Exoesquelet per saltar des de l’espai

Taula de continguts:

Exoesquelet per saltar des de l’espai
Exoesquelet per saltar des de l’espai

Vídeo: Exoesquelet per saltar des de l’espai

Vídeo: Exoesquelet per saltar des de l’espai
Vídeo: SEMINARI Models de Defensa 2022 - STUART CRAWFORD - Escòcia 2024, Maig
Anonim

La pel·lícula "Iron Man" va inspirar als desenvolupadors a dissenyar un vestit adequat per saltar de l'espai. El vestit del futur o exosquelet per saltar de l’espai ha rebut la designació RL MARK VI, està sent creat pels desenvolupadors de Solar System Express i biotecnologia de Juxtopia LLC. Aquest vestit serà similar al vestit del famós home de ferro. Se suposa que el vestit està equipat amb giroscopis, ulleres de realitat augmentada, guants de control i fins i tot un jetpack. Alhora, s’espera que el model de producció de la novetat es publiqui el 2016.

La idea de crear aquest exosquelet es va inspirar en les fantàstiques pel·lícules Iron Man i Star Trek. Se suposa que aquest vestit serà capaç d’aixecar una persona 100 km. per sobre de la superfície de la Terra i després baixar suaument fins al terra sense utilitzar un paracaigudes. Els dissenyadors del vestit espacial van establir l’alçada de 100 km com a barra superior per una raó, aquesta alçada s’anomena línia Karman, que es considera la frontera entre l’espai obert i l’atmosfera terrestre. Al mateix temps, saltar des d’aquesta alçada és una tasca d’enorme complexitat. Inicialment, el buit còsmic actuarà sobre una persona, i després entrarà a l’atmosfera terrestre i durant un temps bastant llarg estarà en un estat de caiguda lliure.

La ciència ficció no és la primera vegada que inspira enginyers a crear la tecnologia del futur. Per exemple, a la pel·lícula de 2009 Star Trek, hi ha una escena en què el capità de la nau espacial James Kirk, l'enginyer Olson i el timoner Hikaru Sulu baixen a la superfície del planeta Vulcà amb vestits d'alta tecnologia, i l'aterratge té lloc amb el desplegament del paracaigudes. A la trilogia Iron Man, els vestits de Tony Stark prenen el protagonisme de la història. Els components principals dels seus exosquelets són els repulsors (motors antigravitat) en guants i els motors de reacció en botes. Al mateix temps, el casc d’aquest vestit té una pantalla amb un indicador al parabrisa. A més, l'heroi pot utilitzar el control de veu per controlar tots els sistemes disponibles.

Per implementar aquestes idees a la pràctica, cal resoldre un gran nombre de problemes diferents. Penseu en com el vestit protegirà una persona dels canvis bruscos de temperatura i pressió, resoldreu el problema de subministrar oxigen, penseu en com resistir les ones de xoc hipersòniques i supersòniques. Hi ha molts riscos a una altitud tan impressionant: un atleta pot experimentar emfisema d’aire, malaltia de descompressió o ebullisme (ebullició de fluid al cos a baixa pressió atmosfèrica). En cas que el vestit estigui danyat, la persona pot quedar-se sense protecció ni oxigen.

Exoesquelet per saltar des de l’espai
Exoesquelet per saltar des de l’espai

A més, el vestit desenvolupat ha de suportar ones de xoc hipersòniques i supersòniques. La sobrecàrrega experimentada també tindrà un paper important. En el moment que un atleta es traslladi d'una atmosfera prima a les capes més denses, experimentarà sobrecàrregues positives i negatives de 2g a 8g. I això pot causar problemes greus i un error en tot el sistema. Un atleta, per contra, amb aquestes sobrecàrregues pot experimentar pèrdua de consciència o hemorràgia.

Segons representants de Solar System Express, el nou vestit espacial, anomenat RL MARK VI, permetrà a l'atleta saltar des de l'espai proper, l'espai suborbital i fins i tot des de l'òrbita terrestre baixa. El RL del vestit és un acrònim del major Robert Lawrence, que va ser el primer astronauta afroamericà que va morir el 8 de desembre de 1967, durant els vols de prova a la base de la força aèria Edwards.

Per provar el seu desenvolupament, Solar System Express planeja un salt similar al Red Bull Stratos. Està previst que les primeres proves es realitzin a una altitud relativament baixa, mitjançant un aterratge en paracaigudes, però els objectius del fabricant són molt més ambiciosos. Amb l’ajut de botes especialitzades amb motors en miniatura i tecnologia de vestit d’ala, l’atleta haurà d’aterrar sense problemes en posició vertical.

Al mateix temps, els enginyers de Juxtopia treballen en un projecte d’ulleres de realitat augmentada. El principi de funcionament d’aquestes ulleres ha de ser similar a la tecnologia de visualització d’informació al parabrisa dels caces moderns, quan totes les dades necessàries per al pilot es mostren a la superfície interna del casc, les ulleres del pilot o directament al vidre del dosser de la cabina. Les ulleres de realitat augmentada de Juxtopia proporcionaran a l’esportista tota la informació vital necessària per controlar la situació. Us explicaran la temperatura de l’entorn i del cos, la freqüència cardíaca, la pressió i us mostraran molta altra informació útil. A més, el "saltador" coneixerà la seva ubicació a l'espai, veurà el canvi de velocitat de vol i també podrà mantenir-se constantment en contacte amb les estacions de terra. El sistema inclou càmeres, control de veu i il·luminació ambiental.

Imatge
Imatge

Al mateix temps, les botes giroscòpiques haurien de convertir-se en el més avançat en el nou vestit miracle. Se suposa que resoldran diversos problemes alhora. En primer lloc, a una altitud de 100 km. sobre el nivell del mar, les forces aerodinàmiques no actuaran sobre el cos de l'atleta, per aquest motiu serà molt difícil estabilitzar el vol. Al mateix temps, els giroscopis incorporats a les botes ajudaran a estabilitzar la posició del vestit espacial a l’espai i ajudaran l’atleta a mantenir una posició òptima en creuar el límit de la termosfera i l’estratopausa. Amb la seva ajuda, es preveu implementar un sistema de seguretat anomenat "compensador d'espín pla", que s'encendrà si el "saltador" perd el control de la posició a l'espai durant més de 5 segons.

Una de les funcions principals de les botes giroscòpiques hauria de ser l’aterratge suau de l’esportista. Se suposa que "s'encendran" quan una persona gairebé arribi a la superfície terrestre. En aquest punt, els brocs en miniatura alliberaran raigs de gas per garantir un aterratge segur i suau. El controlador de les botes giroscòpiques, així com els mini-motors integrats, es situaran als guants de control, dissenyats per facilitar l'accés al sistema.

També està previst implementar un altre truc: el Gravity Development Board, que és una part integral de la demanda que s'està desenvolupant. Aquest tauler actuarà com la interfície principal per gestionar tot el sistema. Segons el director tècnic de Solar System Express, aquest desenvolupament serà el primer sistema d’aquest tipus que serà adequat per a l’ús a l’espai i que pot superar la funcionalitat de l’Arduino Uno. Se suposa que les primeres proves de la disfressa del miracle es realitzaran el juliol del 2016, de manera que no queda molt temps per esperar que la fantasia es faci realitat.

El salt més destacat fins ara

En aquest moment, el salt més destacat de la història va ser donat per Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), que va establir simultàniament 2 rècords mundials alhora: el primer del món va fer un salt des de l’estratosfera (39 km d’alçada) i també es va convertir en la primera persona que va superar la velocitat del so. Naturalment, sense la presència d’equips especials, el seu salt hauria estat impossible. Fèlix portava un vestit especial que en realitat era una variació del vestit espacial més avançat de la NASA. Aquest vestit espacial va protegir el valent saltador de canvis sobtats de temperatura (durant el salt, la temperatura de l'aire va variar de -68 a 38 graus centígrads) i la pressió, així com un gran nombre d'altres perills.

Imatge
Imatge

Mai s’havien desenvolupat vestits d’aquest tipus, capaços de suportar pressions extremadament altes i, alhora, realitzar un procés controlat de caiguda. El vestuari creat constava de 4 capes. La capa exterior del vestit consistia en un material ignífug anomenat Nomex. Sota aquesta capa hi havia un dispositiu que contenia la bombolla, que s’omplia de gas. La capa interna del vestit era un folre transpirable. Tan bon punt la pressió va augmentar, el vestit va adquirir la rigidesa que necessitava. Al mateix temps, se suposa que el disseny del vestit proporcionaria a una persona una caiguda estrictament vertical, cap avall. Això va ser crucial per evitar entrar en una cua plana.

Una de les tasques més importants del vestit era ajustar la pressió. Calia regular la pressió per evitar l’aparició d’hipòxia, malaltia per descompressió i danys als teixits, és a dir, aquells riscos associats a canvis sobtats de la pressió atmosfèrica. Durant la caiguda lliure, Felix Baumgartner va respirar oxigen pur i es va mantenir una pressió constant de 3,5 bar al seu vestit espacial. A mesura que baixava el vapor dels diafragmes i la vàlvula aneroide, la pressió del vestit s’ajustava internament. En aquell moment, quan el paracaigudista va caure per sota dels 10 km, la pressió del vestit va començar a baixar, cosa que va assegurar una major mobilitat.

El centre tecnològic del vestit era la cuirassa blindada. Incloïa una càmera de vídeo d'alta resolució amb una vista gran angular de 120 graus, un receptor i un transmissor de veu, un hidroestabilitzador que informava d'angle i alçada, un acceleròmetre i un conjunt de bateries de ions de liti.

La cara del paracaigudista estava protegida amb un escut especial de plàstic. En el moment de la sortida del paracaigudista de la càpsula, la temperatura a l’exterior hauria d’haver estat d’uns -25⁰С. En pocs minuts de vol lliure, la temperatura de l’aire es reduirà a la meitat. Per tal d’evitar que l’escut de plàstic s’enfosqueixi des de l’interior de la respiració del paracaigudista, estava equipat amb 110 cables més prims, que s’encarregaven d’escalfar tota la seva superfície.

Imatge
Imatge

El sistema de paracaigudes d’aquest vestit consistia en 3 paracaigudes: una unitat de frenada de paracaigudes, un paracaigudes principal i un paracaigudes de reserva. Al mateix temps, els dos darrers eren paracaigudes normals, que es van augmentar 2,5 vegades per proporcionar una estabilitat addicional. En el vestit Baumgartner, es van proporcionar 4 nanses del dispositiu de bloqueig alhora: 2 vermelles i 2 grogues. El mànec vermell, situat al costat dret del pit, va deixar anar el paracaigudes principal i va llançar el paracaigudes del fre, les nanses grogues de la cuixa dreta desenganxaven el paracaigudes principal perquè el paracaigudes de reserva es pogués desplegar sense enredar-se. En cas que el paracaigudista caigués en una espiga de cua i no pogués arribar al mànec, podia alliberar el paracaigudes del fre prement el dispositiu de bloqueig de l'anell situat al dit índex esquerre del vestit.

Felix Baumgartner i el seu equip no van amagar el fet que saltar de l'estratosfera en si mateix és un èxit molt important i important. Però, al mateix temps, l'objectiu principal del salt era precisament provar l'últim desenvolupament de la NASA.

Recomanat: