本文讨论了 NASA 先进太空服压力服技术开发团队当前工作的重点、工作状态以及长期技术开发重点和活动的总结。探索舱外活动机动装置 (xEMU) 是该团队过去几年的主要工作。2022 年的 ICES 论文详细介绍了 xEMU 压力服组件的设计。本文概述了自那时以来对 xPGS 的设计更新。更值得注意的是,本文记录了使用 xPGS 执行的各种测试,以评估其在微重力和月球任务中的性能、耐用性和可接受性。概述了正在进行和计划中的 xEMU 测试和培训。讨论了 PGS 团队从 xEMU 开发和测试到支持探索舱外活动服务 (xEVAS) 供应商的过渡。此外,还将讨论与舱外活动和人类表面机动计划 (EHP)、NASA 工程安全委员会 (NESC) 和小企业创新研究 (SBIR) 计划协调开展的技术开发工作,以支持未来十年在月球表面持续开展舱外活动。最后,将简要回顾长期压力服面临的挑战和技术差距,以便了解先进压力服团队的技术投资重点和需求。
技术开发团队的努力、工作状态以及长期技术开发重点和活动的总结。在过去的两年中,该团队专注于舱外机动装置 (xEMU) 的开发和详细设计,以支持两个并行任务:xEMU 国际空间站 (ISS) 演示配置的交付截止日期为 2023 年,以及支持 2024 年登月的行星行走服配置。将审查 xEMU 的基准设计。将介绍设计验证测试 (DVT) 的结果,并讨论其对硬件满足飞行要求的能力提供信心的能力。在可能的范围内,将提供对探索舱外活动服务 (xEVAS) 合同的影响评估。最后,将简要回顾长期压力服挑战和技术差距,以了解先进压力服团队的技术投资重点和未来探索任务的需求。
从那时起…… • Artemis III 成型并改变了差距细节和优先事项 • 2019 年 EVA 研讨会的反馈导致了差距更新 • xEMU 项目弥补了 23 个 EVA 差距,还有 22 个差距将在 2024 年之前弥补 • 2019 年 11 月/12 月:NASA 社区更新了 EVA 差距列表并进行了出口管制
摘要 美国国家航空航天局 (NASA) 已经开发出多种用于执行舱外活动 (EVA) 或太空行走的宇航服系统。这些宇航服系统包括阿波罗舱外机动装置 (EMU)、航天飞机和国际空间站 (ISS) EMU 以及探索 EMU (xEMU)。每个宇航服系统的功能都相同。但是,根据与任务目的相关的系统所注入的技术,每个宇航服系统的配置都不同。每个宇航服系统都由许多组件组成,而针对操作的集成环境会导致复杂的集成系统。自阿波罗以来,NASA 已投资了多种技术,这些技术以不同的版本构成了这些宇航服系统。阿波罗 EMU 设计于 20 世纪 60 年代,重点是帮助人类首次登上月球。航天飞机 EMU 设计于 20 世纪 70 年代,用于可重复使用的微重力操作,该操作始于 20 世纪 80 年代初。航天飞机 EMU 得到了增强,以方便在国际空间站上长期运行。在过去的 15 年里,NASA 一直在设计、开发和测试一种新的太空服系统 xEMU,它被认为是一个设计、验证和测试单元。NASA 计划让第一位女性和第一位有色人种登上月球。NASA 最近通过一项新的合同安排与业界合作,提供重返月球和继续在国际空间站运行所需的 EVA 服务。太空服系统很复杂。了解要求、操作环境、必要的技术和集成的太空服系统至关重要。此外,了解技术融合过程以满足任务目标也至关重要。本文将回顾 EVA 的太空服系统和太空服内的几个组件功能,以及从阿波罗到 xEMU 的这些技术的系统比较。关键词:美国国家航空航天局;NASA;太空服;舱外活动;舱外活动;太空行走;舱外机动装置;EMU;阿波罗;航天飞机;国际空间站;国际空间站
技术进步推动着我们的未来。一项技术的成功实施推动了其可能性。美国国家航空航天局 (NASA) 投资了许多已被证明成功的技术。我们希望从这些成功中学习。为了使一项技术发展、成为现实并融入 NASA 的任务,必须存在一系列以成功为导向的因素,以使该技术取得成果。了解这些因素有助于降低技术融合的复杂性,并弥合技术开发人员和系统集成商之间的差距。获得的知识可以促进技术的设计、开发、测试和融合,使其更加有效和高效。成功的技术融合是复杂的,当先进技术融入复杂系统时,可能会更加艰巨。NASA、行业和学术界希望了解融合过程,并衡量将先进技术融入复杂系统的成功程度。本文重点介绍需要成功融合技术的复杂系统。这些系统包括 NASA 用于舱外活动的宇航服,包括阿波罗舱外机动装置 (EMU)、航天飞机/国际空间站 EMU 和探索 EMU (xEMU) 架构。xEMU 中将介绍几种生命支持技术。我们将讨论这些技术以及评估注入途径的方法。这些生命支持技术注入宇航服架构的途径可以作为技术注入月球和火星表面其他架构的基准。宇航服系统架构作为案例研究可以提供技术知识基础,帮助 NASA 和行业的项目经理和系统经理更有效、更高效地整合先进技术。
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。
1,2 学生,NHVPS,班加罗尔 3 讲师,NHVPS,班加罗尔 摘要:自 20 世纪 30 年代以来,宇航服一直是太空探索不可分割的一部分。在 21 世纪,太空探索面临着比以往更多的挑战,为了满足日益增长的需求,一些公司开始考虑宇航服设计。宇航服存在许多问题,包括笨重、水循环问题、过时等 [13]。这些问题都有不同的解决方案,但这些公司的任务是将所有这些问题解决后整合到一件宇航服中。这些问题通过采用混合机械压力和聚乙烯宇航服得到了解决。与麻省理工学院的 BioSuit 类似,我们的宇航服使用机械压力来提供必要的压力,但通过使用相变材料 Rubitherm RT82,BioSuit 不再需要使用电源持续供热。聚乙烯纳米颗粒层可提供必要的辐射防护。关键词:机械压力、聚乙烯、石墨烯、碳纳米管、相变材料、凯夫拉简介:宇航服是在超地球条件下保护人体的服装。它们主要为宇航员提供压力、氧气、水、冷却、防电离辐射和微陨石的保护。现有的宇航服被称为舱外机动装置 (EMU)。SpaceX 等私人组织已于 2026-2027 年启动火星登陆计划 [4]。随着这一目标的临近,SpaceX、NASA、JPL 和其他公司一直在寻找适合这项任务的宇航服。由于太空技术的高速发展,当今世界对更好的宇航服的需求比以往任何时候都更为迫切。目前的宇航服存在许多问题,如漏水 [8]、音频/无线电通信问题、行动障碍等。解决这些问题对于宇航员的安全是必要的,尤其是考虑到未来的火星任务即将到来,而这类任务需要稍微多功能的设计。就火星而言,开发宇航服需要我们考虑到其恶劣的气候,那里辐射高,大气压只有 600-700 Pa。 [1] 我们也知道太空中的压力为零,所以深空和火星宇航服的开发有很大不同。因此,我们的目标是打造一套适用于这两种任务的多功能宇航服。文献综述:NASA xEMU https://oig.nasa.gov/docs/IG-21-025.pdf