Egzoskelet za skakanje iz svemira

Sadržaj:

Egzoskelet za skakanje iz svemira
Egzoskelet za skakanje iz svemira

Video: Egzoskelet za skakanje iz svemira

Video: Egzoskelet za skakanje iz svemira
Video: Prosic Sonnen Busreisen GmbH / Sa nama putujete jednostavno bolje 2024, Svibanj
Anonim

Film "Iron Man" inspirirao je programere da osmisle odijelo prikladno za skokove iz svemira. Odijelo budućnosti ili egzoskelet za skakanje iz svemira dobilo je oznaku RL MARK VI, kreiraju ga programeri Solar System Expressa i biotehnike iz Juxtopia LLC. Ova će nošnja biti slična nošnji poznatog željeznog čovjeka. Odijelo bi trebalo biti opremljeno žiroskopima, naočalama za proširenu stvarnost, kontrolnim rukavicama, pa čak i mlaznim rancem. Istodobno se očekuje da će proizvodni model novosti biti objavljen do 2016. godine.

Ideja o stvaranju ovog egzoskeleta inspirirana je fantastičnim filmovima Iron Man i Star Trek. Pretpostavlja se da će ovo odijelo moći podići osobu 100 km. iznad površine Zemlje, a zatim se glatko spusti na tlo bez upotrebe padobrana. Dizajneri svemirskog odijela s razlogom su postavili visinu od 100 km kao gornju šipku, ta se visina naziva Karmanova linija, koja se smatra granicom između otvorenog svemira i zemljine atmosfere. Istodobno, skok s takve visine zadatak je ogromne složenosti. U početku će kozmički vakuum djelovati na osobu, a zatim će ući u zemljinu atmosferu i prilično će dugo biti u stanju slobodnog pada.

Znanstvena fantastika nije prvi put da inspirira inženjere na stvaranje tehnologije budućnosti. Na primjer, u filmu Star Trek iz 2009. postoji scena u kojoj se kapetan svemirske letjelice James Kirk, inženjer Olson i kormilar Hikaru Sulu spuštaju na površinu planeta Vulcan u odijelima visoke tehnologije, a slijetanje se odvija raspoređivanjem padobrana. U trilogiji Iron Man kostimi Tonyja Starka zauzimaju centralno mjesto u priči. Glavne komponente njegovih egzoskeleta su odbojnici (motori protiv gravitacije) u rukavicama i mlazni motori u čizmama. Istodobno, kaciga u ovom odijelu ima zaslon s indikatorom na vjetrobranu. Osim toga, junak može koristiti glasovno upravljanje za upravljanje svim dostupnim sustavima.

Za provedbu ovih ideja u praksi potrebno je riješiti veliki broj različitih problema. Razmislite kako će odijelo zaštititi osobu od naglih promjena temperature i tlaka, riješiti problem opskrbe kisikom, razmisliti kako izdržati hipersonične i nadzvučne udarne valove. Na tako impresivnoj nadmorskoj visini postoji mnogo rizika: sportaš može doživjeti emfizem zraka, dekompresijsku bolest ili ebulizam (vrenje tekućine u tijelu pri niskom atmosferskom tlaku). U slučaju da je odijelo oštećeno, osoba može ostati bez zaštite i kisika.

Egzoskelet za skakanje iz svemira
Egzoskelet za skakanje iz svemira

Osim toga, razvijeno odijelo mora izdržati hipersonične i nadzvučne udarne valove. Doživljeno preopterećenje također će igrati važnu ulogu. U trenutku kada sportaš pređe iz tanke atmosfere u njenije gušće slojeve, doživjet će pozitivna i negativna preopterećenja sa 2 g na 8 g. A to može uzrokovati ozbiljne probleme i kvar čitavog sustava. S druge strane, sportaš zbog takvih preopterećenja može doživjeti gubitak svijesti ili krvarenje.

Prema predstavnicima Solar System Expressa, novo svemirsko odijelo, nazvano RL MARK VI, omogućit će sportašu skok iz blizine svemira, suborbitalnog prostora, pa čak i iz niske Zemljine orbite. RL u odijelu je kratica za bojnika Roberta Lawrencea, koji je bio prvi afroamerički astronaut koji je umro 8. prosinca 1967. godine za vrijeme probnih letova u zračnoj bazi Edwards.

Kako bi testirao svoj razvoj, Solar System Express planira skok sličan Red Bull Stratosu. Planirano je da se prva ispitivanja provedu na relativno maloj nadmorskoj visini, pomoću desantnog padobrana, ali ciljevi proizvođača su mnogo ambiciozniji. Uz pomoć specijaliziranih čizama s minijaturnim motorima i tehnologijom krilnih odijela, sportaš će morati glatko pristati u uspravnom položaju.

Istodobno, inženjeri Juxtopije rade na projektu naočala za proširenu stvarnost. Princip rada ovih naočala trebao bi biti sličan tehnologiji prikaza informacija na vjetrobranskom staklu suvremenih lovaca, kada su svi podaci potrebni za pilota prikazani na unutarnjoj površini kacige, pilotskih naočala ili izravno na staklu nadstrešnica kokpita. Juxtopia naočale s proširenom stvarnošću pružit će sportašu sve vitalne informacije potrebne za kontrolu situacije. Reći će vam o temperaturi okoliša i tijelu, brzini otkucaja srca, tlaku i pokazat će puno drugih korisnih informacija. Osim toga, "skakač" će znati svoju lokaciju u svemiru, vidjeti promjenu brzine leta, a moći će i stalno biti u kontaktu sa postajama na zemlji. Sustav uključuje kamere, glasovno upravljanje i ambijentalno osvjetljenje.

Slika
Slika

Istodobno, žiroskopske čizme trebale bi postati najnovija tehnologija u novom čudesnom odijelu. Pretpostavlja se da će riješiti nekoliko problema odjednom. Prvo, na nadmorskoj visini od 100 km. iznad razine mora, aerodinamičke sile neće djelovati na tijelo sportaša, zbog toga će biti vrlo teško stabilizirati let. Istodobno, žiroskopi ugrađeni u čizme pomoći će stabilizirati položaj svemirskog odijela u svemiru i pomoći će sportašu u održavanju optimalnog položaja pri prelasku granice termosfere i stratopauze. Uz njihovu pomoć planira se implementacija sigurnosnog sustava pod nazivom "kompenzator ravnog okretanja", koji će se uključiti ako "skakač" izgubi kontrolu nad položajem u prostoru na više od 5 sekundi.

Jedna od glavnih funkcija žiroskopskih čizama trebala bi biti meko slijetanje sportaša. Pretpostavlja se da će se "uključiti" kada osoba skoro dosegne zemljinu površinu. U ovom trenutku minijaturne mlaznice ispuštaju mlazove plina kako bi se osiguralo sigurno i glatko slijetanje. Upravljač žiroskopskim čizmama, kao i mini motori ugrađeni u njih, bit će smješteni na upravljačkim rukavicama, koje su osmišljene tako da omogućuju lakši pristup sustavu.

Također se planira implementirati još jedan trik - Odbor za razvoj gravitacije, koji je sastavni dio odijela koje se razvija. Ova ploča će djelovati kao glavno sučelje za upravljanje cijelim sustavom. Prema tehničkom direktoru Solar System Expressa, ovaj razvoj bit će prvi sustav te vrste koji će biti prikladan za uporabu u svemiru i koji će funkcionalnošću nadmašiti Arduino Uno. Pretpostavlja se da će se prva testiranja čudotvornog kostima održati u srpnju 2016. godine, pa nema puno vremena za čekanje da se fantazija ostvari.

Najistaknutiji skok do sada

U ovom trenutku, najistaknutiji skok u povijesti napravio je Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), koji je istovremeno postavio dva svjetska rekorda odjednom: prvi na svijetu skočio je iz stratosfere (visina 39 km), a postao je i prva osoba koja je prevladala brzinu zvuka. Naravno, bez prisutnosti posebne opreme, njegov skok bio bi nemoguć. Felix je nosio posebno odijelo koje je zapravo bila varijacija NASA -inog najnaprednijeg svemirskog odijela. Ovo svemirsko odijelo štitilo je hrabrog skakača od naglih promjena temperature (tijekom skoka temperatura zraka varirala je od -68 do 38 stupnjeva Celzijusa) i pritiska, kao i velikog broja drugih opasnosti.

Slika
Slika

Nikada prije nisu razvijena takva odijela, sposobna izdržati iznimno visoke pritiske i istodobno obavljati kontrolirani proces pada. Kreirani kostim sastojao se od 4 sloja. Vanjski sloj odijela sastojao se od materijala otpornog na plamen nazvanog Nomex. Ispod ovog sloja nalazio se uređaj koji je držao mjehurić ispunjen plinom. Unutarnji sloj odijela bio je prozračna podstava. Čim se tlak povećao, odijelo je dobilo potrebnu krutost. Istodobno, dizajn odijela trebao je osobi omogućiti strogo okomit pad, glave prema dolje. To je bilo ključno kako bi se izbjeglo ulaženje u ravan zavrtanj.

Jedan od najvažnijih zadataka odijela bio je podešavanje pritiska. Bilo je potrebno regulirati tlak kako bi se izbjegla pojava hipoksije, dekompresijske bolesti, oštećenja tkiva - tj. oni rizici povezani s naglim promjenama atmosferskog tlaka. Tijekom slobodnog pada Felix Baumgartner udisao je čisti kisik, a u svemirskom odijelu održavao se stalan tlak od 3,5 bara. Kako su pare dijafragmi i aneroidni ventil padali, tlak u odijelu je interno podešavan. U tom trenutku, kada se padobranac spustio ispod 10 km, pritisak u odijelu počeo je padati, što je osiguralo veću pokretljivost.

Tehnološko središte odijela bio je oklopljeni oklop. Uključivao je video kameru visoke rezolucije s širokokutnim prikazom od 120 stupnjeva, glasovni prijemnik i odašiljač, hidrostabilizator koji je prijavljivao kut i visinu, mjerač ubrzanja i dvostruki set litij-ionskih baterija.

Lice padobranca zaštićeno je posebnim plastičnim štitnikom. U vrijeme izlaska padobranca iz kapsule temperatura na brodu trebala je biti oko -25⁰S. U nekoliko minuta slobodnog leta temperatura zraka će se više nego prepoloviti. Kako bi se spriječilo zamagljivanje plastičnog štita iz unutrašnjosti padobrančevog daha, bio je opremljen sa 110 najtanjih žica koje su bile odgovorne za zagrijavanje cijele njegove površine.

Slika
Slika

Padobranski sustav ovog odijela sastojao se od 3 padobrana: padobransko-kočne jedinice, glavnog padobrana i rezervnog padobrana. Istodobno, posljednja dva bila su obična padobrana, koja su povećana 2,5 puta kako bi se osigurala dodatna stabilnost. U odijelu Baumgartner, odjednom su bile osigurane 4 ručke uređaja za zaključavanje: 2 crvene i 2 žute. Crvena ručka, smještena s desne strane sanduka, oslobodila je glavni padobran i izbacila kočni padobran, žute ručke na desnom bedru otkačile su glavni padobran kako bi se rezervni padobran mogao rasporediti bez zapletanja. U slučaju da padobranac padne u stražnji dio i ne može dohvatiti ručku, mogao je otpustiti kočni padobran pritiskom na prsten za zaključavanje koji se nalazi na lijevom kažiprstu odijela.

Felix Baumgartner i njegov tim nisu krili činjenicu da je skok iz stratosfere sam po sebi vrlo veliko i važno postignuće. No, istovremeno, glavni cilj skoka bio je upravo testiranje najnovijeg razvoja NASA -e.

Preporučeni: