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12/3/09 - DJ:

La evolución del traje espacial

Tiempo estimado de lectura: 5 min. 2 seg.

En febrero 2009, NASA firmó un contrato con una firma de ingeniería para desarrollar trajes espaciales que puedan ser usados en el reemplazo del transbordador espacial, la cápsula Orión. NewScientist hizo un repaso de los trajes de los últimos 50 años y algunos potenciales diseños para el futuro. Además, NASA tiene una página dedicada al respecto.
Trajes espaciales

Proyecto Mercurio
Gordon Cooper
Gordon Cooper, uno de los siete astronautas originales de NASA elegidos en 1959, posa en su traje Mercury.

John Glenn
El astronauta John Glenn, el primer estadounidense en orbitar la Tierra, con su traje espacial, diseñado para el programa Mercurio (1958-1963).
Los trajes fueron adaptados de los que usaba la marina estadounidense para vuelos de gran altitud y no diseñados para el espacio. Es por eso que se doblaban en las articulaciones, decreciendo el volumen del traje. Eso incrementaba la presión en el resto del traje, haciendo más difícil para los astronautas doblar sus brazos o piernas. Como resultado, los trajes fueron usados como una protección contra pérdidas de presión de emergencia.

Proyecto Gemini
Neil Armstrong
Neil Armstrong en su traje de entrenamiento Gemini G-2C.

Gus Grisson (izq.) y John Young
Gus Grisson (izq.) y John Young, la tripulación de la primera misión Gemini humana, un vuelo orbital de cinco horas, el 23 de marzo de 1965, en sus trajes, unidos a equipos que mantienen la refrigeración de los trajes.
El diseño de trajes evolucionó en el programa Gemini. Para aislar a los astronautas de la baja presión y temperatura extrema del espacio, los trajes tenían capas adicionales

Edward White
La misión Gemini es recordada por ser la primera en la que se realizó la primera caminata espacial el 3 de junio de 1965.
El traje funcionó en la caminata como la nave personal de Edward White cuando dejó la cápsula Gemini IV.

Traje de Gemini 9
Este diseño fue usado en la misión Gemini 9. Las piernas del traje estaban cubiertas de tejido de fibras de acero, usado para proteger al astronauta del peso de la Unidad de Maniobra del Astronauta (AMU), un sistema de propulsión. Gene Cernan logró una caminata de 2 horas, 9 minutos durante la misión, pero no fue posible probar el AMU.

Proyecto Apolo
Bob Smyth
El ingeniero Bill Peterson ayuda al piloto de pruebas Bob Smyth con su el arnés de su traje durante una prueba en 1968.
Los trajes Apolo trajeron nuevos desafíos, ya que los astronautas necesitarían protección contra el terreno y temperatura lunar, así como la habilidad de permitir a los astronautas agacharse para recoger rocas lunares.

Alan Shepard
El comandante Alan Shepard de Apolo 14 durante chequeo de traje antes de su viaje a la superficie lunar en 1971. El astronauta fue el primero en vestir el traje Mercury en el espacio, en el primero vuelo estadounidense en 1961.

Trajes Apolo
Para el alunizaje de 1969, los trajes Apolo tenían una mochila que proveía de oxígeno para respirar y ventilación del traje por siete horas de caminata lunar. Buzz Aldrin lo viste aquí al explorar la superficie de la Luna en la misión Apolo 11. Los trajes tuvieron una buena performance en las seis misiones que alunizaron, pero el polvo fue una preocupación. Los astronautas reportaron que el abrasivo polvo dañaba sus trajes e infiltraba los sellos.

Transbordador espacial
Traje de STS-1
El primer vuelo del transbordador, STS-1, despegó el 12 de abril de 1981. Los astronautas John Young y Robert Crippen llevaban en esa ocasión un traje como este, diseño modificado del que usaba la Fuerza Aérea Estadounidense en gran altitud.

traje calabaza
El familiar traje naranja de despegue y entrada que usan las tripulaciones del transbordador, apodado "traje calabaza", por su color.
El traje incluye el casco con equipo de comunicación, paracaídas y arnés, unidad de preservación de vida, guantes, tubos de oxígeno, botas y equipo de supervivencia.

Bruce McCandless
En febrero de 1984, el astronauta Bruce McCandless fue el primero en flotar en el espacio sin conexión al transbordador, un vuelo "inalámbrico", gracias al dispositivo llamado Manned Maneuvering Unit (MMU), es decir, Unidad de Maniobras Humanas o mochila de propulsión.
Las MMU ya no se usan, pero los astronautas utilizan un dispositivo similar en caso de emergencia.

EMU
Los astronautas de NASA ahora usan un traje de dos piezas para las caminatas espaciales llamado Extravehicular Mobility Unit (EMU) o Unidades de Mobilidad Extravehicular. A diferencia de los trajes Apolo, hechos a medida para cada astronauta, el EMU tiene partes intercambiables que pueden ser usadas en distintos rangos de tamaños de cuerpos.
El EMU está presurizado a un tercio de la presión atmosférica, así los astronautas ahora "acampan" en una esclusa de aire de baja presión antes de las caminatas para remover el nitrógeno disuelto en la sangre y tejidos. Moverse muy rápidamente a bajas presiones puede causar que el nitrógeno cree burbujas y obstruya el fluído sanguíneo, lo que puede ser fatal. El traje puede pesar 180 kg y operar unas 8 horas en el espacio. Tienen un tiempo de vida de 30 años.

Trajes rusos
Mike Fincke
El astronauta Mike Fincke luce aquí un traje ruso Orlan al realizar trabajos en la Estación Espacial Internacional en 2004. Él, junto al cosmonauta Gennady Padalka iban a utilizar originalmente trajes estadounidenses pero descubrieron un problema en la unidad de enfriamiento. A diferencia de los EMU de NASA, que tiene secciones separadas para el torso y las piernas, los trajes Orlan tienen una abertura en la parte posterior. Esto permite ponerse y quitarse los trajes rápidamente. El traje pesa casi 110 kg y puede usarse 7 horas en el espacio, diseñado para durar 12 caminatas espaciales.

Guantes
Guantes
Los guantes son posiblemente la parte más importante del traje, desde el punto de vista de los astronautas. Es que, además de usar sus manos para manipular objetos y herramientas, los astronautas usan sus manos para "caminar" durante las Actividades Extra-Vehiculares (EVA). Los guantes están presurizados, lo que dificulta la movilidad de los dedos.
En los anales de la indumentaria espacial figuran este par de guantes Apolo, consistentes en una capa interna (izq.) con cobertura para los dedos, y una capa externa de tejido, mylar (un aislante) y malla metálica.

Guantes Modernos
En mayo de 2007, el ingeniero Peter Homer de Southwest Harbor, ganó $200,000 cuando su diseño ganó al de NASA en una competencia de la agencia. Su compañía, Flagsuit LLC, junto con Orbital Outfitters trabajan en trajes para vuelos suborbitales turísticos.
Homer indicó que, a diferencia de los guantes actuales, plegados de manera que causa que los dedos se curven como una banana, sus guantes se pliegan en los mismos puntos que los dedos. Eso hace más fácil mover los dedos de los astronautas.
Imagen:Flagsuit.com

El futuro
Futuros trajes espaciales - Mark III
El prototipo Mark III comenzó su desarrollo a fines de 1980 posee un sistema posterior y cojinetes que permiten a los astronautas arrodillarse y realizar otras tareas.
En la puja por el retorno a la Luna, NASA firmó un contrato con Oceaneering International, Inc para el desarrollo de trajes para la tripulación de la cápsula Orión, pensada para 2015.

Biotraje
El "Biotraje" desarrollado por Dava Newman y colegas del MIT usa apretadas capas de material para mantener la presión.
El traje está diseñado con líneas rígidas que no se extienden cuando un astronauta mueve una parte de su cuerpo. Estas líneas proveen una especie de esqueleto pero no restringen los movimientos. Sin embargo, el equipo piensa que llevará varios años de desarrollo antes de que un astronauta pueda usar un traje así en el espacio.
Otros investigadores están desarrollando materiales que algún día puedan generar energía, eliminar gérmenes y "auto repararse", gracias al uso de un gel.
Imagen:Donna Coveney





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Crédito imágenesSobre las imágenes
Las imágenes pertenecen a NASA Headquarters/JSC, excepto cuando se indica.


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4 comentarios:

  1. Muy bueno el articulo. No suelo leer cosas tan largas a estas horas pero este no he podido dejar de leerlo jeje.

    Impresionante la evolucion, el ultimo prototipo que es ajustado ya empieza a parecerse a los de las pelis jeje.

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  2. Ignacio JBarco11:23

    El primer paseo espacial lo hicieron los soviéticos, casualmente ignorados en todo el artículo.

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  3. Tengo una curiosidad. Cuando llegaron los astronautas a la Luna, en la transmisión televisiva se observa que los caminantes están flotando (por la gravedad), bueno,la observación consiste en que ¿por qué motivo las piedras y piedritas lunares y la arena misma sobre la que caminan los astronautas, no flotan?, si por lógica dichas piedras y arena son mucho menos pesadas que un astronauta. A ver si resuelven el acertijo.

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  4. José: porque las piedras y el polvo no caminan. Y los astronautas sí. Los astronautas "flotan" en la Luna así como en la Tierra saltan. Porque usan energía para eso. Las piedras no saltan en la Tierra ni en la Luna.
    Foto de Buzz Aldrin en Apolo 11 tomada por Armstrong. Se puede ver esta foto (AS11-40-5942) y otras en el sitio Apollo 11 Image Library.

    Es igual que en la Tierra, con la diferencia que en la Luna la gravedad es seis veces menor. Al levantar un objeto en la luna (ejerciendo una fuerza para tal acción), y soltar el objeto, el mismo caerá, pero lo hace algo distinto a la Tierra porque la gravedad es menor en la Luna.

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