Frage:
Welches Schutzniveau ist für Weltraumspaziergänger erforderlich?
Manishearth
2013-07-17 13:07:15 UTC
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Wenn Sie einen Weltraumspaziergang machen, müssen Sie vor kosmischer Strahlung, Temperatur und möglicherweise anderen Problemen geschützt sein.

Welche Bestandteile der kosmischen Strahlung sind gefährlich? Welche Art von Schutz wird verwendet, um sowohl vor diesen als auch vor Temperaturproblemen zu schützen?

... Planung. Halten Sie EVAs von Südatlantikanomalien und Sonneneruptionen / CMEs fern ...
Zwei antworten:
#1
+8
RhysW
2013-07-17 15:22:48 UTC
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Ein Zeitungsartikel aus dem September 1995 besagt, dass selbst wenn die Astronauten versuchten kalt zu werden, indem sie im Schatten des Shuttles im Vakuum des Weltraums blieben immer noch warm und bequem.

Aber zur Freude der NASA hielten sich die beiden Weltraum-Astronauten von Endeavour am Samstag dank neuer beheizter Handschuhe, Thermosocken, Bootliner und gerösteter langer Unterwäsche warm.

In diesem Szenario dauerte der Weltraumspaziergang mindestens eine Stunde bei Temperaturen von -120 oder -130 Grad Fahrenheit.

Dies hielt sie warm, obwohl

die Spacewalker blieben auf dem Roboterarm bewegungslos, um kalt zu werden.

Obwohl dies anscheinend keine Wirkung hatte, musste einer der Spacewalker

irgendwann Schalten Sie die Fingerspitzenheizungen in seinen Handschuhen aus.

Diese Informationen sind wahrscheinlich ziemlich alt, da sie vor etwa 18 bis 19 Jahren aufgetreten sind und die Technologie wahrscheinlich fortgeschritten ist. Obwohl ich mir vorstelle, dass die Grundlagen dieselben sind, da es relativ einfach erscheint, die Wärme aufrechtzuerhalten.

Auf der Vorderseite des Schutzes vor Strahlung auf Weltraumspaziergängen scheint es außer dem Anzug keine zu geben! P. >

Auf dieser Website werden die Pläne für die Anbringung der EVARM-Abzeichen an verschiedenen Teilen des Raumanzugs erläutert, damit die Strahlenexposition gemessen werden kann, um festzustellen, ob weiterer Schutz erforderlich ist.

Eigentlich habe ich eine kleine Lüge erzählt, es gibt eine andere Form des Schutzes, die sie vor Strahlung erhalten, außer dem Raumanzug. Zeitliche Koordinierung. Ähnlich wie bei Starts stellt die NASA sicher, dass die Sonne auf Sonneneruptionen überwacht wird und dass im Allgemeinen keine Astronauten anwesend sind, wenn einer startet. Die Sicherstellung, dass sie nur dann in den Weltraum geschickt werden, wenn die Strahlung am niedrigsten ist, bietet derzeit eine der höchsten Schutzformen.

Sie stammen aus einer hoffentlich neueren, wenn auch möglicherweise nicht ganz zuverlässigen Quelle Dieser HowStuffWorks-Artikel über Raumanzüge.

In einem Abschnitt zur Temperaturregelung wird erläutert, wie die Stoffe des Raumanzugs geschichtet werden, um sicherzustellen, dass so viel Wärme wie möglich gespeichert wird. Es bringt auch den interessanten Punkt der Wärmeabfuhr zum Vorschein, Wärme baut sich scheinbar leicht auf und wenn sie nicht gelegentlich freigesetzt wird, riskiert der Astronaut Dehydration und ein nebliges Visier durch Schweiß.

Kühlsysteme reichen von Ventilatoren, die Luft blasen wassergekühlte Systeme zur Wärmeabfuhr.

Dieser Artikel gibt uns auch einen kleinen Einblick, wie sie vor Strahlung geschützt sind. Es zeigt, dass der Raumanzug reflektierend ist, um die Strahlungsmenge gezielt zu reduzieren. Es stimmt mit meinem vorherigen Punkt überein, dass Weltraumspaziergänge geplant sind, um Sonneneruptionen zu vermeiden. In einer Sonneneruption in nur einem Raumanzug gefangen zu sein, wäre ungefähr so ​​effektiv wie der Versuch, mit Alufolie und Blättern auf der Sonne zu laufen.

#2
+7
user6972
2013-09-27 23:24:29 UTC
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Modern Orion Suit ISS

EVA-Anzüge müssen die folgenden Anforderungen erfüllen:

  • Ein stabiler Innendruck. Dies kann weniger als die Erdatmosphäre sein, da der Raumanzug normalerweise keinen Stickstoff transportieren muss (der etwa 78% der Erdatmosphäre ausmacht und vom Körper nicht genutzt wird). Ein niedrigerer Druck ermöglicht eine größere Mobilität, erfordert jedoch, dass der Anzuginsasse eine Zeit lang reinen Sauerstoff atmet, bevor er in diesen niedrigeren Druck eintaucht, um eine Dekompressionskrankheit zu vermeiden.

  • Mobilität. Der Bewegung wird normalerweise durch den Druck des Anzugs entgegengewirkt, die Mobilität wird durch sorgfältiges Gelenkdesign erreicht. Siehe den Abschnitt Theorien zum Design von Raumanzügen.

  • Zufuhr von atmungsaktivem Sauerstoff und Beseitigung von Kohlendioxid; Diese Segmente werden mit dem Raumfahrzeug oder einem Primary Life SupportSystem (PLSS)

  • Temperaturregelung ausgetauscht. Anders als auf der Erde, wo Wärme durch Konvektion in die Atmosphäre übertragen werden kann, kann Wärme im Weltraum nur durch Wärmestrahlung oder durch Wärmeleitung zu Objekten, die in physischem Kontakt mit der Außenseite des Anzugs stehen, beeinträchtigt werden. Da die Außentemperatur des Anzugs zwischen Sonnenlicht und Schatten stark variiert, ist der Anzug stark isoliert und die Lufttemperatur wird auf einem angenehmen Niveau gehalten.

  • Ein Kommunikationssystem mit externer Elektrik Verbindung zum Raumfahrzeug oder PLSS

  • Mittel zum Sammeln und Enthalten von festen und flüssigen Körperabfällen (z. B. ein Kleidungsstück mit maximaler Saugfähigkeit)

  • Fortgeschrittene Anzüge regulieren die Temperatur des Astronauten besser mit einem Liquid Cooling and Ventilation Garment (LCVG) in Kontakt mit der Haut des Astronauten, von dem die Wärme durch einen externen Strahler in den Weltraum abgegeben wird die PLSS.

  • Abschirmung gegen ultraviolette Strahlung

  • Begrenzte Abschirmung gegen Partikelstrahlung

  • Mittel zum Manövrieren, Andocken, Freigeben und / oder Anbinden an ein Raumschiff.

  • Schutz gegen kleine Mikrometeoroide, von denen einige bis zu einer Reichweite von bis zu 1 haben 27.000 Stundenkilometer, bereitgestellt durch ein pannensicheres ThermalMicrometeoroid-Kleidungsstück, das die äußerste Schicht des Anzugs darstellt. Die Erfahrung hat gezeigt, dass die größte Wahrscheinlichkeit einer Exposition in der Nähe des Gravitationsfeldes eines Mondes oder Planeten besteht wurden zuerst in den Apollo-Mond-EVA-Anzügen eingesetzt.

Zu Ihrer speziellen Frage:

Welche Bestandteile der kosmischen Strahlung sind gefährlich? Welche Art von Schutz wird verwendet, um sowohl vor diesen als auch vor Temperaturproblemen zu schützen?

Strahlung: Hochenergetische Partikel zerstören organische Stoffe auf einer fundamentalen Ebene und brechen DNA-Ketten und abtötendes Gewebe. Die Exposition erhöht das Risiko, dass die exponierte Person während des Lebens eine Form von Krebs entwickelt, erheblich. Um die Exposition zu verringern, positionieren sie das Fahrzeug manchmal so, dass es als zusätzliche Abschirmung gegen Exposition verwendet wird.

Trotz erheblicher Anstrengungen müssen die Krebs- und Toxizitätsrisiken noch quantifiziert werden: 1) Art und Häufigkeit der sekundären Schwerionen müssen besser charakterisiert werden, um ihren Beitrag zur Dosis abzuschätzen und auf die endgültige biologische Reaktion; 2) Die Verschiedenartigkeit der Strahlungsgeschichte jedes Astronauten und die Auswirkungen der individuellen Anfälligkeit erschweren jede epidemiologische Analyse zur Abschätzung von Gefahren, die speziell durch die Strahlenexposition im Weltraum verursacht werden. 3) Zytogenetische Daten zeigten zweifellos, dass die Exposition gegenüber Weltraumstrahlung in Zellen erhebliche Schäden verursacht. Unser Wissen über die grundlegenden Mechanismen, die für niedrige Dosen, wiederholte Dosen und adaptive Reaktionen spezifisch sind, ist jedoch noch unzureichend. Die Anwendung neuer radiobiologischer Techniken wie Immunfluoreszenz und die Verwendung von menschlichen Gewebemodellen, die sich vom Blut unterscheiden, wie Hautfibroblasten, können zur Klärung aller oben genannten Punkte beitragen. ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21436608)

Eine Anzahl von Parametern beeinflusst die Strahlenexposition von Astronauten. Diese Parameter umfassen die Struktur des Raumfahrzeugs, die für den Bau des Fahrzeugs verwendeten Materialien, die Höhe und Neigung des Raumfahrzeugs, den Status der Elektronengürtel der äußeren Zone, den interplanetaren Protonenfluss, die Bedingungen des geomagnetischen Feldes, die Position des Sonnenzyklus und die EVA-Startzeit und Dauer.

Eine NASA-Studie ergab:

Die Ergebnisse von EVARM haben gezeigt, dass die EVA-Dosen gegenüber denen innerhalb der ISS erhöht sind, aber nicht signifikant. Darüber hinaus wurden in diesem Zeitraum Dosen während einer Zeit erhöhter geomagnetischer Aktivität (Oktober / November 2002) aufgezeichnet. Es wurde festgestellt, dass während dieses Ereignisses die Dosen für EVA-Teilnehmer aufgrund erhöhter Elektronenspiegel in der Erdumlaufbahn erhöht waren. Diese Elektronen werden leicht durch Materialien von Raumfahrzeugen abgeschirmt und daher nicht innerhalb der ISS gemessen. Glücklicherweise kann eine korrekte Positionierung des Raumfahrzeugs das Strahlungsfeld, das während EVA-Missionen auftritt, drastisch reduzieren.

Temperatur: Die Anforderung an den Schutz ist hier ziemlich selbsterklärend. Anzug für ISS - Low Earth Orbit (LEO), normalerweise zum Schutz des Menschen zwischen -250 ° F und + 250 ° F. Dies wird durch das Flüssigkeitskühlungs- und Belüftungssystem erreicht.

LCVG



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