Луна на грани возможного: испытания скафандров для миссии Artemis III от NASA в условиях сильного холода

Инженеры NASA прибегают к использованию криогенной камеры CITADEL в Лаборатории реактивного движения (JPL) для проведения испытаний скафандров, которые обеспечат защиту астронавтов в экстремальных условиях лунных полюсов. Изначально разработанная для моделирования окружения ледяных спутников, подобных Европе, камера теперь помогает оценивать стойкость перчаток, ботинок и других элементов экипировки к температурам, достигающим -223 °C. Испытания перчаток проводились с октября 2023 года по март 2024 года, а ботинки подвергнутся проверке в период с октября 2024 года по январь 2025 года. В ближайшие месяцы в обстановке камеры будет применён лунный реголит для оценки износоустойчивости материалов на локтях.

Участников миссии Artemis III ожидают условия крайней суровости, так как они первыми за последние пятьдесят лет ступят на Луну, в район Южного полюса. Здесь, в кратерах, не видящих света, температуры могут достигать -248 °C. «Перчатки и ботинки являются основными элементами скафандра, так как они взаимодействуют с поверхностью дольше остальных», — объяснил Зак Фестер, инженер из Космического центра Джонсона. CITADEL, охлаждаемая при помощи сжатого гелия, приблизилась к этим условиям, оставаясь на 25 °C выше экстримальных лунных температур.

Камера высотой 1,2 метра оборудована шлюзами для оперативного внесения образцов без нарушения герметичности. Это значительно ускоряет процесс, так как традиционная подготовка условий может занять несколько дней. Внутри камеры находятся алюминиевые блоки для моделирования инструментов, роботизированная рука и камеры для фиксации испытаний. Так, перчатки шестой генерации от скафандров EMU, разработанные для выхода в открытый космос с МКС, в CITADEL продемонстрировали недостаточную термостойкость для лунных условий. Результаты тестирования ботинок прототипа Exploration EMU находятся на стадии анализа.

Для объективного анализа использовались манекены, снабжённые системой «кровообращения» и множеством датчиков, вместо реальных астронавтов. «Ранее человек удерживал холодный объект, пока температура кожи не снижалась до 10 °C, что давало субъективные данные», — заявил Шейн Макфарланд, курирующий испытания. Теперь инженеры могут точно установить, в течение какого времени материалы сохраняют устойчивость к экстремальному холоду, что позволяет выявить слабые места.

Собранные данные помогут усовершенствовать скафандр Axiom Extravehicular Mobility Unit, который астронавты будут носить во время миссии Artemis III. «Мы не только проверяем существующие образцы, но и разрабатываем стандарты для будущих тестов», — добавил Макфарланд. Например, использование реголита в камере даёт возможность оценить, как сочетание абразивной пыли и холода воздействует на материалы.

Программа Artemis, включающая возврат на Луну и подготовку к экспедициям на Марс, требует новаторских технологий. CITADEL, изначально созданная для испытаний роботов, служит связующим звеном между автоматизированными миссиями и пилотируемыми полётами.

Источник: iXBT