جنرال لواء

تطور البدلة الفضائية: من مشروع Mercury Suit إلى واجهة Aouda.X بين الإنسان والآلة


تتطور باستمرار التقنيات التي نعتمد عليها لجعل استكشاف الفضاء ممكنًا. تعتبر البدلة الفضائية المتواضعة واحدة من أهم التقنيات الضرورية لاستكشاف الفضاء ، رغم سهولة التغاضي عنها.

بدون بدلات متخصصة للحفاظ على سلامة رواد الفضاء ، لم تكن الأحداث الكبرى مثل الهبوط على سطح القمر والمشي الفضائي الأول ببساطة ممكنة. إليك نظرة سريعة على المدى الذي وصلنا إليه من المؤشرات الأولية الأولى إلى بدلات الفضاء ، إلى التطورات الجديدة المثيرة اليوم.

The Litton Mark I: واحدة من أولى بدلات الفضاء

أثناء العمل في Littion Industries في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي ، وضع الدكتور Siegfried Hansen دون علم الأساس للأجيال القادمة من بدلات الفضاء. ابتكر هانسن Mark I ، بدلة مصممة ليتم ارتداؤها في الفراغ.

قد تبدو Mark I بدائية وفقًا لمعايير اليوم ، لكنها كانت البدلة الأولى التي تسمح لمن يرتديها بالتنفس في الفراغ ولا تزال توفر قدرًا كبيرًا من التنقل.

على الرغم من أن الأنابيب المفرغة قد عفا عليها الزمن بفضل تقنية الترانزيتور ، فإن Mark I لم يصبح بقايا. بدلاً من ذلك ، أدرك الباحثون الذين كانوا يعملون على إرسال البشر الأوائل إلى الفضاء فائدة البدلة.

اليوم ، يعتبر Mark I على نطاق واسع أول بدلة نشاط خارج المركبة.

بدلة ميركوري: أول بدلة فضاء أمريكية

طورتها شركة BF Goodrich Company في أواخر الخمسينيات من القرن الماضي ، كانت بدلة Mercury (المعروفة أيضًا باسم Navy Mark IV) عبارة عن بدلة ضغط معدلة ، بناءً على التصميمات التي تستخدمها البحرية الأمريكية. تم تصميم البدلات في الأصل من قبل راسل كولي لاستخدامها خلال الحرب الكورية.

بدأ مشروع ميركوري التابع لوكالة ناسا حيز التنفيذ في عام 1959 ، وسرعان ما أصبحت الحاجة إلى بدلة فضاء لحماية رواد الفضاء واضحة.

أشار علماء ناسا إلى مارك الرابع كنموذج محتمل ، نظرًا لقدرته على حماية الطيارين على ارتفاعات عالية والحفاظ على جو مماثل لجو الأرض.

لجعل التصميم قابلاً للتطبيق بالنسبة للمساحة ، قاموا بتغطية البدلة بالألمنيوم للتحكم الحراري ، وإضافة نظام تنفس ذو حلقة مغلقة يضخ الأكسجين إلى البدلة من خلال أنبوب عند الخصر.

SK-1: أول بدلة فضاء تُستخدم في الفضاء

تتشرف طائرة SK-1 الروسية الصنع بكونها البدلة التي ارتداها أول رجل في الفضاء ، يوري غاغارين. في الواقع ، تم تصميم البدلة الرائعة خصيصًا مع وضع غاغارين في الاعتبار. كانت البدلة مستخدمة من عام 1961 حتى عام 1963 ، وكان يرتديها رواد الفضاء في بعثات فوستوك الأخرى.

نظرًا لعدم وجود نظام هبوط ناعم في Vostock ، فقد تم تصميم البدلة بوظيفة طرد تسمح لرواد الفضاء بإخراج أنفسهم بأمان من المركبة قبل الهبوط. سمحت بإخراج يصل إلى 26000 قدم (8 كم) ومجهزة بنظام دعم الحياة.

بدلات مساحة الجوزاء: تطوير بدلات للاستخدامات المختلفة

في الأيام الأولى لتطوير بدلة الفضاء ، أصبح من الواضح تدريجيًا أن هناك حاجة إلى بدلات مختلفة للبيئات والاستخدامات المختلفة. سعت سلسلة Gemini من بدلات الفضاء ، التي بُنيت طوال منتصف الستينيات ، إلى معالجة هذه الاختلافات من خلال إنشاء بدلات متخصصة لكل احتمال.

وشمل ذلك G3C ، الذي تم إنشاؤه للاستخدام داخل السيارة وتم ارتداؤه على Gemini 3.

كانت بدلة الجوزاء الأخرى هي G4C ، والتي يمكن استخدامها كبدلة داخل السيارة وخارج السيارة ، وتم ارتداؤها خلال أول رحلة فضاء أمريكية في عام 1965. تم تعديل بدلات الجوزاء فيما بعد لمهام أبولو.

أبولو / سكايلاب A7L: البدلة التي هبطت على القمر

لجعل حلم رجل يمشي على القمر حقيقة ، كان على وكالة ناسا أن تصنع بدلة لا تحافظ فقط على رواد الفضاء على قيد الحياة في فراغ الفضاء ، ولكنها تسمح أيضًا بالسير على سطح القمر. يجب أن يحمي التصميم من يرتديه من تأثيرات الإشعاع ، فضلاً عن إزالة الضغط.

مع وضع هذه المخاوف في الاعتبار ، طورت وكالة ناسا ما يشار إليه باسم EMUs - وحدات التنقل خارج المركبة ، والتي أصبحت تُعرف بالعامية باسم بدلة أبولو أو سكايلاب.

تتميز البدلة بملابس داخلية مبردة بالمياه تناسب 300 قدم (91 مترًا) من الأنابيب. كما تم ارتداء "حقيبة ظهر" إضافية تحتوي على الأكسجين ومياه التبريد للمشي على سطح القمر.

The Berkut: يتم ارتداؤه خلال أول رحلة فضاء على الإطلاق

تم تعديل Berkut من بدلة SK-1 ، وكان عبارة عن بدلة نشاط خارج المركبة (EVA) يرتديها Alexy Leonov خلال أول رحلة فضائية. احتوت البدلة على أكسجين كافٍ لمدة 45 دقيقة من النشاط ، وتم استخدامها فقط خلال مهمة فوسخود 2 ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى ضعف حركتها.

كشفت مسيرة الفضاء نفسها عن نقاط ضعف في تصميم البدلة التي من شأنها أن تساعد السوفييت لاحقًا على تحسين تقنيتهم. بالنسبة للمبتدئين ، ارتفعت درجة حرارة جسم ليونوف بشكل كبير أثناء المشي في الفضاء ، مما عرضه لخطر الإصابة بضربة شمس.

جعلت صلابة الدعوى أيضًا عودة ليونوف إلى فوسخود 2 أمرًا صعبًا ومعقدًا ، وتعرضت السلامة الهيكلية للبدلة للخطر. لحسن الحظ ، حافظ ليونوف على رباطة جأشه وعاد إلى سلامة السفينة ، لكن المسيرة الفضائية الأولى كانت لها نهاية مختلفة تمامًا.

شنتشو IVA: تم ارتداؤها في أول رحلة فضاء صينية مأهولة

البدلات التي تم ارتداؤها في أول رحلة فضاء مأهولة من الصين تم تصميمها بشكل عكسي من بدلات SK-1 الروسية. باعت روسيا البدلات للصين في عام 1992 ، حيث تم تفكيكها وإعادة بنائها لبرنامج شنتشو.

كبدلة داخل السيارة ، لا تحتوي بدلة Shenzhou على تحكم في درجة الحرارة أو الضغط. تم ارتداؤها لمدة يوم كامل من مهمة شنتشو 5 ، والتي بدأت في أكتوبر 2003 وشهدت يانغ لي وى أصبح أول رجل صيني في الفضاء.

The Sokol: تم ارتداؤه من عام 1973 إلى اليوم

سوكول هي بدلة نشاط داخل المركبة (IVA) يتم ارتداؤها في حالة خفض الضغط على متن مركبة فضائية روسية. تم إنشاؤه ردًا على وفاة طاقم السفينة سويوز 11 في عام 1971 ، والذي توفي أثناء العودة بسبب انخفاض الضغط. تم تطوير البدلات لأول مرة في عام 1973 ، ولا تزال تُلبس في المهمات حتى اليوم.

تشمل التحسينات الموجودة في Sokol نظامًا لدعم الحياة بدائرة مفتوحة ، وصمام تنفيس الضغط الذي ينظم الضغط الداخلي للبدلة. الدعوى عبارة عن تعديل لبدلة طيران ، بدلاً من بدلة فضاء موجودة مسبقًا. بمجرد أن يكون مناسباً ، يمكن لمن يرتديها البقاء على قيد الحياة لمدة تصل إلى 30 ساعة في كابينة مضغوطة وحتى ساعتين في جو غير مضغوط.

وحدة التنقل خارج المركبة: تُستخدم على متن محطة الفضاء الدولية

تم تقديم وحدة التنقل خارج المركبة (EMU) التابعة لناسا لأول مرة في عام 1981 ، ولا تزال تستخدم حتى اليوم على متن محطة الفضاء الدولية. الدعوى تدعم مرتديها لمدة تصل إلى 7 ساعات خارج المركبة ، وتتكون من 14 طبقة منفصلة.

الطبقة الأولى عبارة عن لباس داخلي للتبريد يستخدم ، مثل النماذج السابقة ، سائل تبريد لحماية رائد الفضاء من الحرارة الزائدة. كما تشتمل على طبقة للحفاظ على ضغط الهواء داخل البدلة ، وطبقة ميكرومترية حرارية لحماية مرتديها من أشعة الشمس والقطع الصغيرة من الحطام الفضائي.

أورلان: من محطات الفضاء السوفيتية إلى محطة الفضاء الدولية

تم تطوير Orlan في أواخر السبعينيات ، وقد تم ارتداؤه على متن محطة الفضاء السوفيتية ، Salyut 6 ، ولا يزال يستخدم حتى اليوم على متن محطة الفضاء الدولية. في عام 2003 ، تم تجهيز بدلة أورلان بجهاز إرسال لاسلكي وتم إطلاقها في المدار ، لتصبح فعليًا أول قمر صناعي ببدلة فضائية يسمى SuitSat-1.

على الرغم من أن مهمة SuitSat-1 لم تدم طويلًا ، واستمرت في مدارين فقط قبل نفاد بطارياتها وتوقف عمليات الإرسال ، فقد تم تزويدها بقرص مضغوط للفن تم جمعه من جميع أنحاء العالم. في عام 2006 احترقت البدلة في الغلاف الجوي للأرض ، فوق المحيط الجنوبي مباشرة.

Feitian: أول بدلة فضاء للسكان الأصليين في الصين

تم الكشف عن Feitian في عام 2008 ، وكانت أول بدلة فضاء صينية يتم تصنيعها وتصميمها بالكامل في الصين. إيفا ، ارتداها Zhai Zhigang خلال أول رحلة فضاء للصين في سبتمبر 2008.

استغرق تطوير البدلة أربع سنوات ، وهي مصممة على غرار بدلة أورلان الروسية. مثل Orlan ، يمكن أن تدعم الأنشطة خارج المركبة لمدة تصل إلى 7 ساعات. يُترجم اسمها مباشرة "بالطيران في السماء" ، وأيضًا اسم إلهة بوذية.

بدلة الفضاء IVA بتصميم فرونتير النهائي: بدلة صنعتها شركة ناشئة

جذبت Final Frontier Design ، التي أسسها الفنان تيد ساوثرن عام 2010 ، انتباه الجمهور لكونها شركة ناشئة مكرسة لتصميم وإنشاء بدلات فضاء متطورة. عادةً ما يكون مجال التصميم النهائي للعلماء الممولين من الحكومة ، حيث أظهر للعالم أنه مع المعرفة الصحيحة ، يمكن لأي شخص أن يدخل مجال تصميم بدلة الفضاء.

فاز ساوثرن وشريكه المؤسس ، المهندس نيكولاي مويسيف ، بالمركز الثاني في مسابقة ناسا في عام 2009 ، مما ألهمهما لإيجاد شركة ناشئة في مجال تكنولوجيا الفضاء.

في عام 2014 ، حصلوا على اتفاقية قانون الفضاء من وكالة ناسا وهم يعملون حاليًا على بدلة فضاء من الجيل الرابع. بمعنى أنه في المستقبل القريب ، يمكن أن يرتدي رواد الفضاء بدلات صممها مهندسون يعملون خارج الحدود التقليدية لصناعة الفضاء.

بدلة الفضاء سبيس إكس: القيادة عبر الفضاء في هذه اللحظة بالذات

في وقت سابق من هذا العام ، أطلقت شركة سبيس إكس "ستارمان" - عارضة أزياء ترتدي بدلة الفضاء الخاصة بالشركة ، وتجلس خلف عجلة قيادة سيارة تيسلا رودستر. لقد كانت صورة مقنعة ، ولكن لا يُعرف الكثير عن بدلة SpaceX أو كيف ستصمد في الفضاء.

أكد Elon Musk للصحافة أن البدلة آمنة للارتداء في غرف التفريغ. التصميم الأنيق مخصص للأنشطة داخل السيارة فقط ، وتحديداً للاستخدام داخل كبسولة نقل Dragon - SpaceX لنقل الركاب والبضائع إلى محطة الفضاء الدولية.

سلسلة Z: جيل ناسا الجديد من البدلات

على الرغم من أنه قد يبدو شيئًا ما ترتديه Buzz Lightyear ، إلا أن بدلات Z-series هي في الواقع جزء من جيل جديد من البدلات التي أنشأها برنامج أنظمة الاستكشاف المتقدمة التابع لناسا. تم تصميم Z-2 للاستخدام على الكواكب الأخرى ، في حين أن سلائفها Z-1 كانت بدلة ذات بدن أكثر ليونة تمت تجربتها على محطة الفضاء الدولية العام الماضي.

تأمل ناسا أن يتم استخدام Z-2 في أول هبوط مأهول على سطح المريخ ، وقد صممت البدلة لتكون خفيفة الوزن ومتحركة قدر الإمكان للمساعدة في جمع البيانات.

The Aouda.X: التحضير لهبوط المريخ

مجموعة أخرى من المبتكرين بمناظرهم على الكوكب الأحمر هي منتدى الفضاء النمساوي. لقد قاموا بإنشاء Aouda.X - جهاز محاكاة لبدلة الفضاء يمكنه إعداد رواد الفضاء لاستكشاف أسطح الكواكب الأخرى.

تحتوي الخوذة على شاشة عرض علوية ، وتشمل البدلة أجهزة استشعار وبرامج يمكنها التفاعل مع التكنولوجيا الموجودة مسبقًا على المريخ ، مثل المركبات الجوالة. على الرغم من أن البدلة في شكلها الحالي ليست مناسبة للاستخدام في الفضاء أو على الكواكب الأخرى ، إلا أنها تسمح لرواد الفضاء بالتعرف على ما يمكنهم توقعه على الأسطح الأجنبية.


شاهد الفيديو: لهذا السبب ناسا لن تحاول العودة للقمر..اليك الصور الاكثر سرية عن القمر (كانون الثاني 2022).