Exoesqueleto para pular do espaço

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Exoesqueleto para pular do espaço
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Vídeo: Exoesqueleto para pular do espaço

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Anonim

O filme "Homem de Ferro" inspirou os desenvolvedores a criar um traje adequado para pular do espaço. O traje do futuro ou exoesqueleto para pular do espaço recebeu a designação RL MARK VI, está sendo criado pelos desenvolvedores do Solar System Express e biotechnics da Juxtopia LLC. Este traje será semelhante ao traje do famoso homem de ferro. O traje deveria ser equipado com giroscópios, óculos de realidade aumentada, luvas de controle e até mesmo um jetpack. Ao mesmo tempo, o modelo de produção da novidade deve ser lançado até 2016.

A ideia de criar este exoesqueleto foi inspirada nos fantásticos filmes Homem de Ferro e Jornada nas Estrelas. Presume-se que este traje seja capaz de levantar uma pessoa 100 km. acima da superfície da Terra e, em seguida, abaixe suavemente até o solo sem usar um pára-quedas. Os designers do traje espacial definiram a altura de 100 km como a barra superior por uma razão, essa altura é chamada de linha Karman, que é considerada a fronteira entre o espaço aberto e a atmosfera terrestre. Ao mesmo tempo, saltar de tal altura é uma tarefa de enorme complexidade. Inicialmente, o vácuo cósmico atuará sobre uma pessoa, e então ela entrará na atmosfera terrestre e por um tempo razoavelmente longo estará em estado de queda livre.

A ficção científica não é a primeira vez que inspirou engenheiros a criar a tecnologia do futuro. Por exemplo, no filme Star Trek de 2009, há uma cena em que o capitão da espaçonave James Kirk, o engenheiro Olson e o timoneiro Hikaru Sulu descem à superfície do planeta Vulcano em trajes de alta tecnologia, e o pouso ocorre com o lançamento do pára-quedas. Na trilogia do Homem de Ferro, os trajes de Tony Stark ocupam o centro da história. Os principais componentes de seus exoesqueletos são repulsores (motores antigravitacionais) em luvas e motores a jato em botas. Ao mesmo tempo, o capacete desta roupa tem um display com um indicador no para-brisa. Além disso, o herói pode usar o controle de voz para controlar todos os sistemas disponíveis.

Para implementar essas idéias na prática, é necessário resolver um grande número de problemas diferentes. Pense em como o traje protegerá uma pessoa de mudanças repentinas de temperatura e pressão, resolva o problema do fornecimento de oxigênio, pense em como resistir a ondas de choque hipersônicas e supersônicas. Existem muitos riscos em uma altitude tão impressionante: um atleta pode ter enfisema aéreo, doença descompressiva ou ebulição (ebulição de fluido no corpo em baixa pressão atmosférica). Caso o traje seja danificado, a pessoa pode ficar sem proteção e sem oxigênio.

Exoesqueleto para pular do espaço
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Além disso, o traje desenvolvido deve resistir a ondas de choque hipersônicas e supersônicas. A sobrecarga experimentada também terá um papel importante. No momento em que um atleta se move de uma atmosfera fina para suas camadas mais densas, ele experimentará sobrecargas positivas e negativas de 2g a 8g. E isso pode causar sérios problemas e falha de todo o sistema. Por outro lado, um atleta de tais sobrecargas pode sofrer perda de consciência ou hemorragia.

De acordo com representantes do Solar System Express, o novo traje espacial, batizado de RL MARK VI, permitirá ao atleta saltar do espaço próximo, suborbital e até mesmo da órbita baixa da Terra. O RL no terno é um acrônimo para o Major Robert Lawrence, que foi o primeiro astronauta afro-americano a morrer em 8 de dezembro de 1967, durante voos de teste na Base Aérea de Edwards.

Para testar seu desenvolvimento, o Solar System Express está planejando um salto semelhante ao Red Bull Stratos. Os primeiros testes estão planejados para serem realizados em altitude relativamente baixa, com pouso de paraquedas, mas os objetivos do fabricante são muito mais ambiciosos. Com a ajuda de botas especializadas com motores em miniatura e tecnologia de macacões, o atleta terá que pousar suavemente na posição vertical.

Ao mesmo tempo, os engenheiros da Juxtopia estão trabalhando em um projeto de óculos de realidade aumentada. O princípio de funcionamento desses óculos deve ser semelhante à tecnologia de exibição de informações no para-brisa dos caças modernos, quando todos os dados necessários ao piloto são exibidos na superfície interna do capacete, óculos do piloto ou diretamente no vidro do canopy da cabine. Os óculos de realidade aumentada da Juxtopia proporcionarão ao atleta todas as informações vitais para o controle da situação. Eles falarão sobre a temperatura ambiente e do corpo, frequência cardíaca, pressão e mostrarão muitas outras informações úteis. Além disso, o "saltador" saberá sua localização no espaço, verá a mudança na velocidade de vôo e também poderá manter contato constante com as estações em solo. O sistema inclui câmeras, controle de voz e iluminação ambiente.

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Ao mesmo tempo, as botas giroscópicas devem se tornar a coisa mais alta tecnologia no novo traje milagroso. Presume-se que eles resolverão vários problemas de uma vez. Primeiro, a uma altitude de 100 km. acima do nível do mar, as forças aerodinâmicas não atuarão no corpo do atleta, por isso será muito difícil estabilizar o vôo. Ao mesmo tempo, os giroscópios embutidos nas botas ajudarão a estabilizar a posição do traje espacial no espaço e ajudarão o atleta a manter uma posição ideal ao cruzar os limites da termosfera e da estratopausa. Com a ajuda deles, está prevista a implantação de um sistema de segurança denominado "compensador de giro plano", que será acionado caso o "saltador" perca o controle da posição no espaço por mais de 5 segundos.

Uma das principais funções das botas giroscópicas deve ser o pouso suave do atleta. Presume-se que eles irão "ligar" quando a pessoa estiver quase chegando à superfície da Terra. Neste ponto, bicos em miniatura irão liberar jatos de gás para garantir um pouso seguro e suave. O controlador das botas giroscópicas, assim como os minomotores embutidos nas mesmas, estarão localizados nas luvas de controle, que foram projetadas para facilitar o acesso ao sistema.

Também está prevista a implementação de outro truque - o Gravity Development Board, que é parte integrante do traje que está sendo desenvolvido. Esta placa funcionará como a principal interface de gerenciamento de todo o sistema. De acordo com o diretor técnico da Solar System Express, este desenvolvimento será o primeiro sistema do gênero a ser adequado para uso no espaço e que poderá superar o Arduino Uno em funcionalidade. Presume-se que os primeiros testes da fantasia de milagre acontecerão em julho de 2016, portanto, não resta muito tempo para esperar que a fantasia se torne realidade.

O salto mais marcante até agora

Neste momento, o salto mais marcante da história foi dado por Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), que simultaneamente estabeleceu 2 recordes mundiais de uma vez: o primeiro do mundo deu um salto da estratosfera (altura 39 km), e também se tornou a primeira pessoa a superar a velocidade do som. Naturalmente, sem a presença de equipamento especial, seu salto teria sido impossível. Felix usava um traje especial que, na verdade, era uma variação do traje espacial mais avançado da NASA. Este traje espacial protegeu o bravo saltador de mudanças repentinas de temperatura (durante o salto, a temperatura do ar variou de -68 a 38 graus Celsius) e pressão, bem como um grande número de outros perigos.

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Nunca antes tais trajes, capazes de suportar pressões extremamente altas e ao mesmo tempo realizar um processo de queda controlada, foram desenvolvidos. O traje criado consistia em 4 camadas. A camada externa do traje consistia em um material retardador de chamas chamado Nomex. Sob esta camada estava um dispositivo que segurava a bolha, que estava cheia de gás. A camada interna do traje era um forro respirável. Assim que a pressão aumentou, o traje adquiriu a rigidez necessária. Ao mesmo tempo, o design do traje deveria proporcionar à pessoa uma queda estritamente vertical, de cabeça para baixo. Isso foi crucial para evitar uma pirueta plana.

Uma das tarefas mais importantes do traje era ajustar a pressão. Era necessário regular a pressão para evitar a ocorrência de hipóxia, doença descompressiva, danos nos tecidos - ou seja, os riscos associados a mudanças repentinas na pressão atmosférica. Durante a queda livre, Felix Baumgartner respirou oxigênio puro e uma pressão constante de 3,5 bar foi mantida em seu traje espacial. À medida que o vapor dos diafragmas e da válvula aneróide caíam, a pressão no traje era ajustada internamente. Naquele momento, quando o paraquedista caiu abaixo de 10 km, a pressão na roupa começou a cair, o que garantiu maior mobilidade.

O centro tecnológico do traje era o peitoral blindado. Ele incluía uma câmera de vídeo de alta resolução com uma visão grande angular de 120 graus, um receptor e transmissor de voz, um hidrostabilizador que informava o ângulo e a altura, um acelerômetro e um conjunto duplo de baterias de íon-lítio.

O rosto do paraquedista foi protegido com um escudo plástico especial. No momento da saída do paraquedista da cápsula, a temperatura ao mar deveria estar em torno de -25⁰С. Em alguns minutos de vôo livre, a temperatura do ar cairá para mais da metade. Para evitar que o escudo plástico embaçasse por dentro da respiração do paraquedista, ele foi equipado com 110 fios mais finos, responsáveis por aquecer toda a sua superfície.

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O sistema de pára-quedas desta roupa consistia em 3 pára-quedas: uma unidade de travagem de pára-quedas, um pára-quedas principal e um pára-quedas reserva. Ao mesmo tempo, os dois últimos eram pára-quedas comuns, que foram aumentados 2,5 vezes para fornecer estabilidade adicional. No traje Baumgartner, 4 alças do dispositivo de travamento foram fornecidas de uma vez: 2 vermelhas e 2 amarelas. A alça vermelha, localizada do lado direito do tórax, soltou o pára-quedas principal e lançou o paraquedas do freio, as alças amarelas na coxa direita desengataram o pára-quedas principal para que o pára-quedas reserva pudesse se abrir sem emaranhar. Caso o paraquedista caísse em parafuso e não conseguisse alcançar a alça, ele poderia liberar o pára-quedas do freio pressionando o dispositivo de travamento localizado no dedo indicador esquerdo do traje.

Felix Baumgartner e sua equipe não esconderam o fato de que pular da estratosfera em si é uma conquista muito grande e importante. Mas, ao mesmo tempo, o objetivo principal do salto era precisamente testar o mais recente desenvolvimento da NASA.

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