Exosquelette pour sauter de l'espace

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Exosquelette pour sauter de l'espace
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Anonim

Le film "Iron Man" a inspiré les développeurs pour concevoir un costume qui conviendrait pour sauter de l'espace. La combinaison du futur ou exosquelette pour sauter de l'espace a reçu la désignation RL MARK VI, elle est créée par les développeurs de Solar System Express et de la biotechnologie de Juxtopia LLC. Ce costume sera similaire au costume du célèbre homme de fer. La combinaison est censée être équipée de gyroscopes, de lunettes de réalité augmentée, de gants de contrôle et même d'un jetpack. Dans le même temps, le modèle de production de la nouveauté devrait sortir d'ici 2016.

L'idée de créer cet exosquelette a été inspirée par les films fantastiques Iron Man et Star Trek. On suppose que cette combinaison sera capable de soulever une personne à 100 km. au-dessus de la surface de la Terre, puis descendez doucement au sol sans utiliser de parachute. Les concepteurs de la combinaison spatiale ont défini la hauteur de 100 km comme barre supérieure pour une raison, cette hauteur s'appelle la ligne Karman, qui est considérée comme la frontière entre l'espace ouvert et l'atmosphère terrestre. En même temps, sauter d'une telle hauteur est une tâche d'une énorme complexité. Initialement, le vide cosmique agira sur une personne, puis elle entrera dans l'atmosphère terrestre et sera pendant assez longtemps en état de chute libre.

La science-fiction n'est pas la première fois qu'elle inspire des ingénieurs pour créer la technologie du futur. Par exemple, dans le film Star Trek de 2009, il y a une scène dans laquelle le capitaine du vaisseau spatial James Kirk, l'ingénieur Olson et le barreur Hikaru Sulu descendent à la surface de la planète Vulcan dans des combinaisons de haute technologie, et l'atterrissage a lieu avec le déploiement du parachute. Dans la trilogie Iron Man, les costumes de Tony Stark occupent une place centrale dans l'histoire. Les principaux composants de ses exosquelettes sont des répulseurs (moteurs anti-gravité) dans des gants et des moteurs à réaction dans des bottes. Dans le même temps, le casque de cette combinaison a un écran avec un indicateur sur le pare-brise. De plus, le héros peut utiliser la commande vocale pour contrôler tous les systèmes disponibles.

Pour mettre en pratique ces idées, il est nécessaire de résoudre un grand nombre de problèmes différents. Réfléchissez à la façon dont la combinaison protégera une personne des changements soudains de température et de pression, résoudra le problème de l'approvisionnement en oxygène, réfléchissez à la façon de résister aux ondes de choc hypersoniques et supersoniques. Les risques sont nombreux à une altitude aussi impressionnante: un athlète peut souffrir d'emphysème aérien, d'accident de décompression ou d'ébullisme (ébullition de liquide dans le corps à basse pression atmosphérique). Dans le cas où la combinaison est endommagée, la personne peut être laissée sans protection et sans oxygène.

Exosquelette pour sauter de l'espace
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De plus, la combinaison développée doit résister aux ondes de choc hypersoniques et supersoniques. La surcharge subie jouera également un rôle important. Au moment où un athlète passe d'une atmosphère mince à ses couches plus denses, il connaîtra des surcharges positives et négatives de 2g à 8g. Et cela peut causer de graves problèmes et la défaillance de l'ensemble du système. Un athlète, d'autre part, de telles surcharges peut subir une perte de conscience ou une hémorragie.

Selon des représentants de Solar System Express, la nouvelle combinaison spatiale, appelée RL MARK VI, permettra à l'athlète de sauter depuis l'espace proche, l'espace suborbital et même depuis l'orbite terrestre basse. Le RL dans la combinaison est l'acronyme du major Robert Lawrence, qui fut le premier astronaute afro-américain à mourir le 8 décembre 1967, lors de vols d'essai à la base aérienne Edwards.

Pour tester son développement, Solar System Express prévoit un saut similaire à la Red Bull Stratos. Les premiers essais sont prévus pour être effectués à une altitude relativement basse, à l'aide d'un atterrissage en parachute, mais les objectifs du constructeur sont bien plus ambitieux. À l'aide de bottes spécialisées dotées de moteurs miniatures et de la technologie des combinaisons ailées, l'athlète devra atterrir en douceur dans une position verticale.

En parallèle, les ingénieurs de Juxtopia travaillent sur un projet de lunettes de réalité augmentée. Le principe de fonctionnement de ces lunettes devrait être similaire à la technologie d'affichage d'informations sur le pare-brise des chasseurs modernes, lorsque toutes les données nécessaires au pilote sont affichées sur la surface intérieure du casque, des lunettes de pilote ou directement sur la vitre du verrière de cockpit. Les lunettes de réalité augmentée de Juxtopia fourniront à l'athlète toutes les informations vitales nécessaires pour contrôler la situation. Ils vous renseigneront sur la température de l'environnement et du corps, la fréquence cardiaque, la pression et afficheront de nombreuses autres informations utiles. De plus, le « sauteur » connaîtra sa position dans l'espace, verra l'évolution de la vitesse de vol, et pourra également rester constamment en contact avec les stations au sol. Le système comprend des caméras, une commande vocale et un éclairage ambiant.

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Dans le même temps, les bottes gyroscopiques devraient devenir la chose la plus high-tech de la nouvelle combinaison miracle. On suppose qu'ils résoudront plusieurs problèmes à la fois. Tout d'abord, à une altitude de 100 km. au-dessus du niveau de la mer, les forces aérodynamiques n'agiront pas sur le corps de l'athlète, pour cette raison, il sera très difficile de stabiliser le vol. Dans le même temps, les gyroscopes intégrés aux bottes aideront à stabiliser la position de la combinaison spatiale dans l'espace et aideront l'athlète à maintenir une position optimale lors du franchissement de la limite de la thermosphère et de la stratopause. Avec leur aide, il est prévu de mettre en place un système de sécurité appelé "flat spin compensator", qui s'activera si le "sauteur" perd le contrôle de la position dans l'espace pendant plus de 5 secondes.

L'une des fonctions principales des bottes gyroscopiques devrait être l'atterrissage en douceur de l'athlète. On suppose qu'ils s'allumeront lorsqu'une personne aura presque atteint la surface de la terre. À ce stade, des buses miniatures libéreront des jets de gaz pour assurer un atterrissage sûr et en douceur. Le contrôleur des bottes gyroscopiques, ainsi que les mini-moteurs qui y sont intégrés, seront situés sur les gants de contrôle, conçus pour faciliter l'accès au système.

Il est également prévu de mettre en œuvre une autre astuce - le Gravity Development Board, qui fait partie intégrante de la combinaison en cours de développement. Cette carte servira d'interface principale pour la gestion de l'ensemble du système. Selon le directeur technique de Solar System Express, ce développement sera le premier système du genre qui conviendra à une utilisation dans l'espace et qui pourra surpasser l'Arduino Uno en termes de fonctionnalité. On suppose que les premiers tests du costume miracle auront lieu en juillet 2016, il ne reste donc plus beaucoup de temps pour attendre que le fantasme se réalise.

Le saut le plus remarquable à ce jour

A cette époque, le saut le plus marquant de l'histoire a été réalisé par Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), qui a établi simultanément 2 records du monde à la fois: le premier au monde a fait un saut depuis la stratosphère (hauteur 39 km), et est également devenu la première personne qui a surmonté la vitesse du son. Naturellement, sans la présence d'un équipement spécial, son saut aurait été impossible. Felix portait une combinaison spéciale qui était en fait une variante de la combinaison spatiale la plus avancée de la NASA. Cette combinaison spatiale protégeait le courageux sauteur des changements soudains de température (pendant le saut, la température de l'air variait de -68 à 38 degrés Celsius) et de pression, ainsi que d'un grand nombre d'autres dangers.

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Jamais auparavant de telles combinaisons, capables de résister à des pressions extrêmement élevées et en même temps d'effectuer un processus de chute contrôlé, n'avaient été développées. Le costume créé se composait de 4 couches. La couche extérieure de la combinaison était constituée d'un matériau ignifuge appelé Nomex. Sous cette couche se trouvait un appareil qui contenait la bulle, qui était remplie de gaz. La couche intérieure de la combinaison était une doublure respirante. Dès que la pression a augmenté, la combinaison a acquis la rigidité dont elle avait besoin. Dans le même temps, la conception de la combinaison était censée offrir à une personne une chute strictement verticale, la tête en bas. C'était crucial pour éviter d'entrer dans une chute libre.

L'une des tâches les plus importantes de la combinaison était d'ajuster la pression. Il était nécessaire de réguler la pression afin d'éviter l'apparition d'hypoxie, d'accident de décompression, de lésions tissulaires - c'est-à-dire les risques associés aux changements soudains de la pression atmosphérique. Pendant la chute libre, Felix Baumgartner a respiré de l'oxygène pur et une pression constante de 3,5 bars a été maintenue dans sa combinaison spatiale. Au fur et à mesure que la vapeur des diaphragmes et de la valve anéroïde diminuait, la pression dans la combinaison était ajustée en interne. À ce moment-là, lorsque le parachutiste est tombé en dessous de 10 km, la pression dans la combinaison a commencé à baisser, ce qui a assuré une plus grande mobilité.

Le centre technologique de la combinaison était la cuirasse blindée. Il comprenait une caméra vidéo haute résolution avec une vue grand angle de 120 degrés, un récepteur et un émetteur vocal, un hydrostabilisateur qui signalait l'angle et la hauteur, un accéléromètre et un double jeu de batteries lithium-ion.

Le visage du parachutiste était protégé par un bouclier en plastique spécial. Au moment de la sortie du parachutiste de la capsule, la température à la mer devait être d'environ -25⁰С. En quelques minutes de vol libre, la température de l'air diminuera de plus de moitié. Afin d'éviter que le bouclier en plastique ne s'embue de l'intérieur du souffle du parachutiste, il était équipé de 110 fils les plus fins, qui étaient chargés de chauffer toute sa surface.

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Le système de parachute de cette combinaison se composait de 3 parachutes: un parachute-freinage, un parachute principal et un parachute de secours. Dans le même temps, les deux derniers étaient des parachutes ordinaires, qui ont été multipliés par 2,5 pour offrir une stabilité supplémentaire. Dans la combinaison Baumgartner, 4 poignées du dispositif de verrouillage étaient fournies à la fois: 2 rouges et 2 jaunes. La poignée rouge, située sur le côté droit de la poitrine, a libéré le parachute principal et a jeté le parachute de frein, les poignées jaunes sur la cuisse droite ont décroché le parachute principal afin que le parachute de secours puisse se déployer sans enchevêtrement. Au cas où le parachutiste tomberait en vrille et ne pourrait pas atteindre la poignée, il pourrait libérer le parachute de frein en appuyant sur le dispositif de verrouillage de l'anneau situé sur l'index gauche de la combinaison.

Felix Baumgartner et son équipe n'ont pas caché le fait que sauter de la stratosphère en soi est une réalisation très grande et importante. Mais en même temps, l'objectif principal du saut était justement de tester le dernier développement de la NASA.

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