LEO)“浮动”的西装。动车组在这个角色令人钦佩的服务,其生命绵延近四十年 - 这是三个十年的时间比预期长。

关于未来,这一切都归结于需求,需求的要求。NASA的勘探目的地具有用于宇航服额外的要求,例如在局部重力灰尘公差和行走(两个关键差异在月球表面上发现的),以及增加的辐射耐受性。新服也将设计比以前的月球(阿波罗)太空服寿命更长。

您希望长荣办事处在未来能应对哪些挑战?
虽然我们正在处理的EVA为空间站的次数增多,我们也必须有效地对EVA的未来超越低地球轨道移动,包括了新的探索西装的发展和相关的硬件/设备与月球和火星的体系结构网格。我们预计,美国航空航天局协调一致的新的探索举措将需要“所有的手在甲板上” EVA的努力,航天,作为一个突出的队员,是弹簧,以提供更多的专业知识。