Exoschelet pentru sărituri din spațiu

Cuprins:

Exoschelet pentru sărituri din spațiu
Exoschelet pentru sărituri din spațiu

Video: Exoschelet pentru sărituri din spațiu

Video: Exoschelet pentru sărituri din spațiu
Video: Gheboasa x Lil Cagula - Mbappe | Official Video 2024, Mai
Anonim

Filmul „Iron Man” i-a inspirat pe dezvoltatori să proiecteze un costum care să fie potrivit pentru sărituri din spațiu. Costumul viitorului sau exoscheletul pentru sărituri din spațiu a primit denumirea RL MARK VI, este creat de dezvoltatorii Solar System Express și biotehnică de la Juxtopia LLC. Acest costum va fi similar cu costumul celebrului om de fier. Costumul ar trebui să fie echipat cu giroscop, ochelari de realitate augmentată, mănuși de control și chiar un jetpack. În același timp, se așteaptă ca modelul de producție al noutății să fie lansat până în 2016.

Ideea de a crea acest exoschelet a fost inspirată de filmele fantastice Iron Man și Star Trek. Se presupune că acest costum va putea ridica o persoană 100 km. deasupra suprafeței Pământului și apoi coborâți ușor la sol fără a utiliza o parașută. Proiectanții costumului spațial au stabilit înălțimea de 100 km ca bara de sus, dintr-un motiv, această înălțime se numește linia Karman, care este considerată granița dintre spațiul deschis și atmosfera terestră. În același timp, săritul de la o astfel de înălțime este o sarcină de o complexitate enormă. Inițial, vidul cosmic va acționa asupra unei persoane, iar apoi va intra în atmosfera pământului și pentru o perioadă destul de lungă de timp va fi într-o stare de cădere liberă.

Știința-ficțiune nu este prima dată când îi inspiră pe ingineri să creeze tehnologia viitorului. De exemplu, în filmul din 2009 Star Trek, există o scenă în care căpitanul navei spațiale James Kirk, inginerul Olson și timonierul Hikaru Sulu coboară pe suprafața planetei Vulcan în costume de înaltă tehnologie, iar aterizarea are loc odată cu desfășurarea parașutei. În trilogia Iron Man, costumele lui Tony Stark ocupă un loc central în poveste. Principalele componente ale exoscheletelor sale sunt repulsorii (motoare antigravitaționale) în mănuși și motoarele cu jet în cizme. În același timp, casca din acest costum are un afișaj cu un indicator pe parbriz. În plus, eroul poate folosi controlul vocal pentru a controla toate sistemele disponibile.

Pentru a pune în aplicare aceste idei în practică, este necesar să se rezolve un număr mare de probleme diferite. Gândiți-vă la modul în care costumul va proteja o persoană de schimbări bruște de temperatură și presiune, rezolvați problema alimentării cu oxigen, gândiți-vă cum să rezistați undelor de șoc hipersonice și supersonice. Există o mulțime de riscuri la o altitudine atât de impresionantă: un atlet poate experimenta emfizemul aerului, boala de decompresie sau ebullismul (fierberea fluidului în corp la presiune atmosferică scăzută). În cazul în care costumul este deteriorat, persoana poate rămâne fără protecție și oxigen.

Exoschelet pentru sărituri din spațiu
Exoschelet pentru sărituri din spațiu

În plus, costumul dezvoltat trebuie să reziste undelor de șoc hipersonice și supersonice. Supraîncărcarea experimentată va juca, de asemenea, un rol important. În momentul în care un sportiv trece dintr-o atmosferă subțire în straturile sale mai dense, va experimenta suprasolicitări pozitive și negative de la 2g la 8g. Și acest lucru poate provoca probleme grave și eșecul întregului sistem. Un atlet, pe de altă parte, din astfel de suprasolicitări poate prezenta pierderea cunoștinței sau hemoragie.

Potrivit reprezentanților Solar System Express, noul costum spațial, denumit RL MARK VI, îi va permite sportivului să sară din spațiul apropiat, din spațiul suborbital și chiar de pe orbita joasă a Pământului. RL în costum este un acronim pentru maiorul Robert Lawrence, care a fost primul astronaut afro-american care a murit pe 8 decembrie 1967, în timpul zborurilor de testare la baza forțelor aeriene Edwards.

Pentru a-și testa dezvoltarea, Solar System Express planifică un salt similar cu Red Bull Stratos. Primele teste sunt planificate a fi efectuate la o altitudine relativ mică, folosind o aterizare cu parașuta, dar obiectivele producătorului sunt mult mai ambițioase. Cu ajutorul cizmelor specializate cu motoare miniaturale și tehnologia costumului de aripă, sportivul va trebui să aterizeze lin într-o poziție verticală.

În același timp, inginerii Juxtopia lucrează la un proiect de ochelari de realitate augmentată. Principiul de funcționare al acestor ochelari ar trebui să fie similar cu tehnologia de afișare a informațiilor pe parbrizul luptătorilor moderni, atunci când toate datele necesare pilotului sunt afișate pe suprafața interioară a căștii, a ochelarilor de pilot sau direct pe sticla baldachin de pilotaj. Ochelarii de realitate augmentată de la Juxtopia îi vor oferi sportivului toate informațiile vitale necesare pentru controlul situației. Vă vor spune despre temperatura mediului și corpul, ritmul cardiac, presiunea și vă vor arăta o mulțime de alte informații utile. În plus, „jumperul” își va cunoaște locația în spațiu, va vedea schimbarea vitezei de zbor și va putea, de asemenea, să țină constant legătura cu stațiile de la sol. Sistemul include camere, control vocal și iluminare ambientală.

Imagine
Imagine

În același timp, cizmele giroscopice ar trebui să devină cel mai high-tech lucru din noul costum miracol. Se presupune că vor rezolva mai multe probleme simultan. În primul rând, la o altitudine de 100 km. deasupra nivelului mării, forțele aerodinamice nu vor acționa asupra corpului atletului, din acest motiv va fi foarte dificil să stabilizați zborul. În același timp, giroscopul încorporat în ghete va ajuta la stabilizarea poziției costumului spațial în spațiu și va ajuta sportivul să mențină o poziție optimă atunci când traversează granița termosferei și a stratopauzei. Cu ajutorul lor, este planificată implementarea unui sistem de siguranță numit „compensator de rotire plat”, care se va activa dacă „jumperul” pierde controlul asupra poziției în spațiu mai mult de 5 secunde.

Una dintre funcțiile principale ale cizmelor giroscopice ar trebui să fie aterizarea ușoară a sportivului. Se presupune că vor „porni” atunci când o persoană aproape a ajuns la suprafața pământului. În acest moment, duzele miniaturale vor elibera jeturi de gaz pentru a asigura o aterizare sigură și lină. Controlerul cizmelor giroscopice, precum și mini-motoarele încorporate în ele, vor fi amplasate pe mănușile de control, care sunt proiectate pentru a oferi acces ușor la sistem.

De asemenea, este planificată implementarea unui alt truc - Gravity Development Board, care este o parte integrantă a procesului în curs de dezvoltare. Această placă va acționa ca interfața principală pentru gestionarea întregului sistem. Potrivit directorului tehnic al Solar System Express, această dezvoltare va fi primul sistem de acest gen care va fi potrivit pentru utilizare în spațiu și care poate depăși funcționalitatea Arduino Uno. Se presupune că primele teste ale costumului minune vor avea loc în iulie 2016, deci nu mai este mult timp să așteptăm ca fantezia să se împlinească.

Cel mai remarcabil salt de până acum

În acest moment, cel mai remarcabil salt din istorie a fost realizat de Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), care a stabilit simultan 2 recorduri mondiale: primul din lume a făcut un salt din stratosferă (înălțime 39 km) și a devenit, de asemenea, prima persoană care a depășit viteza sunetului. Firește, fără prezența unor echipamente speciale, saltul său ar fi fost imposibil. Felix a purtat un costum special care era de fapt o variantă a celui mai avansat costum spațial al NASA. Acest costum spațial a protejat jupanul curajos de schimbările bruște de temperatură (în timpul săriturii, temperatura aerului a variat de la -68 la 38 de grade Celsius) și de presiune, precum și de un număr mare de alte pericole.

Imagine
Imagine

Niciodată nu s-au dezvoltat astfel de costume, capabile să reziste la presiuni extrem de ridicate și, în același timp, să efectueze un proces controlat de cădere. Costumul creat a fost format din 4 straturi. Stratul exterior al costumului consta dintr-un material ignifug numit Nomex. Sub acest strat era un dispozitiv care ținea bula, care era umplută cu gaz. Stratul interior al costumului era o căptușeală respirabilă. De îndată ce presiunea a crescut, costumul a dobândit rigiditatea de care avea nevoie. În același timp, designul costumului trebuia să ofere unei persoane o cădere strict verticală, cu capul în jos. Acest lucru a fost crucial pentru a evita intrarea într-un vârf plat.

Una dintre cele mai importante sarcini ale costumului a fost ajustarea presiunii. A fost necesar să se regleze presiunea pentru a evita apariția hipoxiei, a bolii de decompresie, a deteriorării țesuturilor - adică acele riscuri asociate cu modificări bruște ale presiunii atmosferice. În timpul căderii libere, Felix Baumgartner a respirat oxigen pur și s-a menținut o presiune constantă de 3,5 bari în costumul său spațial. Pe măsură ce vaporii diafragmelor și ale supapei aneroide au scăzut, presiunea din costum a fost ajustată intern. În acel moment, când parașutistul a scăzut sub 10 km, presiunea din costum a început să scadă, ceea ce a asigurat o mobilitate mai mare.

Centrul tehnologic al costumului era pieptarul blindat. Acesta a inclus o cameră video de înaltă rezoluție cu o vedere panoramică de 120 de grade, un receptor și un transmițător de voce, un hidrostabilizator care a raportat unghiul și înălțimea, un accelerometru și un set dublu de baterii litiu-ion.

Fața parașutistului era protejată cu un scut special din plastic. În momentul ieșirii parașutistului din capsulă, temperatura peste bord ar fi trebuit să fie de aproximativ -25⁰С. În câteva minute de zbor liber, temperatura aerului se va înjumătăți. Pentru a preveni scutul din plastic să se abată din interiorul respirației parașutistului, acesta a fost echipat cu 110 fire mai subțiri, care erau responsabile pentru încălzirea întregii sale suprafețe.

Imagine
Imagine

Sistemul de parașută al acestui costum consta din 3 parașute: o unitate de frânare a parașutei, o parașută principală și o parașută de rezervă. În același timp, ultimele două au fost parașute obișnuite, care au fost mărite de 2,5 ori pentru a oferi stabilitate suplimentară. În costumul Baumgartner, au fost prevăzute simultan 4 mânere ale dispozitivului de blocare: 2 roșii și 2 galbene. Mânerul roșu, situat în partea dreaptă a pieptului, a eliberat parașuta principală și a aruncat parașuta frânei, mânerele galbene de pe coapsa dreaptă decuplând parașuta principală, astfel încât parașuta de rezervă să se poată desfășura fără încurcare. În cazul în care parașutistul a căzut într-un vârf de coadă și nu a putut ajunge la mâner, el a putut elibera parașuta frânei apăsând dispozitivul de blocare a inelului situat pe degetul arătător stâng al costumului.

Felix Baumgartner și echipa sa nu au ascuns faptul că sărind din stratosferă în sine este o realizare foarte mare și importantă. Dar, în același timp, scopul principal al saltului a fost tocmai testarea celei mai recente dezvoltări a NASA.

Recomandat: