La NASA teste des combinaisons spatiales futuristes avec des systèmes de refroidissement intégrés

Les astronautes de la NASA à bord de la Station spatiale internationale (ISS) testent de nouvelles combinaisons spatiales avec des systèmes de refroidissement par eau intégrés pour résister à la chaleur de l’espace.

Dans une nouvelle vidéo, la NASA a montré comment son personnel effectue des sorties dans l’espace juste à l’extérieur de l’ISS tout en recevant de l’eau refroidie à partir d’un appareil embarqué.

Les astronautes portent des vêtements spéciaux sous leurs combinaisons spatiales qui comportent des tubes remplis d’un flux constant de cette eau en circulation.

Le concept d’utilisation de l’eau comme liquide de refroidissement remonte à l’ère Apollo dans les années 1970, mais le nouveau système de la NASA est équipé de capteurs de pression, d’une boucle de contrôle thermique pour maintenir une température définie et de la capacité de libérer de la vapeur d’eau chaude dans l’espace.

Les astronautes de la NASA à bord de la Station spatiale internationale testent des combinaisons spatiales futuristes avec des systèmes de refroidissement intégrés

Les technologies de refroidissement sont testées pour les prochaines missions Artemis sur la Lune, qui doivent avoir lieu en 2025, selon la NASA.

CHALEUR SUR LA LUNE

Parce que la Lune n’a pas d’atmosphère significative pour bloquer certains des rayons du Soleil ou pour aider à piéger la chaleur la nuit, sa température varie considérablement entre le jour et la nuit.

Selon la NASA, les températures sur la surface lunaire peuvent atteindre 250 degrés Fahrenheit.

La température moyenne sur la Lune (à l’équateur et aux latitudes moyennes) varie de -298 degrés Fahrenheit (-183 degrés Celsius) la nuit à 224 degrés Fahrenheit (106 degrés Celsius) le jour.

Source : NASA/Caltech

Plus tard cette décennie, les marcheurs lunaires d’Artemis explorant le pôle sud lunaire porteront des combinaisons spatiales qui résistent à des températures de 250 ° F pour assurer leur sécurité.

La NASA a présenté ses technologies à venir dans une nouvelle vidéo intitulée “Keeping Cool in Space”.

“Imaginez que vous êtes un astronaute sur la Lune”, dit la NASA. “Votre travail pour les huit prochaines heures consistera à explorer, à collecter des échantillons scientifiques, à parcourir les collines lunaires, à échantillonner des roches et à installer des équipements dans le cadre du programme Artemis.

“Les températures sur la surface lunaire peuvent atteindre 250 degrés Fahrenheit. Comment la NASA garde-t-elle les astronautes au frais dans des combinaisons spatiales afin qu’ils puissent travailler sur la Lune ? Heureusement, chaque combinaison spatiale comprend une unité de refroidissement personnelle.

Pendant les sorties dans l’espace, les astronautes ont besoin d’être protégés de la chaleur du soleil, ainsi que de la chaleur générée par leur propre corps pendant qu’ils travaillent.

La NASA affirme que le refroidissement par air est insuffisant pour ce travail important, il est donc plutôt tourné vers l’eau comme liquide de refroidissement.

La pièce maîtresse de l’expérience de vol de rejet d’évaporation de combinaison spatiale (SERFE) de la NASA est un appareil de la taille d’un four qui se trouve à bord de l’ISS. La NASA dit que c’est “tous les éléments critiques d’un système de refroidissement de combinaison spatiale dans une seule boîte”.

Il fournit un approvisionnement constant en eau refroidie aux astronautes lorsqu’ils effectuent leurs sorties dans l’espace sur l’ISS.

La pièce maîtresse de l'expérience de vol de rejet d'évaporation de combinaison spatiale (SERFE) de la NASA est un appareil de la taille d'un four qui est maintenant à bord de l'ISS

La pièce maîtresse de l’expérience de vol de rejet d’évaporation de combinaison spatiale (SERFE) de la NASA est un appareil de la taille d’un four qui est maintenant à bord de l’ISS

Les astronautes portent des vêtements spéciaux sous leurs combinaisons spatiales qui comportent des tubes remplis d'un flux constant d'eau fraîche en circulation

Les astronautes portent des vêtements spéciaux sous leurs combinaisons spatiales qui comportent des tubes remplis d’un flux constant d’eau fraîche en circulation

LE PROJET SERFE DE LA NASA

Les marcheurs lunaires d’Artemis explorant le pôle Sud lunaire porteront des combinaisons spatiales révolutionnaires qui résistent à l’environnement hostile de la Lune et contribuent à leur sécurité.

Un élément essentiel d’une combinaison spatiale est le système de survie, qui maintient l’astronaute et la combinaison spatiale au frais.

L’expérience de vol de rejet d’évaporation de combinaison spatiale (SERFE) est conçue pour évaluer et démontrer cette nouvelle technologie de contrôle thermique actif dans l’environnement de microgravité de la Station spatiale internationale.

La boucle de contrôle thermique fait circuler de l’eau de refroidissement dans tout le prototype pour garder ses composants électroniques au frais et les astronautes à l’aise.

Cette technologie pourrait jouer un rôle en garantissant que les futurs marcheurs dans l’espace pourront réaliser leurs objectifs de mission lors d’une sortie dans l’espace.

Source : Nasa

Deux de ces boîtes SERFE ont en fait été construites – une à bord de l’ISS et une autre au Johnson Space Center de la NASA à Houston.

Les ingénieurs ont effectué exactement les mêmes tests au sol sur leur unité SERFE identique à ceux qui se déroulent à bord de l’ISS.

Cependant, le dispositif SERFE en forme de boîte n’est qu’un prototype de ce que les astronautes sur la lune devront éventuellement porter sur leur dos, donc une partie du défi consiste à le réduire pour le rendre portable.

Des travaux sont déjà en cours pour construire ce sac à dos de refroidissement, selon la NASA.

Un élément clé de la technologie à venir de la NASA consiste à éliminer la chaleur de l’eau qui circule dans la combinaison spatiale générée par le corps de l’astronaute.

Pour cela, il est conçu “un dispositif de rejet de chaleur” appelé évaporateur à membrane d’eau de combinaison spatiale (SWME) à l’intérieur de la boîte SERFE.

SWMS fait circuler l’eau du vêtement de refroidissement liquide à travers de petits tubes creux et hydrofuges.

Lorsque l’eau liquide passe à travers ces tubes, la vapeur d’eau est évacuée dans l’espace, éliminant ainsi la chaleur.

Les boîtiers SERFE fonctionnent pendant huit heures à la fois – environ ce qu’une sortie dans l’espace pourrait durer.

Lorsqu’il est éteint, des contaminants peuvent se développer dans l’eau et avoir un impact sur le débit de l’eau, de sorte que le personnel de la NASA sur l’ISS doit prélever régulièrement des échantillons d’eau.

Un évaporateur à membrane d'eau de combinaison spatiale (SWME, illustré) élimine la chaleur de l'eau qui circule dans la combinaison spatiale

Un évaporateur à membrane d’eau de combinaison spatiale (SWME, illustré) élimine la chaleur de l’eau qui circule dans la combinaison spatiale

Les expériences actuelles avec SERFE sur l’ISS agissent comme une recherche sur la façon dont un tel système fonctionnera sous des températures élevées et une faible gravité à l’ère Artemis.

Le programme Artemis de la NASA fera atterrir la première femme et le prochain homme sur la lune d’ici 2025, en particulier dans la région du pôle sud lunaire.

On espère également que l’établissement d’une présence lunaire durable servira finalement de « tremplin » pour la première mission humaine sur Mars.

La date initiale de la NASA pour renvoyer les humains sur la Lune était 2024, mais l’année dernière, elle a retardé la date, en grande partie à cause d’un litige avec la société Blue Origin du fondateur d’Amazon, Jeff Bezos.

Artemis I, le test en vol sans équipage de la NASA de la fusée Space Launch System (SLS) et du vaisseau spatial Orion, devrait être lancé plus tard cette année après avoir été retardé.

La Station spatiale internationale (ISS, photo), qui mesure 357,5 pieds de large et 239,4 pieds de long, effectue une orbite entière autour de la Terre une fois toutes les 90 minutes

La Station spatiale internationale (ISS, photo), qui mesure 357,5 pieds de large et 239,4 pieds de long, effectue une orbite entière autour de la Terre une fois toutes les 90 minutes

Image de la NASA du 10 décembre 1972 montrant l'astronaute Harrison Schmitt collectant des échantillons de roche lunaire sur le site d'atterrissage Taurus-Littrow sur la Lune lors de la mission Apollo 17

Image de la NASA du 10 décembre 1972 montrant l’astronaute Harrison Schmitt collectant des échantillons de roche lunaire sur le site d’atterrissage Taurus-Littrow sur la Lune lors de la mission Apollo 17

Les premiers astronautes d’Apollo restent les seuls humains à avoir été envoyés dans l’espace lointain.

Le célèbre programme a vu des hommes marcher sur la lune pour la dernière fois en 1972, dans le cadre de la mission Apollo 17.

Après le retour des humains sur la Lune en 2024, la NASA prévoit d’envoyer des astronautes sur la Lune une fois par an et d’établir l’exploration lunaire d’ici 2028.

Le programme jettera les bases des plans de la NASA pour envoyer des missions avec équipage sur Mars dans les années 2030.

En avril 2020, la NASA a publié un plan détaillé pour un «camp de base Artemis» qui abritera la première femme et le prochain homme sur la lune en 2024.

Le document de 13 pages met en évidence des éléments tels qu’un véhicule tout-terrain pour transporter les astronautes autour de la zone d’atterrissage, une habitude permanente et une plate-forme de mobilité pour parcourir la surface lunaire.

La NASA débarquera la première femme et la première personne de couleur sur la lune en 2025 dans le cadre de la mission Artemis

Artémis était la sœur jumelle d’Apollon et déesse de la lune dans la mythologie grecque.

La NASA l’a choisie pour personnifier son chemin de retour vers la lune, qui verra les astronautes revenir sur la surface lunaire d’ici 2025 – y compris la première femme et le prochain homme.

Artemis 1, anciennement Exploration Mission-1, est la première d’une série de missions de plus en plus complexes qui permettront l’exploration humaine de la Lune et de Mars.

Artemis 1 sera le premier test en vol intégré du système d’exploration de l’espace lointain de la NASA : le vaisseau spatial Orion, la fusée Space Launch System (SLS) et les systèmes au sol du Kennedy Space Center à Cap Canaveral, en Floride.

Artemis 1 sera un vol sans équipage qui fournira une base pour l’exploration humaine de l’espace lointain et démontrera notre engagement et notre capacité à étendre l’existence humaine jusqu’à la lune et au-delà.

Au cours de ce vol, le vaisseau spatial se lancera sur la fusée la plus puissante du monde et volera plus loin que n’importe quel vaisseau spatial construit pour les humains n’a jamais volé.

Il parcourra 280 000 milles (450 600 km) de la Terre, à des milliers de milles au-delà de la Lune au cours d’une mission d’environ trois semaines.

Artemis 1, anciennement Exploration Mission-1, est la première d'une série de missions de plus en plus complexes qui permettront l'exploration humaine de la Lune et de Mars.  Ce graphique explique les différentes étapes de la mission

Artemis 1, anciennement Exploration Mission-1, est la première d’une série de missions de plus en plus complexes qui permettront l’exploration humaine de la Lune et de Mars. Ce graphique explique les différentes étapes de la mission

Orion restera dans l’espace plus longtemps que n’importe quel vaisseau pour astronautes sans s’amarrer à une station spatiale et rentrera chez lui plus rapidement et plus chaud que jamais.

Avec cette première mission d’exploration, la NASA mène les prochaines étapes de l’exploration humaine dans l’espace lointain où les astronautes construiront et commenceront à tester les systèmes près de la lune nécessaires aux missions sur la surface lunaire et à l’exploration vers d’autres destinations plus éloignées de la Terre, y compris Mars.

Ils emmèneront l’équipage sur une trajectoire différente et testeront les systèmes critiques d’Orion avec des humains à bord.

Ensemble, Orion, SLS et les systèmes au sol de Kennedy seront en mesure de répondre aux besoins les plus difficiles des missions d’équipage et de fret dans l’espace lointain.

Finalement, la NASA cherche à établir une présence humaine durable sur la lune d’ici 2028 à la suite de la mission Artemis.

L’agence spatiale espère que cette colonie découvrira de nouvelles découvertes scientifiques, démontrera de nouvelles avancées technologiques et jettera les bases pour que des entreprises privées construisent une économie lunaire.

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