https://bodybydarwin.com
Slider Image

Το κοστούμι Deep-Space

2019

Μέχρι τη στιγμή που οι συναγερμοί θα σβήσουν, είναι ξανά στα πόδια του, ελπίζοντας ότι ο κινητήρας δεν γυρίζει, αλλά γνωρίζοντας ότι ήταν - ότι το πρόσωπό του - πρώτη έκταση στην επιφάνεια του Phobos έχει καταγραφεί για τα γενέθλια. Η οθόνη οπτικής ίνας του φανού αναβοσβήνει με δυσοσμία: παραβιάσεις κοστουμιών. Το σώμα του, ή κάποιο μικρό σλιπ από αυτό, έχει εκτεθεί στο ακατέργαστο κενό αέρος ενός φεγγαριού.

Ένας αστροναύτης μπορεί να πεθάνει πολλούς τρόπους, αλλά η αποσυμπίεση είναι ένα από τα πιο φρικιαστικά. Ένα τρυπημένο κοστούμι σημαίνει φυλή σε ιερό, πριν το αίμα του καθαρού οξυγόνου που περιβάλλει το σώμα αιμορραγεί και η υποξία προκαλεί το μαύρισμα του ατόμου. Η γρήγορη απώλεια πίεσης δεν είναι εκρηκτική, αλλά είναι άσχημη: Το νερό στο σώμα αρχίζει να εξατμίζεται και προσπαθεί να ξεφύγει, οι πνεύμονες καταρρέουν και η κυκλοφορία κλείνει.

Κανείς δεν πεθαίνει σήμερα, τουλάχιστον, όχι στον Φόβο. Το κοστούμι που φοράει δεν είναι μπαλόνι υπό πίεση. Είναι το αντίστροφο, πραγματικά - ένα κοστούμι συμπίεσης, με ένα πλέγμα από κομμάτια έξυπνης μνήμης που το συνδέει με το σώμα, αντικαθιστώντας ένα μαξιλάρι οξυγόνου με άμεση, μηχανική αντίθλιψη. Το αποτέλεσμα είναι ο σχηματισμός και η ευκινησία. απαιτεί λιγότερη ενέργεια για να κινηθεί και αυξάνει την εμβέλεια ενός αστροναύτη με τα πόδια. Και σε περίπτωση ρήξης, το κοστούμι παραμένει βιώσιμο: Μπορεί να επιδιορθωθεί επιτόπου με ισοδύναμο εξερευνητή του χώρου με έναν επίδεσμο Ace, με τα δικά του κράματα μνήμης σχήματος να τεντώνουν σφιχτά για να σφραγίσουν την παραβίαση.

Μέχρι τη στιγμή που το έμπλαστρο είναι στη θέση του, οι συναγερμοί έχουν σταματήσει. Οι επιδερμικοί βιοαισθητήρες και οι αλγόριθμοι προγραμματισμού διαδρομής έχουν συντομεύσει το ταξίδι του αστροναύτη σε όλη την επιφάνεια, από έξι χιλιόμετρα σε μόλις τέσσερα. Θα ονομάσει τον έλεγχο της αποστολής για να υποστηρίξει αυτή τη συντόμευση όταν η καρδιακή του συχνότητα εγκαθίσταται. Ένας άσχημος μώλωπος δεν πρόκειται να τον σκοτώσει. Και δεν πέρασε 100 εκατομμύρια μίλια από το σπίτι για να γυρίσει πίσω τώρα.

* * *

Για να πιέσουν τα ανθρώπινα όντα στο ηλιακό σύστημα - σε έναν αστεροειδή, σε ένα φεγγάρι του Άρη, ή ακόμα και στον ίδιο τον Άρη - θα χρειαστούν ένα νέο κοστούμι: αυτό που θα τους επιτρέψει να ταξιδέψουν μέσα σε βαθύ χώρο, , και να επιβιώσουν ένα ευρύ φάσμα δυνητικά θανατηφόρων κινδύνων. "Αν μια μικρή τρύπα εμφανίστηκε σε ένα κοστούμι υπό πίεση με φυσικό αέριο, είναι μια μεγάλη έκτακτη ανάγκη.Αποστολή πάνω από το ασφαλές καταφύγιο σας ASAP λέει ο Dava Newman, μηχανικός αεροδιαστημικής βιοϊατρικής και διευθυντής του προγράμματος Τεχνολογίας και Πολιτικής του MIT.

Ακόμα και τα πιο εξελιγμένα κοστούμια σήμερα περιορίζονται στην τροχιά χαμηλής γης και κανείς δεν σχεδιάστηκε ποτέ να εγκαταλείψει το διαστημικό σκάφος. Η NASA άρχισε να χρησιμοποιεί το κοστούμι προχωρημένης αποδράσεως πληρώματος (ACES) μετά την καταστροφή του Challenger το 1986 για την προστασία των αστροναυτών κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης και της επανεισαγωγής. Αλλά ήταν ελάχιστα ικανό για το καθήκον. Δεδομένου ότι τα χειριστήρια του λεωφορείου δεν είχαν κατασκευαστεί για κατάλληλη λειτουργία, οι πιλότοι πέταξαν συνήθως χωρίς τα ογκώδη γάντια τους, αφήνοντάς τους ευάλωτους σε μια γρήγορη διαρροή πίεσης. Το σύστημα υποστήριξης της ζωής του κοστούμι ήταν ad hoc, με εύκαμπτους σωλήνες σε όλη την καμπίνα. Τώρα που έχει ολοκληρωθεί το πρόγραμμα μεταφοράς, οι αστροναύτες φορούν το ρωσικό ισοδύναμο του ACES, το οποίο εισήχθη το 1973.

Το άλλο κοστούμι της NASA, η Μονάδα Extravehicular Mobility (EMU), είναι λιγότερο από ένα ένδυμα από ένα διαστημόπλοιο διαμέτρου εκατομμυρίων δολαρίων γεμάτο υδραυλικά υγρά. Φοριέται κατά τη διάρκεια των περιπάτων, το πρώτο άγγιξε το κενό το 1983. η πλειοψηφία των υφασμάτων της ήταν αιχμής κατά τη διάρκεια του Ψυχρού Πολέμου. Αν και ο κατασκευαστής του κοστούμι, η ILC Dover, πειραματίζεται με αυτοθεραπευτικά πολυμερή και παρότι η NASA έχει προωθήσει την ανάπτυξη προηγμένων υλικών, όπως αερόγελες για υπερβολική θερμομόνωση, αυτές οι τεχνολογίες δεν έχουν ακόμη μεταναστεύσει στην ΟΝΕ.

Η επόμενη εποχή της διαστημικής πτήσης δεν πρέπει να έχει να κάνει με το χέρι-me-downs, όχι με τον πλούτο των υλικών και σχεδίων που επωάζονται σε εργαστήρια σε όλο τον κόσμο. Με την επικείμενη ιδιωτική εξαγορά των τροχιακών και υποκορεστικών εκτοξεύσεων και τις πρώτες ηχώ μιας εντολής για προσγείωση ανθρώπων στον Άρη, θα υπάρχουν πολλοί περισσότεροι άνθρωποι που πηγαίνουν στο διάστημα, μερικοί από αυτούς που ταξιδεύουν τεράστιες αποστάσεις. Αξίζουν κοστούμια που όχι μόνο τους κρατούν ασφαλή, αλλά και ανταποκρίνονται στις φιλοδοξίες τους.

* * *

Τα πρώτα νέα κοστούμια θα είναι εξορθολογισμένα διαδότες του ACES, μόνο που δεν θα σχεδιαστούν για άντρες πυραύλους, αλλά για μια νέα ομάδα πιλότων και επιβατών που πληρώνουν εκατοντάδες χιλιάδες δολάρια για να μεταφερθούν στο διάστημα. Οι αποκαλούμενες ενδοφλεγμονώδεις δραστηριότητες ή κοστούμια εκτόξευσης, αυτές είναι οι απορροφητικές μάσκες οξυγόνου της διαστημικής βιομηχανίας, οι συσκευές των οποίων η αληθινή λειτουργία, η οποία περιλαμβάνει την προφύλαξη και κάποιο μέτρο υποστήριξης της ζωής kicks μέσα σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης.

Στην αρχική σύμβαση με κοστούμι, η SpaceX ανέφερε ότι το ένδυμα υπό πίεση πρέπει να φαίνεται «άσχημα». Καθώς οι σχεδιαστές ασχολούνται για πρώτη φορά με άλλους πελάτες εκτός της NASA, αναγκάζονται να αναλάβουν νέες προκλήσεις. Σε μια αρχική σύμβαση με τους κοστούμις Orbital Outfitters, το SpaceX ανέφερε ότι το ένδυμα πίεσης πρέπει να φαίνεται «άσχημα», δεν παίρνετε αυτό το είδος διανομής στις κυβερνητικές συμβάσεις, λέει ο Chris Gilman, επικεφαλής σχεδιαστής στο Orbital Outfitters. Ωστόσο, υπάρχουν εμπόδια στο σχεδιασμό του κοστουμιού. Το κοστούμι εκτόξευσης είναι ασυνήθιστο, ένα υπερβολικό κομμάτι που είναι ενσωματωμένο με άκαμπτες διεπαφές για το κράνος και τα γάντια και αρκετό χώρο για να φουσκώνει, όπως το μπάσκετ, Ο Ted Southern, συνιδρυτής του Final Frontier Design, ο οποίος εξασφάλισε την αρχική χρηματοδότηση για το 3G του, δεν είναι υποχρεωμένη να σηκωθεί. Κοστούμι μέσω της πλατφόρμας χρηματοδότησης Kickstarter, ελπίζει να χρησιμοποιήσει μοτίβο, καθώς οι σχεδιαστές μόδας έχουν πάντα να βελτιώσουν την τοποθέτησή τους. "Πιστεύω ειλικρινά ότι αυτό είναι το κλειδί που λέει. "Όσο πιο ανθρωπομορφικό είναι, τόσο πιο δροσερό φαίνεται."

Αυτή είναι η νέα επιχείρηση σχεδιασμού κοστουμιών: για να ικανοποιήσει τις ανάγκες των εμπορικών πελατών, είτε αυτό σημαίνει να γεμίζει τη δυνατότητα επιβίωσης σε ένα μικρότερο πακέτο είτε να προσφέρει καινοτόμες καινοτομίες εξοικονόμησης κόστους στη δομή και την επιλογή υλικών. Το εξάρτημα 3G, το πρώτο από τα οποία είναι σχεδιασμένο για την παράδοση ήδη από τον Ιανουάριο έως την ισπανική αεροδιαστημική εκκίνηση μηδενικό2infinity, απομακρύνει ορισμένα μεταλλικά στοιχεία. Η Final Frontier εξετάζει το ενδεχόμενο να αντικαταστήσει άλλους με πλαστικό υψηλής απόδοσης. Για το κοστούμι IS3 που η Orbital Outfitters παρέχει στην XCOR Aerospace για χρήση στο υποχωρητικό διθέσιο της, η Lynx διερευνά στοιχεία μιας χρήσης. Στοιχεία όπως το στρώμα της ουροδόχου κύστεως που σφραγίζει το κοστούμι θα μπορούσαν να αντικατασταθούν πριν από κάθε εκτόξευση.

* * *

Για να προχωρήσουμε πέρα ​​από τη χαμηλή τροχιά της Γης, οι αστροναύτες θα χρειαστούν περισσότερο από ένα νέο κοστούμι εκτόξευσης. Θα χρειαστούν ένα κοστούμι γενικής χρήσης για εξερεύνηση. Η NASA παρουσίασε πρόσφατα το κοστούμι Z-1, το πρώτο σε μια σειρά δοκιμαστικών σχεδίων. Το Z-1 περιέχει ρουλεμάν στις αρθρώσεις που το καθιστούν πολύ πιο κινητό από το τρέχον μοντέλο extravehicular activity (EVA), την ΟΝΕ. Έχει επίσης μια θύρα πίσω εισόδου που μπορεί να μετατρέψει το κοστούμι σε δικό του κλειδαριές αέρα, επιτρέποντάς του να αγκυροβοληθεί στην πλευρά ενός οικοτόπου για να αποφευχθεί η παρακολούθηση σε λειαντικά σεληνιακό regolith ή διαβρωτική αρειανό έδαφος. Στη συνέχεια, ο οργανισμός θα αρχίσει να εργάζεται στο Z-2, και τα καλύτερα χαρακτηριστικά και των δύο αυτών κοστουμιών θα διπλωθούν στο Z-3. Αν όλα πάνε σύμφωνα με το σχέδιο, το Z-3 θα κάνει τον εναρκτήριο χώρο του από τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό μέχρι το 2017.

Όμως, ανεξάρτητα από το ποια χαρακτηριστικά του Z-3 παίρνει σε τροχιά, δεν είναι πιθανό να συμπεριλάβει τα πιο πρωτοποριακά υλικά σήμερα ή να επιλύσει το μεγαλύτερο μειονέκτημα των κοστουμιών EVA: Πρόκειται για ατομικά σχήματα, γεμάτα με αρκετό οξυγόνο για να διατηρήσουν μια επιβιώσιμη πίεση. Όταν κινούνται, οι αστροναύτες καίουν το 75 τοις εκατό της ενέργειας τους αγωνιζόμενοι ενάντια στα ενδύματά τους, αναγκάζοντας τα γιγάντια μπαλόνια-ζωικά άκρα τους να κάμπτονται και να επεκτείνονται και μόνο 25 τοις εκατό στην πραγματική εξερεύνηση.

Ο Νιούμαν του MIT θέλει να αναστρέψει αυτή την αναλογία. Από το 1999 αναπτύσσει το BioSuit, ένα κοστούμι που αντικαθιστά την πλήρωση αερίου με διαφορετικό σύστημα: μηχανική αντίθλιψη (MCP). Αντί να αντλείται σε προστατευτικό ρυθμιστικό αέρα, η MCP ασκεί μια ομοιόμορφη συμπίεση ολόκληρου του σώματος, αναπαράγοντας επαρκή ατμοσφαιρική πίεση με μηχανική δύναμη. Το κοστούμι που προκύπτει θα κινείται πιο εύκολα, χρησιμοποιώντας μόνο το 25% της ενέργειας του αστροναύτη. Θα ήταν επίσης πολύ πιο ανθεκτικό, καθώς η μηχανική αντίθλιψη θα μπορούσε να αποκατασταθεί εύκολα σε περίπτωση παραβίασης.

Οι αστροναύτες χρειάζονται ένα κοστούμι που μπορεί να αντιμετωπίσει την κοκκινωπή επιφάνεια ενός χτενισμένου αστεροειδούς και μια καταιγίδα σκόνης στον Κόκκινο Πλανήτη. Για να καταστεί η MCP πραγματικότητα, ο Newman χρειάζεται ένα νέο υλικό - αυτό που δεσμεύει σφιχτά, σύμφωνα με τις περίπλοκες καμπύλες της ανθρώπινης φυσιολογίας, ενώ που επίσης αποδίδουν στην κίνηση. "Τα τελευταία δύο χρόνια εξετάσαμε τις 14 υποψήφιες τεχνολογίες που λέει:" Τώρα έχουμε καταφέρει να φθάσουμε σε τρία. "Μία επιλογή είναι τα διηλεκτρικά ελαστομερή, τα οποία επεκτείνονται ή συστέλλονται μέσω ηλεκτρικού ρεύματος, ενεργώντας ως χαμηλής ισχύος Άλλοι είναι κράματα μνήμης σχήματος, ένας όρος απόκρυψης
για εύκαμπτα μέταλλα που μπορούν να επαναλάβουν το αρχικό τους σχήμα και ιδιότητες. Η ομάδα του Newman επικεντρώνεται στην πλεξούδα πολλαπλών κραμάτων, συμπεριλαμβανομένου του μίγματος νικελίου-τιτανίου, Nitinol, το οποίο παραμορφώνεται και μεταρρυθμίζεται με βάση τις μεταβολές της θερμοκρασίας.

"Νομίζω ότι έχουμε αποδείξει την τεχνική σκοπιμότητα που λέει ο Νιούμαν, εκτιμώντας ότι, ακόμη και μερικά εκατομμύρια δολάρια ετησίως, θα μπορούσε να κλιμακώσει την τεχνολογία για να παράγει ένα πραγματικό κοστούμι σε τρία έως πέντε χρόνια.

* * *

Τα εμπόδια που παρακωλύουν την επανδρωμένη αποστολή στο βαθύ διάστημα είναι αποθαρρυντικά: πρόωση ικανή να πραγματοποιήσει οικονομική μετακίνηση προς τον Άρη, ένα διαστημικό σκάφος που μπορεί να προστατεύσει το πλήρωμά του από θανατηφόρες γαλαξιακές κοσμικές ακτίνες κατά τη διάρκεια της ετήσιας πτήσης. Δεν θα είναι το επόμενο έτος ή πιθανόν ακόμα και την επόμενη δεκαετία, αλλά όταν έρχεται η μέρα για εκτεταμένη εξερεύνηση του διαστήματος, οι αστροναύτες θα χρειαστούν ένα κοστούμι που μπορεί να αντιμετωπίσει μια σειρά από περιβάλλοντα, από την κοκκινωπή επιφάνεια ενός αστεροειδούς που κινείται σε μια σκόνη καταιγίδα στον Κόκκινο Πλανήτη. Για να το οικοδομήσουμε, οι σχεδιαστές θα χρειαστούν ένα οπλοστάσιο από νέα υλικά, το καθένα από τα οποία θα προσφέρει μια νέα δυνατότητα.

Τα αγώγιμα νανοσωλήνια και τα ηλεκτρο-ενεργά πολυμερή που διασκορπίστηκαν σε όλο το κοστούμι θα μπορούσαν να αντλούν ενέργεια από τις κινήσεις του αστροναύτη, μετατρέποντας το προστατευτικό κάλυμμα του κράνους υπό πίεση σε μια ημιδιαφανή προβολή οπτικών ινών. Οι τοπικοί χάρτες και οι προκαθορισμένες διαδρομές που είναι τοποθετημένες επάνω στο γείσο θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν και να απενεργοποιηθούν με φωνητικές εντολές. Άλλα δεδομένα ενδέχεται να προέρχονται από επιδερμικούς βιοαισθητήρες, φιλτραρισμένους μέσω αλγορίθμων που συνιστούν βραδύτερο ρυθμό βελτιστοποίησης της παροχής ενέργειας και αέρα. Ακόμη και οι μηχανικοί που είναι σκεπτικοί για την πραγματοποίηση MCP πλήρους σώματος οπωσδήποτε προβλέπουν περιορισμένες εφαρμογές, όπως γάντια χωρίς φυσικό αέριο.

Ανάλογα με τον προορισμό, οι σχεδιαστές θα μπορούσαν να ανταλλάξουν άλλα στοιχεία. Ένα κοστούμι που κατευθύνεται προς έναν αστεροειδή μπορεί να έχει σόλες από μποτάκια, οι οποίες έχουν την ίδια επίδραση ξηρής πρόσφυσης του δέρματος gecko, επιτρέποντάς τους να προσκολληθούν σε επιφάνειες σχεδόν σε οποιαδήποτε κατάσταση, συμπεριλαμβανομένης της σχεδόν μηδενικής βαρύτητας σε ένα ταχύτατα περιστρεφόμενο ουράνιο σώμα. Οι σταθεροποιητές που βρίσκονται σε εξέλιξη στο Draper Laboratory θα μπορούσαν να τοποθετηθούν σε βραχίονες και στα πόδια ενός κοστούμι: Τα μικροσκοπικά γυροσκόπια που έχουν μικροσκοπικούς περιστρεφόμενους δίσκους θα παρέχουν αντίσταση για να δημιουργήσουν την εντύπωση της γήινης βαρύτητας και δυνητικά να μειώσουν τον αποπροσανατολισμό στο μηδέν-G.

Ο Άρης παρουσιάζει τις δικές του προκλήσεις, συμπεριλαμβανομένων των θερμοκρασιών που κυμαίνονται από 70 ° F έως -225 ° F. "Σχετικά με τον Άρη, υπάρχουν εποχές, " λέει η Amy Ross, μηχανικός κοστουμιών στη NASA που εμπλέκεται στο Z-1. "Ίσως χρειαστείτε το ελαφρύ σακάκι σας και το βαρύ παλτό χειμώνα." Ενώ ο Ross φαντάζει να παρέχει αφαιρούμενες, διάφορα βαρίδια, ο Newman πιέζει για ένα πραγματικό παλτό - ένα στρωμένο με αερογέλη ρούχο που θα έχει πάχος μόνο λίγων χιλιοστών, με αρκετή μόνωση εμποτισμένη με αέριο για να αντέξει τη χειρότερη πτώση της θερμοκρασίας στην Αρειανή. - μιμείται τις ολισθηρές, αυτοκαθαριζόμενες ιδιότητες της μονάδας - θα μπορούσε να περιορίσει την ποσότητα σκόνης που εντοπίστηκε σε οχήματα και εγκαταστάσεις.

Το Final Frontier επιδιώκει νανοδομημένες ή κονιοποιημένες ενώσεις για ελαφριά, ευέλικτη θωράκιση από την ακτινοβολία - μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις για τα μελλοντικά κοστούμια. Τα κοστούμια extravehicular επί του παρόντος δεν έχουν προστασία από την ακτινοβολία, αναγκάζοντας τη NASA να περιορίσει απλά τον αριθμό των διαδρομών διαστήματος κατά τη διάρκεια μιας καριέρας αστροναύτη.

Όπως εξηγεί ο Gilman από τα Orbital Outfitters, τα κοστούμια του χώρου είναι γεμάτα με αόρατες λεπτές αποχρώσεις: "Κάθε ουγκιά μάζας και κάθε πιθανή αλληλεπίδραση μεταξύ των υλικών προσθέτει την πολυπλοκότητα σε ένα σύστημα που είναι ήδη πολύ μυστηριώδες, αλλά αυτό είναι το μέλλον του χώρου το κοστούμι δεν θα μπορούσε να είναι μια σταδιακή ανάκαμψη στα εργαλεία της εποχής του Απόλλωνα, αλλά το καλύτερο που έχουν οι πολλαπλές ερευνητικές μέτωπες. Η ικανότητα των αστροναυτών να διερευνήσουν πραγματικά το ηλιακό σύστημα θα καθοριστεί από τους μηχανικούς των υλικών Κάποια από αυτά τα υλικά μπορεί να μην λειτουργούν ποτέ στο διάστημα, αλλά αυτά που μπορεί να σημαίνουν τη διαφορά μεταξύ μερικών ανακατασκευών, συμβολικών βημάτων και μιας πεζοπορίας που αξίζει την πτήση των 100 εκατομμυρίων μιλίων.

Ο Erik Sofge γράφει για την επιστήμη, την τεχνολογία και την κουλτούρα από τη Μασαχουσέτη.

Δείτε μια λεπτομερή ματιά στο κοστούμι του μέλλοντος στην επόμενη σελίδα.

Για τους αστροναύτες να εξερευνήσουν βαθύ χώρο, τα κοστούμια πρέπει να είναι πιο κομψά, πιο έξυπνα και πολύ πιο εύχρηστα. Πολλά από τα υλικά που θα μπορούσαν να συμβούν αυτό είναι σε εργαστήρια τώρα.
Elbert Chu

Προσαρμοσμένη προσαρμογή
Αντί της συμπίεσης αερίων, τα μελλοντικά κοστούμια μπορούν να χρησιμοποιούν κράματα μνήμης σχήματος, όπως ένα πλέγμα από σύρμα Nitinol που κατασκευάζεται από τη Midst Technology με βάση τη Βοστώνη, για να εφαρμόζουν σταθερή μηχανική αντίθλιψη. Το κράμα θα υποστεί επεξεργασία με θερμότητα για να ταιριάζει στενά με τους αστροναύτες αφού φορούν τα κοστούμια τους, αλλά και με τη μετακίνηση.

Ενισχυμένο όραμα
Οι αστροναύτες σήμερα βλέπουν το πλαστικό. τα μελλοντικά βλέφαρα θα μπορούσαν να κατασκευαστούν από ένα καθαρό κεραμικό που ονομάζεται ALON, το οποίο είναι λεπτότερο από το αλεξίσφαιρο γυαλί και τρεις φορές πιο ισχυρό. Μια προβολή heads-up από το Lumus Optical, που χρησιμοποιείται από τους πιλότους F-16, θα μπορούσε να μεταφερθεί σε διαστημικά κράνη ως μια έγχρωμη οθόνη που οδηγεί το φως στα μάτια με οπτικά πρίσματα.

Ρυθμιστικά αφρού
Οι κοίλες περιοχές του σώματος μπορεί να απαιτούν άλλο υλικό μνήμης σχήματος για να ρυθμίζει την αντίθλιψη της κοστούμι. Το Syracuse Biomaterials Institute ανέπτυξε τη βάση αυτής της τεχνολογίας: νανοΐνες άνθρακα που παράγουν θερμότητα όταν ενεργοποιούνται από ηλεκτρισμό, γεγονός που θα μπορούσε να προκαλέσει την ανάπτυξη του αφρού σε προκαθορισμένο σχήμα.

Σύστημα ψύξης
Οι τρέχουσες κοστούμιι κυκλοφορούν στο νερό μέσω σωλήνων 300 ποδιών για να τραβήξουν τη θερμότητα του σώματος. Purdue
Οι μηχανικοί των Πανεπιστημίων δημιούργησαν μια τεχνολογία που θα μπορούσε να απομονώνει τους σωλήνες και να παράγει ενέργεια: ίνες γυαλιού (στο μέλλον, πολυμερή) επικαλυμμένες με θερμοηλεκτρικούς νανοκρυστάλλους που απορροφούν θερμότητα και ηλεκτρισμό.

Προστατευτικό κέλυφος
Μια λανθασμένη συμπίεση από τη μηχανική αντίθλιψη θα μπορούσε να βλάψει ζωτικά όργανα. Ένα άκαμπτο, πλήρως πεπιεσμένο κέλυφος θα παρέχει προστασία χωρίς να περιορίζει την κίνηση ενός αστροναύτη. Για να ελαχιστοποιήσετε το χύμα και να διατηρήσετε άνετα τα σημεία επαφής μεταξύ σκληρού και μαλακού υλικού, κάθε κέλυφος θα εκτυπωθεί 3-D για να ταιριάζει στο χρήστη του.

Γάντια αυτοθεραπείας
Μέχρι στιγμής, η καλύτερη άμυνα ενάντια σε ένα σκισμένο κοστούμι ή γάντι είναι να τον εμπλουτίσει με ισχυρότερα στρώματα. Οι μηχανικοί της ILC Dover διερεύνησαν μια καλύτερη προσέγγιση: Ενσωμάτωση αυτοθεραπευτικών υλικών, όπως πολυμερή που είναι ενσωματωμένα σε μικροεγκλεισμένα χημικά. Όταν οι κάψουλες σπάνε, οι χημικές ουσίες αφρίζουν και θεραπεύουν το σκισμένο κοστούμι.

Εξαιρετική μόνωση
Τα αερογέλια πυριτίου, αποτελούμενα από περίπου 95% αέρα, θα μπορούσαν να μονωθούν ενάντια σε σοβαρές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας. Με την επικάλυψη ενός νανοσκληρυντικού πυριτίου με ένα εύκαμπτο πολυμερές, μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο του Akron έκανε αερόβια ανθεκτικά και αρκετά ευέλικτα για το διάστημα. Το ενσωματωμένο υδρογόνο θα μπορούσε επίσης να εμποδίσει επικίνδυνα επίπεδα ακτινοβολίας.

Τεχνητή βαρύτητα
Η παρατεταμένη έκθεση σε χαμηλή βαρύτητα προκαλεί απώλεια οστικής μάζας και μυϊκή ατροφία, την οποία οι αστροναύτες αποφεύγουν ασκώντας 2, 5 ώρες καθημερινά. Οι συσκευές που αναπτύχθηκαν στο Draper Laboratory θα μπορούσαν να κατασκευάσουν γυμναστήριο σε κοστούμια. Τα γυροσκόπια που συνδέονται με τα χέρια και τα πόδια θα μπορούσαν να παρέχουν αντίσταση παρόμοια με τη δύναμη της βαρύτητας στη Γη.

Συγκολλητική αντοχή
Μια ξηρή κόλλα που δημιουργήθηκε στο Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης, τοποθετημένη στρατηγικά σε κοστούμια, θα μπορούσε να βοηθήσει τους αστροναύτες να κρατούν γρήγορα τις επιφάνειες και τα εργαλεία. Το πλέγμα ινών άνθρακα και Kevlar μιμείται τη δομή του δέρματος και των τενόντων των ποδιών του gecko, δίνοντάς του άνευ προηγουμένου αντοχή - αλλά εύκολα φεύγει μακριά από τις επιφάνειες.

Επιπλέον ισχύ
Οι μπαταρίες που τροφοδοτούν συστήματα υποστήριξης ζωής πρέπει να φορτίζονται επανειλημμένα. Τα νανοσωμάτια οξειδίου του ψευδαργύρου που αναπτύσσονται στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Μίτσιγκαν μπορούν να μετατρέψουν τις κινήσεις σε ηλεκτρισμό. Η ενσωμάτωση τέτοιων πιεζοηλεκτρικών καλωδίων στο ύφασμα πάνω από τα γόνατα και τους αγκώνες θα μπορούσε να προσφέρει πολύτιμο πλεόνασμα στο διάστημα.

Το πρώτο διαστημικό σκάφος φορτίου ρομπότ της Κίνας μόλις πήγε σε τροχιά

Το πρώτο διαστημικό σκάφος φορτίου ρομπότ της Κίνας μόλις πήγε σε τροχιά

Μέσα στο χώρο όπου η Kodak φέρνει την ταινία πίσω στη ζωή

Μέσα στο χώρο όπου η Kodak φέρνει την ταινία πίσω στη ζωή

Τα πιο περίεργα πράγματα που μάθαμε αυτήν την εβδομάδα: τα περίεργα φτάρνισμα και το πώς τα πλευρικά σπίτια έσωσαν 6.500 μωρά

Τα πιο περίεργα πράγματα που μάθαμε αυτήν την εβδομάδα: τα περίεργα φτάρνισμα και το πώς τα πλευρικά σπίτια έσωσαν 6.500 μωρά