Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa

Daftar Isi:

Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa
Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa

Video: Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa

Video: Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa
Video: 2022 Pabrik alih fungsi menjadi electro hydraulic Rusia menyala 2024, November
Anonim

Film "Iron Man" menginspirasi para pengembang untuk merancang setelan yang cocok untuk melompat dari luar angkasa. Setelan masa depan atau kerangka luar untuk melompat dari luar angkasa telah menerima penunjukan RL MARK VI, itu sedang dibuat oleh pengembang Tata Surya Express dan bioteknik dari Juxtopia LLC. Kostum ini akan mirip dengan kostum iron man yang terkenal. Setelan itu seharusnya dilengkapi dengan giroskop, kacamata augmented reality, sarung tangan kontrol, dan bahkan jetpack. Pada saat yang sama, model produksi kebaruan diharapkan akan dirilis pada tahun 2016.

Ide membuat kerangka luar ini terinspirasi dari film fantastis Iron Man dan Star Trek. Diasumsikan bahwa setelan ini akan mampu mengangkat seseorang sejauh 100 km. di atas permukaan bumi dan kemudian dengan mulus turun ke tanah tanpa menggunakan parasut. Perancang pakaian antariksa menetapkan ketinggian 100 km sebagai palang atas karena suatu alasan, ketinggian ini disebut garis Karman, yang dianggap sebagai batas antara ruang terbuka dan atmosfer bumi. Pada saat yang sama, melompat dari ketinggian seperti itu adalah tugas yang sangat rumit. Awalnya, ruang hampa kosmik akan bekerja pada seseorang, dan kemudian dia akan memasuki atmosfer bumi dan untuk waktu yang cukup lama akan berada dalam keadaan jatuh bebas.

Fiksi ilmiah bukan pertama kalinya menginspirasi para insinyur untuk menciptakan teknologi masa depan. Misalnya, dalam film Star Trek 2009, ada adegan di mana kapten pesawat ruang angkasa James Kirk, insinyur Olson dan juru mudi Hikaru Sulu turun ke permukaan planet Vulcan dengan pakaian berteknologi tinggi, dan pendaratan terjadi. dengan penerjunan parasut. Dalam trilogi Iron Man, kostum Tony Stark menjadi pusat perhatian dalam cerita. Komponen utama eksoskeletonnya adalah repulsor (mesin anti-gravitasi) di sarung tangan dan mesin jet di sepatu bot. Pada saat yang sama, helm dalam setelan ini memiliki tampilan dengan indikator di kaca depan. Selain itu, pahlawan dapat menggunakan kontrol suara untuk mengontrol semua sistem yang tersedia.

Untuk menerapkan ide-ide ini dalam praktik, perlu untuk memecahkan sejumlah besar masalah yang berbeda. Pikirkan bagaimana setelan itu akan melindungi seseorang dari perubahan suhu dan tekanan yang tiba-tiba, memecahkan masalah pasokan oksigen, memikirkan bagaimana menahan gelombang kejut hipersonik dan supersonik. Ada banyak risiko pada ketinggian yang mengesankan: seorang atlet dapat mengalami emfisema udara, penyakit dekompresi atau ebullisme (mendidihnya cairan dalam tubuh pada tekanan atmosfer rendah). Jika jas tersebut rusak, orang tersebut dapat dibiarkan tanpa perlindungan dan oksigen.

Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa
Exoskeleton untuk melompat dari luar angkasa

Selain itu, setelan yang dikembangkan harus tahan terhadap gelombang kejut hipersonik dan supersonik. Overload yang dialami juga akan memainkan peran penting. Saat seorang atlet bergerak dari atmosfer tipis ke lapisan yang lebih padat, ia akan mengalami kelebihan beban positif dan negatif dari 2g ke 8g. Dan ini dapat menyebabkan masalah serius dan kegagalan seluruh sistem. Seorang atlet, di sisi lain, dari kelebihan tersebut mungkin mengalami kehilangan kesadaran atau perdarahan.

Menurut perwakilan dari Tata Surya Express, pakaian antariksa baru, yang disebut RL MARK VI, akan memungkinkan atlet untuk melompat dari ruang dekat, ruang suborbital dan bahkan dari orbit rendah Bumi. RL dalam setelan itu adalah akronim untuk Mayor Robert Lawrence, yang merupakan astronot Afrika-Amerika pertama yang meninggal pada 8 Desember 1967, selama penerbangan uji coba di Pangkalan Angkatan Udara Edwards.

Untuk menguji perkembangannya, Solar System Express merencanakan lompatan yang mirip dengan Red Bull Stratos. Tes pertama direncanakan akan dilakukan pada ketinggian yang relatif rendah, menggunakan pendaratan parasut, tetapi tujuan pabrikan jauh lebih ambisius. Dengan bantuan sepatu bot khusus dengan motor mini dan teknologi setelan sayap, atlet harus mendarat dengan mulus dalam posisi tegak.

Pada saat yang sama, para insinyur Juxtopia sedang mengerjakan proyek kacamata augmented reality. Prinsip pengoperasian kacamata ini harus serupa dengan teknologi menampilkan informasi di kaca depan pesawat tempur modern, ketika semua data yang diperlukan untuk pilot ditampilkan di permukaan bagian dalam helm, kacamata pilot atau langsung di kaca helm. kanopi kokpit. Kacamata augmented reality dari Juxtopia akan memberi atlet semua informasi penting yang diperlukan untuk mengendalikan situasi. Mereka akan memberi tahu Anda tentang suhu lingkungan dan tubuh, detak jantung, tekanan, dan menunjukkan banyak informasi berguna lainnya. Selain itu, "pelompat" akan mengetahui lokasinya di luar angkasa, melihat perubahan kecepatan terbang, dan juga dapat terus berhubungan dengan stasiun di darat. Sistem ini mencakup kamera, kontrol suara, dan pencahayaan sekitar.

Gambar
Gambar

Pada saat yang sama, sepatu bot gyroscopic harus menjadi hal yang paling berteknologi tinggi dalam setelan keajaiban baru. Diasumsikan bahwa mereka akan menyelesaikan beberapa masalah sekaligus. Pertama, di ketinggian 100 km. diatas permukaan laut, gaya aerodinamis tidak akan bekerja pada tubuh atlet, oleh karena itu akan sangat sulit untuk menstabilkan penerbangan. Pada saat yang sama, giroskop yang terpasang pada sepatu akan membantu menstabilkan posisi pakaian antariksa di ruang angkasa dan akan membantu atlet mempertahankan posisi optimal saat melintasi batas termosfer dan stratopause. Dengan bantuan mereka, direncanakan untuk menerapkan sistem keselamatan yang disebut "kompensator putaran datar", yang akan menyala jika "pelompat" kehilangan kendali atas posisi di ruang angkasa selama lebih dari 5 detik.

Salah satu fungsi utama sepatu bot gyroscopic adalah pendaratan lembut atlet. Diasumsikan bahwa mereka akan "menghidupkan" ketika seseorang hampir mencapai permukaan bumi. Pada titik ini, nozel mini akan melepaskan semburan gas untuk memastikan pendaratan yang aman dan mulus. Pengontrol sepatu bot gyroscopic, serta motor mini yang terpasang di dalamnya, akan ditempatkan di sarung tangan kontrol, yang dirancang untuk memberikan kemudahan akses ke sistem.

Juga direncanakan untuk menerapkan trik lain - Gravity Development Board, yang merupakan bagian integral dari setelan yang sedang dikembangkan. Papan ini akan bertindak sebagai antarmuka utama untuk mengelola seluruh sistem. Menurut direktur teknis Solar System Express, pengembangan ini akan menjadi sistem pertama dari jenisnya yang cocok untuk digunakan di luar angkasa dan yang dapat melampaui fungsionalitas Arduino Uno. Diasumsikan bahwa tes pertama kostum ajaib akan berlangsung pada Juli 2016, jadi tidak ada banyak waktu lagi untuk menunggu fantasi itu menjadi kenyataan.

Lompatan paling luar biasa sejauh ini

Pada titik waktu ini, lompatan paling luar biasa dalam sejarah dibuat oleh Felix Baumgartner (Red Bull Stratos), yang secara bersamaan mencetak 2 rekor dunia sekaligus: yang pertama di dunia melakukan lompatan dari stratosfer (ketinggian 39 km), dan juga menjadi orang pertama yang mengatasi kecepatan suara. Secara alami, tanpa kehadiran peralatan khusus, lompatannya tidak mungkin dilakukan. Felix mengenakan setelan khusus yang sebenarnya merupakan variasi dari pakaian antariksa tercanggih NASA. Pakaian antariksa ini melindungi pelompat pemberani dari perubahan suhu yang tiba-tiba (selama lompat, suhu udara bervariasi dari -68 hingga 38 derajat Celcius) dan tekanan, serta sejumlah besar bahaya lainnya.

Gambar
Gambar

Belum pernah ada pakaian seperti itu, yang mampu menahan tekanan yang sangat tinggi dan pada saat yang sama melakukan proses jatuh yang terkontrol, telah dikembangkan. Kostum yang dibuat terdiri dari 4 lapis. Lapisan luar setelan itu terdiri dari bahan tahan api yang disebut Nomex. Di bawah lapisan ini adalah perangkat yang menahan gelembung, yang diisi dengan gas. Lapisan dalam jas itu adalah liner yang bisa bernapas. Begitu tekanan meningkat, setelan itu memperoleh kekakuan yang dibutuhkan. Pada saat yang sama, desain jas itu seharusnya membuat seseorang jatuh secara vertikal, kepala ke bawah. Ini sangat penting untuk menghindari putaran yang datar.

Salah satu tugas terpenting dari setelan itu adalah menyesuaikan tekanan. Itu perlu untuk mengatur tekanan untuk menghindari terjadinya hipoksia, penyakit dekompresi, kerusakan jaringan - mis. risiko yang terkait dengan perubahan mendadak dalam tekanan atmosfer. Selama terjun bebas, Felix Baumgartner menghirup oksigen murni, dan tekanan konstan 3,5 bar dipertahankan dalam pakaian antariksanya. Saat uap diafragma dan katup aneroid turun, tekanan dalam setelan itu disesuaikan secara internal. Pada saat itu, ketika penerjun turun di bawah 10 km, tekanan dalam setelan itu mulai turun, yang memastikan mobilitas yang lebih besar.

Pusat teknologi setelan itu adalah pelindung dada lapis baja. Ini termasuk kamera video resolusi tinggi dengan tampilan sudut lebar 120 derajat, penerima dan pemancar suara, penstabil hidro yang melaporkan sudut dan ketinggian, akselerometer, dan satu set baterai lithium-ion ganda.

Wajah penerjun itu dilindungi dengan pelindung plastik khusus. Pada saat penerjun payung keluar dari kapsul, suhu di luar kapal seharusnya sekitar -25⁰С. Dalam beberapa menit penerbangan gratis, suhu udara akan lebih dari setengahnya. Untuk mencegah pelindung plastik berembun dari bagian dalam napas penerjun, ia dilengkapi dengan 110 kabel tertipis, yang bertanggung jawab untuk memanaskan seluruh permukaannya.

Gambar
Gambar

Sistem parasut setelan ini terdiri dari 3 parasut: unit pengereman parasut, parasut utama, dan parasut cadangan. Pada saat yang sama, dua yang terakhir adalah parasut biasa, yang ditingkatkan 2,5 kali untuk memberikan stabilitas tambahan. Dalam setelan Baumgartner, 4 pegangan perangkat pengunci disediakan sekaligus: 2 merah dan 2 kuning. Gagang merah yang terletak di sisi kanan dada, melepaskan parasut utama dan membuang parasut rem, pegangan kuning di paha kanan melepaskan kait parasut utama sehingga parasut cadangan dapat mengembang tanpa terjerat. Dalam kasus penerjun jatuh ke dalam pusaran dan tidak dapat mencapai pegangan, ia dapat melepaskan parasut rem dengan menekan perangkat pengunci cincin yang terletak di jari telunjuk kiri jas.

Felix Baumgartner dan timnya tidak menyembunyikan fakta bahwa melompat dari stratosfer itu sendiri merupakan pencapaian yang sangat besar dan penting. Namun di saat yang sama, tujuan utama lompatan itu justru untuk menguji perkembangan terbaru NASA.

Direkomendasikan: