La NASA développe de nouvelles combinaisons spatiales pour son programme Artemis. Les nouvelles combinaisons donneront aux astronautes une plus grande mobilité, seront plus sûres et seront conçues de A à Z pour s'adapter aux femmes.
Les racines des combinaisons spatiales modernes ou des unités de mobilité extravéhiculaire (UEM) remontent aux missions Apollo. En fait, les combinaisons spatiales que portent les astronautes de la NASA pendant les sorties dans l'espace ont 40 ans. Ces combinaisons spatiales n'ont jamais été conçues pour s'adapter aux femmes astronautes, et la NASA a l'intention d'Artemis pour obtenir les premières femmes sur la Lune. Pour cela et bien d'autres raisons, la NASA met à jour la conception.
La nouvelle conception s'appelle Unité de mobilité extravéhiculaire d'exploration, ou xEMU.
Les premières combinaisons spatiales de la NASA viennent d'être améliorées en combinaison de vol à haute altitude utilisée par l'US Navy. Les astronautes Gemini les ont utilisés, mais n'ont jamais quitté l'orbite terrestre basse, bien qu'ils aient effectué des sorties dans l'espace. Lorsque la mission Apollo a été annoncée, la NASA a conçu de nouvelles combinaisons spatiales. Les astronautes avaient besoin d'une plus grande protection lorsqu'ils se trouvaient sur la surface lunaire, et ils avaient besoin de mobilité pour accomplir leurs tâches. Les combinaisons spatiales ont été mises à niveau pour des missions Apollo ultérieures, mais au fil des ans, la conception est restée essentiellement la même.
Les combinaisons spatiales sont des unités robustes qui offrent toute la protection offerte par un vaisseau spatial. Dans un communiqué de presse, la NASA les appelle «un vaisseau spatial personnalisé qui imite toutes les protections contre l'environnement hostile de l'espace et les ressources de base fournies par la Terre et son atmosphère».
La sécurité des astronautes est une priorité absolue lorsqu'il s'agit de combinaisons spatiales. Les nouvelles xEMU devront protéger les astronautes des fluctuations de température sauvages sur la surface lunaire, tout comme les versions précédentes. Sur la Lune, la température passe de -157 C à 121 C (-250 F à 250 F.) Pour ce faire, les combinaisons doivent être à la fois réfléchissantes et isolantes.
Le sac à dos familier sera toujours là sur les nouveaux xEMU. Il contient l'alimentation des combinaisons et l'air respirable. Il doit également éliminer le CO2, les odeurs et l'humidité. Les progrès technologiques ont réduit ces systèmes, ce qui signifie que les nouvelles combinaisons auront des systèmes de sauvegarde, les rendant plus sûrs en cas de défaillance. Ils pourraient également permettre aux astronautes d'effectuer des missions plus longues.
De vieilles vidéos d'astronautes sur la surface lunaire montrent à quel point les combinaisons étaient maladroites. Les astronautes ont parfois eu du mal à terminer leurs tâches, perdant leur équilibre et tombant. Les vidéos sont assez comiques, mais ces combinaisons maladroites ont consommé beaucoup d'énergie des astronautes, ce qui préoccupait la NASA. Les combinaisons xEMU auront une plus grande mobilité et aideront à la plus grande variété de tâches que les astronautes devront effectuer, sans épuiser les astronautes.
Les nouvelles xEMU donneront aux astronautes plus de flexibilité dans des domaines critiques comme les genoux et les épaules. Les astronautes pourront se pencher plus librement sur les genoux, faire tourner leurs hanches et même soulever des objets au-dessus de leur tête. Certaines parties des anciens costumes, comme les épaules, reposaient sur des poulies et des câbles. Les nouvelles combinaisons utilisent des roulements pour donner plus de mobilité aux astronautes. Ils permettront également une rotation complète des bras, de l'épaule au poignet.
Lorsque les UEM d'Apollo ont été conçues pour la première fois, nous n'avions aucune idée de la surface lunaire. Nous ne savions pas sur quels atterrisseurs, rovers et astronautes se déplaceraient, donc les bottes de l'UEM étaient rigides. Les nouvelles xEMU comportent des bottes de style randonnée à semelles souples, ce qui fait des positions plus rigides des astronautes d'Apollo une bizarrerie historique. Toutes ces améliorations aideront non seulement les astronautes à accomplir leurs tâches plus facilement, mais aussi à garder leur équilibre.
Les casques, ou ce qu'ils appellent parfois des «casquettes Snoopy» sont également en cours de refonte. Le microphone à l'intérieur des anciens casques ne suivait pas toujours bien les mouvements des astronautes, mais le nouveau comporte plusieurs microphones intégrés. Ils sont activés par la voix et rendront les communications plus fiables et plus faciles. Les nouveaux casques ne deviendront pas aussi chauds et moites que les anciens.
La nature fait appel à de longues sorties dans l'espace, et bien que les astronautes n'aiment généralement pas utiliser le système des «couches», les xEMU en auront une version mise à jour. Mais assez parlé de cela.
Les unités xEMU seront modulaires. Ils peuvent être adaptés à différents environnements. Alors qu'Artemis concentre notre attention sur la surface de la Lune, les astronautes devront également travailler sur la passerelle lunaire et éventuellement y faire des sorties dans l'espace. Les astronautes se rendront toujours à l'ISS, et peut-être aussi à Mars. Le xEMU peut être adapté à tous ces environnements et missions. Les températures martiennes d'été et d'hiver varient selon le lieu et la saison, tandis que la Lune n'a ni saisons ni atmosphère. Et la faible gravité à l'ISS signifie que la mobilité des bras et des jambes n'est pas aussi critique.
La NASA modernise également le système de visière. Les casques des combinaisons actuelles doivent être renvoyés sur Terre pour être réparés, ce qui est une disposition maladroite pour les astronautes à la porte lunaire ou sur Mars. Les nouveaux casques seront dotés de visières à remplacement rapide. Les visières sont un bouclier protecteur pour la bulle sous pression, et une fois qu'une visière devient trop rayée, elle peut être rapidement remplacée.
Le nouveau xEMU conviendra beaucoup mieux aux astronautes. Les installations d’anthropométrie et de biomécanique de la NASA au Johnson Space Center s’assureront de cela. À cette installation, les astronautes subiront des scans 3D du corps entier pendant qu'ils effectuent les mouvements et les postures de base attendus lors des sorties dans l'espace. Cela créera un modèle animé de modèle 3D de chaque astronaute que la NASA utilisera certains composants modulaires xEVU pour chaque astronaute. Cela permet un meilleur ajustement pour les astronautes et soulage l'usure de la peau et les abrasions, en particulier lors de longues promenades.
Les nouveaux xEMU seront également saisis par l'arrière. C’est une amélioration par rapport à la méthode lourde utilisée actuellement, où la mobilité est sacrifiée. L'entrée arrière crée un placement plus naturel des articulations et un ajustement et une mobilité plus naturels. Il est un peu simpliste de dire que les astronautes peuvent simplement «marcher» dans leur combinaison puis la sceller, mais c'est dans ce sens.
Cette vidéo montre un astronaute montant dans la combinaison avec une relative facilité et met en évidence la mobilité accrue.
Le premier vrai test des nouvelles xEMU sera la mission Artemis au pôle Sud lunaire en 2024. Mais avant cela, les nouvelles combinaisons seront testées ici sur Terre et à l'ISS. Au moment où les quelques élus poseront à nouveau le pied sur la Lune, les costumes seront prêts.
Le visage de l'exploration spatiale change. De plus en plus, la NASA compte sur des sociétés privées pour soutenir leurs efforts. C’est certainement vrai en ce qui concerne l’exploration de la Lune et le programme Artemis de la NASA. Il existe une multitude d’entreprises développant des technologies pour Artemis et d’autres missions, et des entreprises privées jouent également un rôle dans la xEMU.
La NASA a l'intention de construire les xEMU initiales pour les premiers astronautes Artemis, mais après cela, ce sera aux entreprises privées de les construire et de les entretenir. SpaceX a déjà conçu et construit des combinaisons de vol que les astronautes peuvent porter pendant le voyage dans l'espace, il pourrait donc être une progression naturelle pour eux de construire des xEMU.
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