Pregunta:
¿Qué nivel de protección se requiere para los caminantes espaciales?
Manishearth
2013-07-17 13:07:15 UTC
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Si va a realizar una caminata espacial, debe protegerse de los rayos cósmicos, la temperatura y posiblemente otros problemas.

¿Qué componentes de los rayos cósmicos son peligrosos? ¿Qué tipo de protección se utiliza para protegerse de estos y de los problemas de temperatura?

...Planificación. Mantener los EVA alejados de la anomalía del Atlántico sur y las erupciones solares / CME ...
Dos respuestas:
RhysW
2013-07-17 15:22:48 UTC
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Un artículo de periódico de septiembre de 1995 dice que incluso cuando los astronautas intentaron enfriarse, permaneciendo a la sombra del transbordador en el vacío del espacio estaban todavía cálidos y cómodos.

Pero para el deleite de la NASA, los dos astronautas que caminaban por el espacio del Endeavour se mantuvieron calientes el sábado gracias a guantes nuevos con calefacción, calcetines térmicos, botines para botas y ropa interior larga tostada.

En este escenario, la caminata espacial duró al menos una hora a temperaturas tan bajas como -120 o -130 grados Fahrenheit.

Esto los mantuvo calientes a pesar de que

el Los caminantes espaciales permanecieron inmóviles en el brazo del robot en un intento de enfriarse

Aunque aparentemente esto no tuvo ningún efecto ya que en un momento uno de los caminantes espaciales

tuvo que apague los calentadores de la punta de los dedos en sus guantes

Esta información probablemente sea bastante antigua, ya que ocurrió hace unos 18-19 años y es probable que la tecnología haya avanzado. Aunque imagino que lo básico sería lo mismo, ya que parece relativamente simple mantener el calor.

En la parte frontal de la protección contra la radiación en las caminatas espaciales, parece que, aparte del traje, ¡no hay ninguno!

Este sitio web habla sobre los planes para que las insignias EVARM se adhieran a varias partes del traje espacial para permitir la medición de la exposición a la radiación y ver si se necesita más protección.

En realidad, dije una pequeña mentira, hay otra forma de protección que obtienen de la radiación además del traje espacial. Sincronización. Al igual que los lanzamientos, la NASA se asegura de monitorear el sol en busca de erupciones solares y, en general, se asegura de que no haya astronautas cuando se produzca una. Asegurarse de enviarlos al espacio solo cuando la radiación está en su nivel más bajo proporciona una de las formas más altas de protección en este momento.

Procedente de una fuente con suerte más reciente, aunque quizás no del todo confiable, tenemos este artículo HowStuffWorks sobre trajes espaciales.

Hay una sección sobre control de temperatura que habla sobre cómo colocan las telas del traje espacial para garantizar que se mantenga la mayor cantidad de calor posible. También trae a colación el punto interesante de la eliminación del calor, el calor se acumula aparentemente fácilmente y si no se libera en alguna ocasión, el astronauta corre el riesgo de deshidratación y una visera empañada por la transpiración.

Los sistemas de enfriamiento van desde ventiladores que soplan aire hasta sistemas enfriados por agua para eliminar el calor.

Ese mismo artículo también nos da un poco más de información sobre cómo están protegidos de la radiación. Muestra que el traje espacial es reflectante para reducir deliberadamente la cantidad de radiación. Coincide con mi punto anterior sobre la planificación de caminatas espaciales para evitar erupciones solares. Ser atrapado en una erupción solar con solo un traje espacial sería tan efectivo como tratar de caminar sobre el sol usando papel de aluminio y hojas.

user6972
2013-09-27 23:24:29 UTC
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Modern Orion Suit ISS

Los trajes de EVA deben cumplir los siguientes requisitos:

  • Una presión interna estable. Esto puede ser menor que la atmósfera terrestre, ya que generalmente no es necesario que el traje espacial transporte nitrógeno (que comprende aproximadamente el 78% de la atmósfera terrestre y no es utilizado por el cuerpo). Una presión más baja permite una mayor movilidad, pero requiere que el ocupante del traje respire oxígeno puro durante un tiempo antes de entrar en esta presión más baja, para evitar la enfermedad por descompresión.

  • Movilidad. El movimiento generalmente se opone a la presión del traje; la movilidad se logra mediante un diseño cuidadoso de las articulaciones. Consulte la sección Teorías del diseño del traje espacial.

  • Suministro de oxígeno respirable y eliminación de dióxido de carbono; Estos gases se intercambian con la nave espacial o con un Sistema de soporte vital primario (PLSS)

  • Regulación de temperatura. A diferencia de la Tierra, donde el calor puede ser transferido por convección a la atmósfera, en el espacio, el calor puede ser transferido solo por radiación térmica o por conducción a objetos en contacto físico con el exterior del traje. Dado que la temperatura en el exterior del traje varía mucho entre la luz del sol y la sombra, el traje está muy aislado y la temperatura del aire se mantiene a un nivel cómodo.

  • Un sistema de comunicación, con conexiones eléctricas externas. conexión a la nave espacial o PLSS

  • Medios para recolectar y contener desechos corporales sólidos y líquidos (como una prenda de máxima absorción)

  • Los trajes avanzados regulan mejor la temperatura del astronauta con una prenda de ventilación y refrigeración líquida (LCVG) en contacto con la piel del astronauta, desde la cual el calor se vierte al espacio a través de un radiador externo en el PLSS.

  • Blindaje contra la radiación ultravioleta

  • Blindaje limitado contra la radiación de partículas

  • Medios para maniobrar, acoplar, soltar y / o atar a una nave espacial

  • Protección contra pequeños micrometeoroides, algunos viajando hasta 27.000 kilómetros por hora, proporcionados por una prenda de micrometeoroides térmicos resistente a los pinchazos, que es la capa más externa del traje. La experiencia ha demostrado que la mayor probabilidad de exposición ocurre cerca del campo gravitacional de una luna o un planeta, por lo que estos se emplearon por primera vez en los trajes lunares EVA de Apolo.

A su pregunta específicamente:

¿Qué componentes de los rayos cósmicos son peligrosos? ¿Qué tipo de protección se utiliza para protegerse de estos y de los problemas de temperatura?

Radiación: Las partículas de alta energía destruyen la materia orgánica a un nivel fundamental, rompiendo Cadenas de ADN y tejido matador. La exposición aumenta enormemente el riesgo de que durante la vida de la persona expuesta desarrolle algún tipo de cáncer. Para reducir la exposición, a veces colocan la nave para usarla como protección adicional contra la exposición.

A pesar de los considerables esfuerzos, el cáncer y los riesgos de toxicidad quedan por cuantificar: 1) la naturaleza y la frecuencia de los iones pesados ​​secundarios deben caracterizarse mejor para estimar su contribución a la dosis ya la respuesta biológica final; 2) la diversidad del historial de radiación de cada astronauta y el impacto de la susceptibilidad individual hacen muy difícil cualquier análisis epidemiológico para estimar los peligros específicamente debidos a la exposición a la radiación espacial. 3) Los datos citogenéticos indudablemente revelaron que la exposición a la radiación espacial produce daños importantes en las células. Sin embargo, nuestro conocimiento de los mecanismos básicos específicos de las dosis bajas, las dosis repetidas y la respuesta adaptativa aún es escaso. La aplicación de nuevas técnicas radiobiológicas, como la inmunofluorescencia, y el uso de modelos de tejidos humanos diferentes a la sangre, como los fibroblastos cutáneos, pueden ayudar a aclarar todos los puntos anteriores. ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21436608)

Una cantidad de parámetros afectan la exposición de los astronautas a la radiación. Estos parámetros incluyen la estructura de la nave espacial, los materiales utilizados para construir el vehículo, la altitud y la inclinación de la nave espacial, el estado de los cinturones de electrones de la zona exterior, el flujo de protones interplanetario, las condiciones del campo geomagnético, la posición del ciclo solar y la hora de inicio de EVA. y duración.

Un estudio de la NASA encontró:

Los resultados de EVARM han demostrado que las dosis de EVA son más elevadas que las que se encuentran dentro de la EEI, pero no significativamente. Además, este período registró dosis durante un período de mayor actividad geomagnética (octubre / noviembre de 2002). Se determinó que durante este evento las dosis para los participantes de EVA aumentaron debido a los niveles elevados de electrones en la órbita de la Tierra. Estos electrones se protegen fácilmente con los materiales de la nave espacial y, por lo tanto, no se miden dentro de la ISS. Afortunadamente, el posicionamiento adecuado de la nave espacial puede reducir drásticamente el campo de radiación encontrado durante las misiones EVA.

Temperatura: el requisito de protección aquí es bastante evidente. Adecuado para ISS: órbita terrestre baja (LEO), generalmente cubre de -250 ° F a + 250 ° F para protección humana. Esto se logra mediante el sistema de refrigeración y ventilación líquida.

LCVG



Esta pregunta y respuesta fue traducida automáticamente del idioma inglés.El contenido original está disponible en stackexchange, a quien agradecemos la licencia cc by-sa 3.0 bajo la que se distribuye.
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