https://bodybydarwin.com
Slider Image

Espai de coets (simulat) amb sabates de raig

2022

A mitjans dels anys seixanta, les passarel·les espacials i els desconeguts reptes que els astronautes havien d’afrontar amb els EVA estès eren una veritable preocupació per a la NASA. L’agència havia de trobar alguna manera que els seus astronautes poguessin maniobrar a través del buit de l’espai alhora que realitzaven tasques complexes. Alguns enginyers van trobar una solució nova i sorprenentment senzilla: les sabates jet.

El concepte de les sabates a motor va ser pioner per l'enginyer de la NASA Langley, John D. Bird, el 1965. En part, Bird es va inspirar en els seus col·legues Charles Zimmerman i Paul Hill. La seva "Plataforma Volant" era una prova de mobilitat de prova de concepte que demostrava la capacitat inherent de l'home de controlar la seva direcció de viatge amb un sistema de propulsió connectat als peus. Bird també va mirar de nedar submarinistes que utilitzen xancletes per generar empenta dirigida en el medi subaquàtic sense pes.

Però l'argument més fort per a Bird en la persecució de sabates a raig era el més evident: els humans passem molt de temps en posició vertical i tenen un equilibri finament desenvolupat. L’ús de l’equilibri natural d’un astronauta com una mena de sistema de control d’actituds per a l’activitat d’EVA semblava evident.

Un sistema de propulsió muntat als peus tenia un altre avantatge, també quelcom evident en les activitats quotidianes de l'home. Controlar-se amb dolls muntats als peus alliberaria com a les mans de l’astronauta per a l’activitat d’EVA, cosa que Bird esperava seria útil per a les vies espacials més complexes, segons diuen a l’hora de construir una estació espacial en òrbita.

El sistema de sabates d’avió d’ocell era pneumàtic i bastant simple en el seu disseny. La majoria del sistema es va muntar externament. Hi havia un muntatge de motxilla d’emmagatzematge que l’usuari va dissenyar per contenir aproximadament 15 lliures d’oxigen gasós a pressió de 6.000 lliures per polzada quadrada i, per descomptat, hi havia les sabates de gasolina que es duien sobre les botes de l’astronauta. El gas a pressió arribava a les vàlvules de solenoide dels dolls mitjançant les línies de subministrament, proporcionant dos quilos d’empenta de cada boix de la vàlvula d’empenta amb una pressió d’uns 165 lliures per polzada quadrada.

La part interna del sistema era l’interruptor d’operació que va activar i desactivar els jets. Aquestes estaven situades sota la bola nua del peu de l’astronauta, un simple interruptor dels dits dels peus (tot i que també es va considerar breument les barres de picades i els interruptors de sorra controlats per boca). El raig de cada sabata era controlat per aquell dit gros del peu, de manera intuïtiva. Si premeu el commutador, es va activar el raig i es va encendre el propulsor.

De peu dret (si ens imaginem una up i down en òrbita un moment), l’empenta de les sabates del jet enviaria l’astronauta directament cap amunt. L’actitud i el control direccional provenien de l’astronauta que movia les cames i els peus per dirigir la direcció de l’empenta.

Una sèrie de proves en quatre arranjaments diferents realitzats a Langley van demostrar que les sabates jet eren un concepte sòlid per a la mobilitat EVA. Algunes proves es van fer mitjançant un senzill sistema de pèndol que va suspendre el subjecte d’un test del sostre. Un altre conjunt de proves es va fer mitjançant una configuració de suspensió més complicada de whipple-tree per a tasques de traducció i rotació. Un tercer conjunt de proves va utilitzar el simulador d'atracaments i atracadors del dolly overhead Dolly per crear un sistema de suspensió de traducció. La configuració final de la prova va utilitzar una instal·lació portadora. Gairebé com el puck d'una taula d'hoquei aeri, el subjecte de la prova es recolzava en airbags sobre una superfície gairebé sense friccions per simular la llibertat de moviment que podria tenir un astronauta en gravetat zero.

A totes les proves, el subjecte estava estirat al seu costat, navegant movent els peus per dirigir la direcció de les sabates del raig. L'empenta per anar d'un pal de tanca portàtil a un altre. I totes aquestes proves es van limitar al fet que van donar a l’usuari només tres graus de llibertat en un pla horitzontal llançament, marxa endavant i cap a peus i no els sis graus de llibertat i astronauta té l'espai. Tot i així, aquestes proves laterals es van considerar que van tenir èxit ..

Però les sabates de raig, com ens explica la història, no es van enlairar mai. Bird i l’equip que va treballar en el projecte sabien que el sistema no era perfecte. Hi va haver alguna pregunta sobre si un interruptor del peu funcionaria o no amb un vestit espacial pressuritzat. Les primeres sabates a reacció també eren pesades, feixugues i exigien un ajust constant, cosa que no podia esperar que els astronautes de la navegació espacial no tractessin. Una versió més recent i lleugera feta a partir d'un parell de patins de corró d'alumini modificats va ser més fàcil d'utilitzar, però el sistema general encara era discutible.

Malgrat els seus inconvenients, el programa de proves de Langley va demostrar que un simple parell de dolls de poca potència connectats a sabates d’astronautes podrien proporcionar una propulsió i una maniobrabilitat utilitzables als EVA. Al final, hi ha hagut prou interès pel concepte de les sabates a reacció per fer una sèrie de proves a l’espai. La NASA va provar la unitat de maniobra controlada per peus durant les missions de Skylab a principis dels anys 70. Malauradament, de la mateixa manera que els jetpacks que la NASA va provar en les missions llançadora a principis dels anys vuitanta, la tecnologia mai es va convertir en un element bàsic de la flota espacial.

_ Fonts: NASA; NASA; NASA Consulteu també aquest excel·lent material d’arxiu de les proves de sabates amb jet jet! _

La nostra millor defensa contra el temps espacial fa setmanes que està fora de línia

La nostra millor defensa contra el temps espacial fa setmanes que està fora de línia

Les calces de compressió potser no ajuden als músculs cansats

Les calces de compressió potser no ajuden als músculs cansats

La NASA gairebé mai va arribar a ser-ho.  La seva creació és una lliçó de poder polític.

La NASA gairebé mai va arribar a ser-ho. La seva creació és una lliçó de poder polític.