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Microsoft Word - 评估宇航服手套贴合度对灵活性和认知任务表现的影响 - Seamus Lombardo - ICES 2020 - 反馈已实施 722020
宇航服设计。迄今为止，宇航服贴合度与操作性能之间的关系尚未量化。这项工作研究了宇航服手套贴合度对灵巧任务和模拟月球着陆器手动控制任务（具有心理工作量成分）的表现的影响。通过这些任务，评估了静态手套贴合度增加与灵巧任务和认知任务表现下降相关的假设。参与者（n = 9）穿着类似于猎户座乘员生存系统的原型宇航服手套，在手套箱真空室（4.3 psid）中完成任务。受试者在尺寸方案中的规定贴合度是使用他们的人体测量学确定的。受试者在加压和不加压状态下戴着比规定贴合度小一号的手套、规定贴合度尺寸和比规定贴合度大一号的手套执行任务。为了评估一般灵活性，受试者完成了钉板任务，这需要在板上的位置之间移动和旋转钉子。灵活性也通过功能性工具任务进行测量，其中受试者将舱外活动 (EVA) 系绳钩连接到按照 NASA 规范设计的固定装置上并断开连接。对于这两项灵活性任务，记录了完成时间。Draper 实时性能指标工作站月球登陆模拟器用于评估飞行性能和心理工作量（通过次要任务响应时间测量）。没有一致的迹象
压力服 (EVA) 的运动范围 (ROM) 分析...
压力服（EVA 和 LES）设计。与阿波罗计划中使用的测角仪和 2D 静态摄影方法相比，过去二十年，随着 3D 运动捕捉的使用，评估宇航服 ROM 的方法有了显著的进步。这些方法更准确地模拟了宇航服（例如）对标称人体 ROM 和伸展范围的限制。目前评估宇航服 ROM 的研究方法利用 Vicon 相机系统跟踪放置在执行运动序列的受试者身上的反射标记，然后将其识别为 3D 空间中的坐标点。德克萨斯 A&M 大学的航空航天人体系统实验室 (AHSL) 开发了一种利用 3D 摄影测量扫描仪可视化和分析 ROM 和伸展体积包络的新方法。具体而言，使用 10 相机扫描系统以每秒 10 张图像的速度捕捉人体受试者的 20 秒运动序列，从而产生 200 张 3D 图像。结合支持计算机程序，任何人体测量兴趣点都可以在人体或防护服扫描图上标注出来，进行协调，自动跟踪整个运动序列，然后绘制成图表，以分析受试者在未穿防护服、未穿防护服加压和穿防护服加压配置下的伸展和 ROM。理论上，这种方法可以模拟任何尺寸的受试者在任何防护服尺寸下的表现下降。将这种策略应用于未穿防护服的扫描人体
为 Aouda.X 开发后入式 HUT/PLSS 设计...
关键词：后入式航天服、HUT、PLSS、Aouda.X、穿戴、原型开发 由奥地利空间论坛（OWF）开发的 Aouda.X 航天服模拟器目前由一个重 48 公斤的系统组成，其中近 57% 由航天服的 HUT（硬上身）、PLSS（便携式生命支持系统）和 OBDH（机载数据处理）组成。除此之外，当前配置需要 3 小时的辅助穿戴/脱下。为了改善设计的人体工程学，必须开发一种相对较轻且具有高效穿戴能力（最好是自行穿戴）的 HUT/PLSS 设计原型。可以通过提出后入口设计来解决此问题，当在 Aouda.X 上实施时，可以潜在地缓解这些障碍。本研究旨在根据行星服性能指标和操作要求，为 Aouda.X 的当前配置确定合适的后入口封闭设计。Aouda.X 后入口设计还旨在与北达科他大学载人航天实验室开发的 NDX-Suitport 兼容。论文工作包括开发一种合适的方法来区分宇航服模拟器的 HUT 和 PLSS 的后入口设计，并根据这些要求识别自密封/锁定机制。作为本研究的结果，设计了 HUT 和 PLSS 的全尺寸 CAD 模型，该模型具有与宇航服和宇航服端口兼容的最佳尺寸。进行静态载荷分析以验证结构的可行性并对材料选择提出合适的建议。概述了进一步改进后入式防护服开发的方法。
NASA 舱外活动技术路线图...
几十年来，美国国家航空航天局 (NASA) 开发并完善了许多技术，以推进舱外活动 (EVA) 系统。在过去 15 年中，德克萨斯州休斯顿约翰逊航天中心 (JSC) 的探索舱外机动装置 (xEMU) 政府参考设计在推进该技术方面迈出了重大一步。xEMU 借鉴了阿波罗、航天飞机和国际空间站 (ISS) EMU 的经验教训，改进了该技术以提高在极端环境下的性能。随着 NASA 设定其登陆月球和火星的目标，需要一种能够耐受重力和灰尘的宇航服设计来应对这些恶劣环境。NASA 已使用路线图作为记录可行计划的手段，以制定实现 NASA 使命和目标所需的技术发展战略。为了帮助登陆月球并在月球上建立持续存在，NASA 通过探索舱外活动服务 (xEVAS) 合同从行业采购了舱外活动服务。这些服务包括经过认证的承包商提供的宇航服、工具、设备、车辆接口以及对培训和实时操作的支持。NASA 现在将专注于火星任务。NASA 领导层已制定了与该机构的愿景和月球到火星 (M2M) 战略相关的目标和目的。本文介绍了一个组织框架，以深入了解 NASA 的愿景是如何实现的。此外，本文还介绍了宇航服技术的成熟和发展，并揭示了 M2M 计划的 EVA 技术路线图。这些 EVA 路线图可视化了火星探索所需的 EVA 能力的可行路径。
空间探索的优点和缺点
GPS技术乳腺癌测试成像基于NASA航天飞机主发动机燃油泵的设计人造心脏泵，以补充左心室中心脏的泵送能力。一种机械臂，允许外科医生操作三种仪器，同时进行腹腔镜手术。消防员的轻巧呼吸系统，值得注意的是吸入受伤。在1970年代开发的特氟龙涂层玻璃纤维作为宇航员宇航服的新面料已被用作建筑物和体育场的永久屋面材料。
航天资本
世界上第一个商业空间站的建设已经开始。在与 NASA 合作完成初步和关键设计审查后，意大利的泰雷兹阿莱尼亚航天公司开始对 Axiom 空间站第一个模块的主要结构进行焊接和加工。2023 年，组装好的模块将抵达韦伯斯特和休斯顿，Axiom 将在那里完成最后的组装和集成，为 2024 年底发射下一代平台的第一部分做准备，以实现近地轨道的突破性创新。Axiom Space 扩大了其在韦伯斯特的足迹，在韦伯斯特的双子街 600 号增加了 180,000 平方英尺的办公空间。此次扩张是在 2022 年 9 月宣布了一项价值 2.285 亿美元的重大合同之后进行的，Axiom Space 将为 NASA 制造下一代宇航员太空服，以支持阿尔特弥斯登月任务。据 Axiom Space 称，新宇航服将为宇航员提供先进的太空探索能力，同时为 NASA 提供进入、生活和在微重力环境下以及在月球上和月球周围工作所需的商业开发人体系统。600 Gemini 内部的员工将成为尖端宇航服背后的策划者。
用于太空的自修复聚合物 - IRIS Re.Public@polimi.it
太空探索的主要挑战之一是妥善保护宇航员免受太空环境的危害。因此，宇航服是为了在舱外活动期间保护机组人员而设计的，但它们目前无法妥善承受微流星体和轨道碎片 (MMOD) 等撞击造成的损坏，如果被刺破，它们会减压和坍塌，造成灾难性的后果。在这种情况下，将自修复材料整合到宇航服中的可能性引起了科学界的关注，因为它可以实现自主损伤修复，从而提高安全性和使用寿命。然而，太空环境对这些材料的影响仍有待确定，并可能导致其整体性能显著下降。本文介绍的研究重点是应用于宇航服的第一个例子，分析了一组候选自修复聚合物在暴露于模拟太空辐射之前和之后的修复性能。在未辐照的情况下，还对双层膜和以这些聚合物为基质的纳米复合材料进行了比较。本研究还旨在通过将自修复材料的标准表征（例如：划痕、冲击和穿刺测试）与空间辐射对其影响的评估相结合，填补这两个方面的空白。了解辐射是否以及如何影响损伤恢复性能，实际上是确定给定的自修复材料是否真的可以用于太空应用的基础。通过穿刺损伤后的现场流速测量来评估自修复响应。收集最大和最小流速、它们之间的时间以及穿刺后 3 分钟内损失的空气量作为修复性能参数。对于纯材料，然后在伽马射线辐照样品上重复相同的测试，以研究暴露于模拟空间辐射后自修复性能的变化。结果表明，粘性响应较低的系统的修复性能较高，辐照后修复性能会降低。因此，需要进一步分析空间环境对所呈现材料的影响。 NASA HZETRN2015（高 Z 和能量传输，2015 版）软件也用于模拟舱外活动期间银河宇宙射线对航天服的作用。将经典的航天服多层与将标准内胆替换为每种分析材料层的配置进行比较，以确定最有希望的候选者，并确定添加纳米填料是否会显着提高屏蔽能力。
利用电子束进行月球探测的除尘技术
由于自然过程和/或人类活动而堆积在月球表面的灰尘很容易粘附在宇航服、光学设备和机械部件等物体上。这可能导致灰尘危害，而灰尘危害已被视为未来月球探索的技术挑战之一。过去几年，人们研究了几种除尘技术。这里我们介绍了一种利用电子束清除表面灰尘的新方法。最近关于静电除尘的研究表明，灰尘颗粒之间形成的微腔内二次电子或光电子的发射和吸收会导致周围颗粒上积聚大量负电荷。这些颗粒之间随后产生的排斥力会导致它们从表面释放。我们在实验中使用了细小的月球模拟颗粒（JSC-1A，直径 < 25 μ m）。清洁性能是根据电子束能量和电流密度、表面材料以及初始灰尘层厚度进行测试的。结果表明，使用优化的电子束参数（~230 eV 和 1.5 至 3 μ A/cm 2 之间的最小电流密度），在 ~100 秒的时间内，整体清洁度可达到 75 – 85%，具体取决于初始灰尘层的厚度。发现宇航服样品和玻璃表面的最大清洁度相似。未来的工作将侧重于去除最后一层灰尘颗粒以及使用紫外线 (UV) 光的替代方法。
深水潜水员的空间技术
“水下时间”仅受潜水员疲劳和任务时间压缩的限制；原本需要一周时间的维护任务（包括计算舱和水下时间）可以在一天内完成。Can-Dive 已经研究 Newtsuit 三年了，它仍处于研发阶段，但计划于今年进行高级操作试验。这一发展最终可能被证明是一个完整的循环 spinotaf，它从航空航天技术转移，并最终产生可转移到航空航天系统的技术进步。NASA 正在研究用于舱外活动的宇航服设计，因为