Esoscheletro per saltare dallo spazio

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Esoscheletro per saltare dallo spazio
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Anonim

Il film "Iron Man" ha ispirato gli sviluppatori a progettare un abito adatto per saltare dallo spazio. La tuta del futuro o esoscheletro per saltare dallo spazio ha ricevuto la designazione RL MARK VI, è stata creata dagli sviluppatori di Solar System Express e dalla biotecnica di Juxtopia LLC. Questo costume sarà simile al costume del famoso uomo di ferro. La tuta dovrebbe essere dotata di giroscopi, occhiali per la realtà aumentata, guanti di controllo e persino un jetpack. Allo stesso tempo, il modello di produzione della novità dovrebbe essere rilasciato entro il 2016.

L'idea di creare questo esoscheletro è stata ispirata dai fantastici film Iron Man e Star Trek. Si presume che questa tuta sarà in grado di sollevare una persona per 100 km. sopra la superficie della Terra e poi abbassarsi dolcemente a terra senza usare un paracadute. I progettisti della tuta spaziale hanno fissato l'altezza di 100 km come barra superiore per un motivo, questa altezza è chiamata linea di Karman, che è considerata il confine tra lo spazio aperto e l'atmosfera terrestre. Allo stesso tempo, saltare da una tale altezza è un compito di enorme complessità. Inizialmente, il vuoto cosmico agirà su una persona, quindi entrerà nell'atmosfera terrestre e per un tempo abbastanza lungo sarà in uno stato di caduta libera.

La fantascienza non è la prima volta che ispira gli ingegneri a creare la tecnologia del futuro. Ad esempio, nel film del 2009 Star Trek, c'è una scena in cui il capitano della navicella spaziale James Kirk, l'ingegnere Olson e il timoniere Hikaru Sulu scendono sulla superficie del pianeta Vulcano in tute ad alta tecnologia e avviene l'atterraggio con lo spiegamento del paracadute. Nella trilogia di Iron Man, i costumi di Tony Stark sono al centro della storia. I componenti principali dei suoi esoscheletri sono i repulsori (motori antigravitazionali) nei guanti e i motori a reazione negli stivali. Allo stesso tempo, il casco di questa tuta ha un display con un indicatore sul parabrezza. Inoltre, l'eroe può utilizzare il controllo vocale per controllare tutti i sistemi disponibili.

Per mettere in pratica queste idee, è necessario risolvere un gran numero di problemi diversi. Pensa a come la tuta proteggerà una persona da improvvisi sbalzi di temperatura e pressione, risolve il problema della fornitura di ossigeno, pensa a come resistere alle onde d'urto ipersoniche e supersoniche. Ci sono molti rischi a un'altitudine così impressionante: un atleta può sperimentare enfisema aereo, malattia da decompressione o ebullismo (ebollizione di liquidi nel corpo a bassa pressione atmosferica). Nel caso in cui la tuta sia danneggiata, la persona può essere lasciata senza protezione e senza ossigeno.

Esoscheletro per saltare dallo spazio
Esoscheletro per saltare dallo spazio

Inoltre, la tuta sviluppata deve resistere alle onde d'urto ipersoniche e supersoniche. Anche il sovraccarico sperimentato giocherà un ruolo importante. Nel momento in cui un atleta si sposta da un'atmosfera sottile ai suoi strati più densi, sperimenterà sovraccarichi positivi e negativi da 2 g a 8 g. E questo può causare seri problemi e guasti dell'intero sistema. Un atleta, d'altra parte, da tali sovraccarichi può sperimentare perdita di coscienza o emorragia.

Secondo i rappresentanti di Solar System Express, la nuova tuta spaziale, chiamata RL MARK VI, consentirà all'atleta di saltare dallo spazio vicino, dallo spazio suborbitale e persino dall'orbita terrestre bassa. La RL nella tuta è l'acronimo del maggiore Robert Lawrence, il primo astronauta afroamericano a morire l'8 dicembre 1967, durante i voli di prova alla base aeronautica di Edwards.

Per testare il suo sviluppo, Solar System Express sta pianificando un salto simile alla Red Bull Stratos. I primi test dovrebbero essere effettuati a una quota relativamente bassa, utilizzando un atterraggio con il paracadute, ma gli obiettivi del produttore sono molto più ambiziosi. Con l'aiuto di stivali specializzati con motori in miniatura e tecnologia della tuta alare, l'atleta dovrà atterrare dolcemente in posizione verticale.

Allo stesso tempo, gli ingegneri di Juxtopia stanno lavorando a un progetto di occhiali per la realtà aumentata. Il principio di funzionamento di questi occhiali dovrebbe essere simile alla tecnologia di visualizzazione delle informazioni sul parabrezza dei moderni combattenti, quando tutti i dati necessari per il pilota sono visualizzati sulla superficie interna del casco, sugli occhiali del pilota o direttamente sul vetro del tettuccio pozzetto. Gli occhiali a realtà aumentata di Juxtopia forniranno all'atleta tutte le informazioni vitali necessarie per controllare la situazione. Ti parleranno della temperatura dell'ambiente e del corpo, della frequenza cardiaca, della pressione e mostreranno molte altre informazioni utili. Inoltre, il "jumper" conoscerà la sua posizione nello spazio, vedrà il cambiamento della velocità di volo e sarà anche in grado di tenersi costantemente in contatto con le stazioni a terra. Il sistema include telecamere, controllo vocale e illuminazione ambientale.

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Allo stesso tempo, gli stivali giroscopici dovrebbero diventare la cosa più high-tech nella nuova tuta miracolosa. Si presume che risolveranno diversi problemi contemporaneamente. Innanzitutto, a un'altitudine di 100 km. sul livello del mare, le forze aerodinamiche non agiranno sul corpo dell'atleta, per questo motivo sarà molto difficile stabilizzare il volo. Allo stesso tempo, i giroscopi integrati negli stivali aiuteranno a stabilizzare la posizione della tuta spaziale nello spazio e aiuteranno l'atleta a mantenere una posizione ottimale quando attraversa il confine della termosfera e della stratopausa. Con il loro aiuto, è prevista l'implementazione di un sistema di sicurezza chiamato "compensatore di rotazione piatta", che si accenderà se il "ponticello" perde il controllo della posizione nello spazio per più di 5 secondi.

Una delle funzioni principali degli stivali giroscopici dovrebbe essere l'atterraggio morbido dell'atleta. Si presume che si "accenderanno" quando una persona ha quasi raggiunto la superficie terrestre. A questo punto, gli ugelli in miniatura rilasceranno getti di gas per garantire un atterraggio sicuro e regolare. Il controller degli stivali giroscopici, così come i mini-motori incorporati, saranno posizionati sui guanti di controllo, progettati per fornire un facile accesso al sistema.

È inoltre prevista l'implementazione di un altro trucco: il Gravity Development Board, che è parte integrante della tuta in fase di sviluppo. Questa scheda fungerà da interfaccia principale per la gestione dell'intero sistema. Secondo il direttore tecnico di Solar System Express, questo sviluppo sarà il primo sistema del suo genere che sarà adatto per l'uso nello spazio e che può superare in funzionalità l'Arduino Uno. Si presume che i primi test del costume miracoloso si svolgeranno a luglio 2016, quindi non rimane molto tempo per aspettare che la fantasia si avveri.

Il salto più eccezionale finora

In questo momento, il salto più eccezionale della storia è stato fatto da Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), che ha stabilito contemporaneamente 2 record mondiali: il primo al mondo ha fatto un salto dalla stratosfera (altezza 39 km), e divenne anche la prima persona a superare la velocità del suono. Naturalmente, senza la presenza di attrezzature speciali, il suo salto sarebbe stato impossibile. Felix indossava una tuta speciale che era in realtà una variazione della tuta spaziale più avanzata della NASA. Questa tuta spaziale ha protetto il coraggioso saltatore da improvvisi sbalzi di temperatura (durante il salto, la temperatura dell'aria variava da -68 a 38 gradi Celsius) e pressione, oltre a un gran numero di altri pericoli.

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Mai prima d'ora sono state sviluppate tute del genere, in grado di resistere a pressioni estremamente elevate e allo stesso tempo di eseguire un processo di caduta controllato. Il costume creato era composto da 4 strati. Lo strato esterno della tuta era costituito da un materiale ignifugo chiamato Nomex. Sotto questo strato c'era un dispositivo che conteneva la bolla, che era piena di gas. Lo strato interno della tuta era una fodera traspirante. Non appena la pressione è aumentata, la tuta ha acquisito la rigidità di cui aveva bisogno. Allo stesso tempo, il design della tuta avrebbe dovuto fornire a una persona una caduta rigorosamente verticale, a testa in giù. Questo è stato fondamentale per evitare di andare in tilt.

Uno dei compiti più importanti della tuta era regolare la pressione. Era necessario regolare la pressione per evitare il verificarsi di ipossia, malattia da decompressione, danni ai tessuti, ad es. quei rischi associati agli sbalzi di pressione atmosferica. Durante la caduta libera, Felix Baumgartner ha respirato ossigeno puro e nella sua tuta spaziale è stata mantenuta una pressione costante di 3,5 bar. Quando il vapore delle membrane e della valvola aneroide scese, la pressione nella tuta fu regolata internamente. In quel momento, quando il paracadutista è sceso sotto i 10 km, la pressione nella tuta ha iniziato a diminuire, il che ha garantito una maggiore mobilità.

Il centro tecnologico della tuta era il pettorale corazzato. Comprendeva una videocamera ad alta risoluzione con una visione grandangolare di 120 gradi, un ricevitore e trasmettitore vocale, un idrostabilizzatore che riportava angolo e altezza, un accelerometro e un doppio set di batterie agli ioni di litio.

Il volto del paracadutista era protetto con uno speciale scudo di plastica. Al momento dell'uscita del paracadutista dalla capsula, la temperatura fuori bordo avrebbe dovuto essere di circa -25⁰С. In pochi minuti di volo libero, la temperatura dell'aria sarà più che dimezzata. Per evitare che lo scudo di plastica si appannasse dall'interno del respiro del paracadutista, era dotato di 110 fili più sottili, che erano responsabili del riscaldamento dell'intera superficie.

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Il sistema di paracadute di questa tuta consisteva in 3 paracadute: un'unità di frenatura del paracadute, un paracadute principale e un paracadute di riserva. Allo stesso tempo, gli ultimi due erano normali paracadute, che sono stati aumentati di 2,5 volte per fornire ulteriore stabilità. Nella tuta Baumgartner sono state fornite 4 maniglie del dispositivo di bloccaggio contemporaneamente: 2 rosse e 2 gialle. La maniglia rossa, situata sul lato destro del torace, rilasciava il paracadute principale e lanciava il paracadute del freno, le maniglie gialle sulla coscia destra sganciavano il paracadute principale in modo che il paracadute di riserva potesse dispiegarsi senza impigliarsi. Nel caso in cui il paracadutista cadesse in tilt e non potesse raggiungere la maniglia, potrebbe sbloccare il paracadute del freno premendo il dispositivo di blocco dell'anello situato sul dito indice sinistro della tuta.

Felix Baumgartner e il suo team non hanno nascosto il fatto che saltare dalla stratosfera in sé è un traguardo molto grande e importante. Ma allo stesso tempo, l'obiettivo principale del salto era proprio quello di testare l'ultimo sviluppo della NASA.

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