Trajes Espaciales Caracteristicas Cascos de Astronautas Vida en la Nave



Trajes Espaciales: Características y Cascos de Astronautas – Vida en la Nave

LOS INCONVENIENTES DE LOS VIAJES ESPACIALES
La vida en circuito cerrado
A pesar de los grandes avances e investigaciones realizadas todavía hay ciertas dudas sobre como podrían ser en el futuro las condiciones de un viaje «turístico» o de «negocios» por el cosmos. ¿ Serán las naves del futuro tan confortables como son hoy en día los aviones de línea ? Es imposible responder, pero esto no quiere decir que el estudio de las condiciones de vida a bordo no sean hoy un problema capital.

En las exiguas cabinas que conocemos, es necesario en efecto poder crear condiciones de vida suficientemente cómodas como para que algunos hombres puedan aguantar durante días e incluso semanas. Organizar en un mundo tan hostil como el vacío espacial un pequeño universo en el que se pueda respirar, beber, comer y también descansar no es una tarea fácil.

Primero respirar, pero, ¿ qué atmósfera hay que crear ? Una primera solución sería, seguramente, tomar el aire que nosotros respiramos habitualmente sobre la Tierra como modelo. Es decir, construir un medio gaseoso que contuviese 21 % de oxígeno y 79 % de nitrógeno a la presión atmosférica normal.

Los soviéticos proceden de esta forma. Esto tiene la ventaja a sus ojos, de no añadir ningún problema suplementario a todas las dificultades que necesariamente deberán soportar los cosmonautas.

Sin embargo, los americanos lo hacen de diferente modo. Para ellos, el objetivo principal es la disminución del peso. Por ello han preferido recurrir al oxígeno puro. Esto permite un sistema de control mucho más simple y a la vez mantiene en la cabina una presión atmosférica igual a la tercera parte de la normal, lo cual disminuirá evidentemente las pérdidas debidas a la relativa estanqueidad de una cabina en el espacio.

Pero presenta un grave inconveniente: el peligro de incendio y recordamos a este respecto el dramático accidente de la cabina Apolo I, en la que, el 28 de enero de 1967, Virgil Grissom, Edward White y Roger Chaffee encontraron la muerte.

Este incendio llevó a los americanos a modificar su política, puesto que ahora hay dos tipos de atmósfera en la cabina: una hecha con una mezcla de oxígeno y nitrógeno, que no se utilizará nada más que durante el período de lanzamiento, y la otra de oxígeno puro, que será utilizada durante el resto del viaje. Pero sea cual fuere la atmósfera retenida, no basta con proporcionar el oxígeno necesario para la respiración de los astronautas. Hay que absorber el gas carbónico que despiden cuando respiran.

En efecto, en un espacio tan reducido y tan cerrado, es imposible lanzar nada comprendido el mismo aliento. El exceso de gas carbónico en la cabina provocaría anomalías en sus ocupantes. Los americanos procedieron a la absorción utilizando hidróxido de litio.

Los rusos, al contrario, han elegido la generación. En efecto, 1.000 gr. de gas carbónico y 85 gramos de agua se combinan con cerca de 2.000 gr. de peróxido de sodio, liberando 860 gr. de oxígeno, lo que representa el consumo diario de un individuo, mientras que 1.000 gr. de gas carbónico representa su producción durante el día. Así, con este sistema, no es siquiera preciso preocuparse por el suministro de oxígeno.

Quedan por prever los placeres o, más prosaicamente, las necesidades de la mesa. Este es un problema casi insoluble. Salvo quizás para las bebidas, porque, gracias a las pilas de combustibles, el agua más pura se ha convertido en un subproducto, en un desperdicio de la producción de electricidad.



En efecto, sabemos que en esas pilas, el hidrógeno y el oxígeno son combinados para proporcionar una corriente eléctrica. Es en cierto modo una electrólisis al revés. Además se ha aprendido a ser económicos en la cabina y las aguas usadas son tratadas para ser de nuevo utilizables.

Sin embargo, es mucho más difícil poner a punto la despensa de la conquista espacial. En efecto, transportar a la Luna un solo kilogramo de alimentos costaría cerca de los 2.000.000 de pesetas. Así, incluso si la comida cósmica no merece los cuatro tenedores representa sin embargo el menú más caro de toda la historia de la hostelería.

Y no estamos imaginando más que el más sencillo de los casos, el de un viaje de algunos días o de una semana, cuando la limitación no es más que de orden económico. Pero, ¿ qué habría que hacer en el caso de largos viajes que duraran varios meses e incluso varios años?.

Los cosmonautas no pueden, como los navegantes de los tiempos modernos, esperar encontrar una isla desconocida para reponer sus provisiones. Ha sido necesario la miniaturización de los alimentos, pero esto no basta. Mañana será quizás preciso crear a bordo el alimento de la tripulación.

Por desgracia, por el momento no podemos pensar en disponer de una huerta o de un corral clásico. Pero podríamos imaginar plantas que permitiesen la realización de invernaderos espaciales. Las especies que se encontrasen allí deberían poseer grandes cualidades nutritivas, crecer bajo una presión semejante a la existente a 6.000 metros de altura y desempeñar un papel eficaz en el ciclo carbono-oxígeno.

Existe un alga, la Chlorella 71-105. que parece ser la plañía más adaptable a los «cultivos» del espacio. Pero ¿tiene sabor a algo? Tara hacerla agradable a los cosmonautas, los biólogos han experimentado diversos preparados culinarios. Por lo que toca a los jardines del espacio, aunque llegaran a producir zanahorias o judías, más bien se parecerán a laboratorios que a verdaderas «huertas».

Las algas verdes, ricas en aminoácidos necesarios para la alimentación de los individuos que desarrollan un trabajo sicomotor importante, parecen ser el alimento ideal. Pero, además de que existe el peligro de que los cosmonautas dijesen en cada comida: «otra vez algas», soñando con «biftecks» con patatas fritas o con un plato de buey «stroganoff», los cultivos de algas serían fácilmente invadidos por colonias de microbios.

Introducir en el ciclo vegetales superiores, pero menos ricos en aminoácidos, presenta numerosas dificultades. Los ensayos efectuados en los Estados Unidos han demostrado que las judías y las pinas salvajes soportaban muy bien las bajas presiones correspondientes a 6.000 metros de altura. Ya se piensa en introducir animales en el ciclo. No está prohibido soñar con una nave cósmica que llevase un rincón de campo artificial… Son todo hipótesis, pero hipótesis que los sabios se toman en serio.

Aunque es cierto que todo el mundo se beneficiará de los descubrimientos que hagan en el campo de la alimentación. A menos que nos inviten a reemplazar suculentos manjares por píldoras insulsas. Pero, ¿ qué hará el cosmonauta en esta vida en circuito cerrado cuando no duerma, no coma, o no vigile su jardín o su tablero de mandos ?

En los cortos viajes actuales, el entrenamiento al que ha sido sometido, la distribución perfectamente regulada de las horas de reposo, de vigilia o de ejercicio, el hecho de estar en unión constante con la Tierra y, en los últimos vuelos, de no estar solo a bordo, han hecho que el cosmonauta permanentemente ocupado, no tuviese tiempo de sentir su soledad, de sentirse separado del mundo, prisionero de su cabina. ¿ Sucederá lo mismo cuando la exploración del espacio lo lleve lejos de la Tierra durante meses e incluso años ? (Salir del sistema solar supondría incluso que el viaje fuese acabado por un viejo… que sería su nieto.)



Habrá que organizar la vida a bordo, prever distracciones, lecturas, películas, discos, juegos colectivos e incluso, como en los submarinos, ejercicios deportivos. El médico deberá estar reforzado por un psicólogo o un siquiatra. Quizá habría que establecer también estaciones de descanso sobre los planetas habitables o sobre satélites en forma de plataformas… Pero estamos entrando en la ciencia-flcción.

astronautas


Los cosmonautas aprenden a vivir en un medio extraño. Los  gestos más sencillos, las funciones más naturales, como comer y beber, exigen una nueva educación. Al mismo tiempo, el comportamiento fisiológico de cada viajero del espacio está seguido de cerca, por radio y por televisión gracias a los aparatos registradores.

LOS TRAJES Y CASCOS ESPACIALES

La imposibilidad para el hombre de vivir fuera de la atmósfera sin el uso de un traje apropiado ha hecho necesario perfeccionar al máximo este instrumento indispensable para la investigación astronáutica. Desde los primeros trajes que impedían casi totalmente los movimientos, se ha pasado a otros muy confortables que permiten trabajos de precisión en el vacío total.

Todos hemos visto las sugestivas imágenes de los paseos espaciales realizados por los astronautas estadounidenses, europeos y rusos. Sus movimientos en el espacio, fuera de un transbordador o de la MIR, por ejemplo, quizá durante la reparación de un satélite o la recuperación de instrumentos alojados en compartimentos especiales de la estación espacial rusa, sólo han sido posibles porque el cuerpo humano estaba protegido de los rayos ultravioleta, del calor y del frío, así como de todo tipo de radiaciones gracias a los trajes que llevaban los astronautas.

Desde los primeros días de la astronáutica hasta hoy, estos trajes, como todo, han experimentado una enorme evolución. Sin embargo, actualmente los astronautas sólo usan los trajes espaciales en momentos muy concretos de su viaje:

Durante la partida o el retorno a la Tierra, durante los paseos espaciales o en caso de problemas abordo de las cápsulas o en la estación Skylab. Retrocediendo en el tiempo, digamos que la fiabilidad de las cápsulas Mercury y Gemini no era suficiente para permitir que los astronautas viajaran por el espacio, incluso estando dentro de los habitáculos, sin sus trajes espaciales. Sólo con las misiones Apollo los trajes se usaron únicamente durante la partida y el retorno a la Tierra y para pasear por la Luna.

MEJORAS CONSTANTES: La función más importante de estos trajes, que están presurizados y alimentados con
oxígeno para la respiración, es proteger el organismo humano contra fallos imprevistos en el sistema ambiental de la cápsula, lo cual provocaría la muerte  instantánea del astronauta.

En las cápsulas Apollo, mucho más evolucionadas respecto a las Mercury o las Gemini, había sistemas de control ambiental tan perfeccionados -y con muchos elementos duplicados- que permitían a los tres pasajeros quitarse el traje en condiciones de máxima seguridad En el transbordador, el verdadero traje espacial sólo sirve para los paseos extravehiculares por el espacio; tanto en el despegue corno en el aterrizaje, la tripulación viste trajes mucho más ligeros.



Los primeros trajes espaciales para las misiones Mercury nacieron de una mejora del traje a presión Mk-IV usado por los pilotos de los reactores de la marina milita: estadounidense. Obviamente, fue modificado y reforzado en diversos puntos, de manera que el primer traje espacial estadounidense, una vez presurizado, resultaba una vestimenta bastante rígida que permitía escasos movimientos. Sin embargo, era adecuado para el tipo de misiones en las que, entre otras incomodidades, el astronauta no tenía mucho espacio para moverse, ya que debía permanecer sentado en su lugar de pilotaje.

Con la preparación de los vuelos Gemini. cambiaron los trajes de acuerdo con la experiencia acumulada hasta aquel momento en vuelos anteriores.

El nuevo traje espacial estaba formado por cuatro capas de materiales diversos y poseía conducciones para el oxígeno, que servían para la ventilación y la respiración. Funcionaba bien en vuelos de corta duración, pero, cuando en la cuarta misión Gemini se programó el primer paseo espacial, también el traje hubo de modificarse para proteger al astronauta de los extremados cambios de temperatura y de posibles impactos de meteoritos.

El casco tenía un segundo visor a manera de pantalla contra la violenta radiación solar. A pesar de las mejoras, los astronautas dijeron que la comodidad seguía siendo relativa en los vuelos de larga duración. Por tanto, para la misión Gemini-VII, que hubo de aplazarse 14 días, se preparó un nuevo traje más ligero que los anteriores, hecho con materiales más blandos, que permitió prescindir del casco durante la permanencia en órbita.

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Así, el grado de libertad aumentó considerablemente. A pesar de todo, las tripulaciones sugirieron eliminar los trajes en los vuelos de larga duración para evitar incomodidades. Así se hizo en las expediciones Apollo hacia la Luna, en las prolongadas permanencias en el laboratorio orbital Skylab y, finalmente, en el transbordador.

Los trajes de los astronautas constituyen, en realidad, unos gigantescos rompecabezas con un peso total de 113 kg. Son el resultado del trabajo de 80 industrias que pueden ver los resultados de sus esfuerzos conjuntos sólo cuando los astronautas transmiten imágenes de sus paseos espaciales. La NASA posee 17 trajes espaciales que sirven para el 95% de los astronautas actualmente en actividad. Para el restante 5% se hacen pequeñas modificaciones antes del vuelo al espacio.

RESPECTO A LOS TRAJES ESPACIALES: Han sido muy divulgados en revistas y libros especializados los trajes espaciales de protección que, en realidad, son muy complicados. Deben confeccionarse con una substancia flexible y completamente estanca, sin poros, para aislar al cosmonauta por completo del vacío.

Además, dentro del traje, el viajero llevará un colchón de aire, el que pronto se saturará de la humedad que transpira la piel. Por ello cada traje deberá estar provisto de un dispositivo que absorba la humedad y otro que le proporcione al astronauta aire respirable y le permita eliminar el anhídrido carbónico resultante.

Hay varios modelos de traje. Algunos, con casco y articulaciones en las rodilllas, codos y hombros. Otros consisten en un cilindro dentro del cual se ubica el astronauta. Para que éste se mantenga erguido el cilindro lleva en su base tres pies terminados en discos planos, con los que se puede avanzar por el suelo lunar o el de algún otro astro sin atmósfera. Los brazos son palancas rematadas en ganchos articulados en forma de pinzas que se manipulan desde el interior. Para la visibilidad, en la parte alta del cilindro hay una especie de portillas que pueden abrirse a voluntad.

EL TRAJE PARA EL DESEMBARCO LUNAR
La fábrica de los trajes espaciales surgió casi de la nada en Dover, una pequeña población no lejos de Washington que, más que una fábrica de objetos astronáuticos, parece una sastrería muy especial, un laboratorio mecánico de precisión y una industria de ciencia ficción: todo en un mismo y gran edificio.

Esencialmente, los trajes ideados para las primeras exploraciones lunares eran pequeñas astronaves confeccionadas a medida, en el sentido de que debían permitir al astronauta que estaba dentro vivir y moverse, ver y hablar, pensar y trabajar en un ambiente hostil que en nada se parecía al de la Tierra. Los elementos que permiten la vida (sobre todo el aire, la temperatura y la presión) se recrearon artificialmente en aquellos extraños trajes.

Los problemas que debían resolver los trajes en la Luna eran muchos, algunos de ellos bastante complejos. Como es obvio, la escafandra lunar tenía que ser hermética e ir provista de un dispositivo que evacuara el calor emanado del cuerpo y lo dispersara en un aparato contenido en la «mochila» que el astronauta llevaba a la espalda durante los paseos.

En primer lugar, el explorador lunar debía ponerse sobre el cuerpo desnudo una especie de maillot de nailon, similar a una red, que llevaba en contacto con la piel un sistema de tubos de vinilo, dentro de los cuales circulaba un líquido mantenido a la temperatura justa mediante un instrumento contenido en la mochila.

Por debajo y por encima de esta prenda se ponía unos «pañales» especiales para los desechos sólidos y líquidos del organismo. Además del circuito hidráulico de enfriamiento, el traje llevaba un sistema de ventilación (una emisión de oxígeno que circulaba continuamente y que continuamente era purificado) para mantener el cuerpo seco.

Era una especie de «soplo» particularmente enérgico en la zona del casco. Una avería en las viseras a causa del aliento o del sudor hubiera sido un desastre.

aldrin astronautas

Edwin E. Aldrin, piloto del módulo lunar Apollo 11, El casco lunar era una de las partes más completas e importantes de la indumentaria. La visera externa estaba recubierta por una fina capa de oro que reflejaba gran parte de la luz solar. A los lados, dos viseras, extraíbles por la parte posterior del casco y regulables, podían delimitar el campo visual. De todas maneras, el astronauta podía dirigir la mirada dentro de un ángulo máximo no superior a los 170°.


EL CASCO LUNAR: El casco y los guantes completaban el equipo de desembarco. El casco lunar se colocaba sobre el casco normal, llamado coloquialmente «pecera», y tenía dos viseras abatibles y elevables como las celadas de los yelmos medievales.

La visera externa podía reflejar el 82% de la luz solar, que, en la Luna, donde no hay atmósfera, es deslumbrante, hasta el punto de provocar la ceguera. El efecto de filtro era tan grande que se podía fijar sin ningún peligro una potentísima fuente luminosa a una distancia de dos pasos, una fuente de luz que, contemplada a través de unas gafas ahumadas corrientes, produciría graves lesiones en el ojo. Además, a los lados del casco había dos superficies móviles que podían desplazarse hacia adelante o hacia atrás para delimitar a voluntad el campo de visión lateral; algo así como las anteojeras de los caballos.

Todos estos movimientos (de las viseras y de las anteojeras) eran muy sencillos, ya que bastaba con que el astronauta oprimiera las aletas salientes incorporadas a los filtros, cosa que podía hacer con el pulgar o con la «abertura» de la mano enguantada.

También los guantes lunares estaban fabricados con una técnica muy avanzada. A pesar de la complejidad de su estructura, de que estaban presurizados y de que tenían robustos refuerzos de acero en la palma, permitían recoger con bastante facilidad una pequeña moneda de una superficie lisa, como, por ejemplo, del tablero perfectamente abrillantado de una mesa.

EL TRAJE PARA LOS PASEOS ESPACIALES: Terminadas las expediciones lunares, la atención de la exploración espacial se centró en los vuelos circunterrestres, efectuados, por parte estadounidense, con los transbordadores espaciales, o, por parte rusa, con las Soyuz.

La reparación de satélites en órbita [es famosa la que, por dos veces, se ha efectuado en el telescopio espacial Hubble), los experimentos fuera de la estación espacial rusa MIR y, en el futuro, la construcción de la Estación Internacional Alpha, han hecho necesaria la fabricación de un traje espacial menos dispendioso que el lunar, que pudiese ser utilizado por varios astronautas en varios vuelos, pero que, a la vez, resultara seguro y, sobre todo, más manejable.

El traje actual garantiza poder trabajar con libertad en el cosmos, sin cordones umbilicales para el aprovisionamiento de oxígeno y energía eléctrica. El concepto general es totalmente distinto del que imperó en el pasado. Ahora, el traje se divide en tres partes fundamentales: el tronco inferior, que acaba en la cintura, como un pantalón normal; el tronco superior, que debe vestirse desde abajo, y finalmente el casco.

El tronco superior va unido a una mochila que contiene, como en los trajes lunares, sistemas de regeneración del aire, reservas de oxígeno y de agua para beber, aparatos de radio y telecomunicación, así como instrumentos electrónicos de control, entre ellos un ordenador que gestiona toda la vestimenta y verifica sus características cinco veces por segundo.

Pero el astronauta también puede supervisar el funcionamiento interviniendo, si es necesario, a través de una serie de indicadores y controles dispuestos en el pecho.

Bajo el traje, naturalmente, el astronauta sigue llevando un contenedor para la orina y un recubrimiento de nailon recorrido por metros de tubitos con agua para enfriamiento o calentamiento, según la exposición del astronauta al calor generado por la radiación solar o al gélido rigor de la sombra cósmica.

Una característica particular del traje espacial -llamado por los técnicos EMÚ, de Extravehicular Mobility Unit, o Unidad para la Movilidad Extravehicular- es que se confecciona en una talla casi única, lo que permite, con pequeñas adaptaciones y cambio de guantes, botas y casco con diversos visores, ser utilizado por muchos astronautas.

Este traje, además de ofrecer una movilidad un 20% superior a la que permitía el traje lunar, está provisto de sistemas de control de las condiciones físicas del astronauta, que se transmiten vía radio al monitor de la cápsula. En el caso de mal funcionamiento denunciado por los aparatos, muchos de los cuales están duplicados para mayor seguridad, el sistema de control emite una señal acústica audible por el astronauta y, vía radio, una señal de alarma a la cápsula.

El traje tiene una autonomía máxima de seis horas y pesa 82 kg, incluida la mochila.
El primer paseo de prueba lo hicieron los astronautas Donald Peterson y Story Musgrave en abril de 1983, durante la sexta misión del transbordador.

trajes espaciales

El traje lunar, completado con guantes, botas y mochila de supervivencia. La escafandra pesaba en la Tierra más de 65 kg; en la Luna, a causa de la escasa fuerza de gravedad, su peso se reducía a poco más de 10 kg. En cualquier caso, la posibilidad de movimiento era muy limitada y, precisamente por esto, más de una vez los astronautas se cayeron, por fortuna sin consecuencias graves.

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