Unité de mobilité extravéhiculaire - Extravehicular Mobility Unit

Le costume EMU amélioré. Les combinaisons sont blanches pour refléter la chaleur et se détacher de la noirceur de l'espace ; les bandes rouges servent à différencier les astronautes.

L' unité de mobilité extravéhiculaire (EMU) est une combinaison spatiale anthropomorphe indépendante qui assure la protection de l'environnement, la mobilité, le maintien de la vie et les communications pour les astronautes effectuant une activité extravéhiculaire (EVA) en orbite terrestre . Introduite en 1981, il s'agit d'une combinaison semi-rigide en deux pièces et constitue actuellement l'un des deux types de combinaisons spatiales EVA utilisées par les membres d'équipage de la Station spatiale internationale (ISS), l'autre étant la combinaison spatiale russe Orlan . Il a été utilisé par la NASA de la navette spatiale des astronautes avant la fin du programme de la navette en 2011 .

Composants de costume

Le module d'affichage et de contrôle EMU (DCM).

L'UEM, comme la combinaison spatiale Apollo/Skylab A7L , est le résultat de 21 années de recherche et développement. Il se compose d'un ensemble Hard Upper Torso (HUT), d'un système d'assistance vitale primaire (PLSS) qui intègre les systèmes d'assistance vitale et électriques, des sections de bras, des gants, un casque "bulle" de style Apollo, l'assemblage de visière extravéhiculaire (EVVA) , et un assemblage de bas de torse souple (LTA), incorporant la fermeture de joint corporel (BSC), un support de taille, un slip, des jambes et des bottes. Avant d'enfiler le vêtement compressif, le membre de l'équipage met un vêtement à absorption maximale (MAG) (essentiellement une couche d' incontinence modifiée - les dispositifs de collecte d'urine (UCD) ne sont plus utilisés), et éventuellement un sous-vêtement de contrôle thermique ( caleçon long ). Le dernier élément à enfiler avant d'enfiler la combinaison pressurisée est le vêtement de refroidissement et de ventilation liquide (LCVG), qui comprend des tubes en plastique transparent à travers lesquels s'écoule de l' eau liquide réfrigérée pour le contrôle de la température corporelle, ainsi que des tubes de ventilation pour l'élimination des gaz résiduaires.

Après avoir enfilé le LCVG, l'astronaute enfile ensuite le LTA, avant d'entrer dans le sas. L'astronaute enfile ensuite le HUT, connecte l'ombilical LCVG à l'ombilical dans le HUT, puis verrouille les deux parties de la combinaison ensemble à l'aide de la fermeture Body Seal. Une fois la combinaison allumée et vérifiée, l'astronaute enfile une " casquette Snoopy ", une casquette de communication en tissu marron et blanc datant de l' époque d' Apollo , qui intègre une paire d'écouteurs et de microphones, permettant à l'astronaute EVA de communiquer avec les deux. les membres d'équipage dans l' orbiteur et les contrôleurs au sol à Houston . Après avoir enfilé la « casquette Snoopy », les gants et le casque sont ensuite verrouillés, mettant la combinaison sous pression. Le régulateur et les ventilateurs de la combinaison s'activent lorsque les ombilicaux d'entretien sont retirés et que la combinaison atteint une pression interne de 4,3 psi (30 kPa). Une EMU typique peut soutenir un astronaute pendant 8,5 heures, dont 30 minutes de réserve en cas de défaillance du système de survie primaire. Pour effectuer une EVA depuis la navette, la pression de la cabine a été réduite de 14,7 à 10,2 psi (101 à 70 kPa) pendant 24 heures, après quoi un astronaute a dû respirer pendant 45 minutes. Pour les EVA à bord de l'ISS, l'astronaute doit respirer pendant environ quatre heures.

Caractéristiques

UEM de référence

  • Fabricant : ILC Dover (combinaison) et Collins Aerospace (systèmes de survie primaires)
  • Missions : STS-6 (1983) à STS-110 (2002)
  • Fonction : activité extra-véhiculaire orbitale
  • Pression de fonctionnement : 4,5 psi (29,6 kPa)
  • Poids de la combinaison EVA : 109 lb (49,4 kg)
  • Poids total de la combinaison EVA de la navette : 254 lb (115 kg)
  • Assistance vitale principale : 8 heures (480 minutes)
  • Support de vie de sauvegarde: 30 minutes

UEM renforcée

  • Fabricant : ILC Dover (combinaison), Collins Aerospace (systèmes de survie primaires) et NASA (SAFER)
  • Missions : 1998 à aujourd'hui
  • Fonction : activité extra-véhiculaire orbitale
  • Pression de fonctionnement : 4,5 psi (29,6 kPa)
  • Poids de la combinaison EVA : 122 lb (55,3 kg)
  • Poids total de la combinaison EVA de la navette : 275 lb (124,7 kg)
  • Poids total de la combinaison ISS EVA : 319 lb (145 kg)
  • Assistance vitale principale : 8 heures (480 minutes)
  • Support de vie de sauvegarde: 30 minutes

Fabricant

Le matériel et les accessoires EMU (PLSS, casque, capuchon de communication et anneaux de verrouillage pour le casque et les gants) sont fabriqués par Hamilton Standard (maintenant la division Hamilton Sundstrand de Collins Aerospace ) à Windsor Locks, Connecticut , tandis que les composants souples de la combinaison (les bras du HUT et de l'ensemble du LTU) sont produits par ILC Dover (une ancienne division de Playtex ) à Frederica, Delaware . Les deux sociétés, qui étaient rivales au début d'Apollo pour le contrat de construction de la combinaison spatiale "Block II" (moonwalking), se sont associées en 1974 contre la David Clark Company et Garrett AiResearch pour le développement et la construction de l'UEM. Pendant Apollo, l'A7L produit par ILC Dover utilisait le sac à dos , le casque et les anneaux de verrouillage fournis par Hamilton Standard, mais à l'origine, ILC Dover ne devait fournir que les bras et les jambes de la combinaison, un processus similaire qui est toujours en cours aujourd'hui.

Au total, 18 combinaisons EMU avec PLSS ont été fabriquées ; 5 ont été perdus lors de missions, 1 a été perdu lors de tests au sol et, en 2017, 11 restent complets et fonctionnels.

Histoire

Après avoir reçu le contrat de construction de l'EMU en 1974, Hamilton Standard et ILC Dover ont livré les premières unités EMU à la NASA en 1982. Au cours de la phase de recherche et développement (1975-1980), une combinaison testée a pris feu, blessant un technicien et forçant une refonte du régulateur et du ventilateur de circulation. Sur STS-4 en juillet 1982, les astronautes se sont entraînés à enfiler et à enlever la combinaison dans le sas de la navette. La première navette EVA devait se produire sur STS-5 , mais une panne électrique sur le ventilateur de circulation a forcé l'annulation de l'EVA. La première EVA de la nouvelle EMU s'est finalement produite sur STS-6 lorsque Story Musgrave et Donald Peterson sont sortis dans la soute de la navette spatiale Challenger et ont testé des techniques pour abaisser le berceau de lancement d'un étage supérieur à combustible solide utilisé pour stimuler un suivi. et Data Relay Satellite (TDRS-A) sur une orbite géostationnaire.

D'autres EVA ont suivi sur la navette, notamment celles de STS-41-B (le premier vol de l'unité de manœuvre habitée ), STS-41-C (la mission de réparation Solar Max ), STS-41-G (la première EVA américaine impliquant une femme ) et STS-51-A (où deux satellites échoués ont été récupérés et ramenés sur Terre), mais la majorité des utilisations de l'UEM ont eu lieu lors des missions d'entretien du télescope spatial Hubble . Pour ces vols, deux ensembles d'astronautes EVA s'aventureraient hors de l'orbiteur, obligeant ainsi la NASA à faire voler quatre ensembles de combinaisons (ainsi que des pièces de rechange). 41 EVA utilisant des EMU avaient été menées hors du sas de la navette spatiale avant le début de l'assemblage de l'ISS en novembre 1998.

Avec la construction de l'ISS, Hamilton Sundstrand et ILC Dover ont affiné la navette EMU existante en rendant la combinaison modulaire. Cela a permis de laisser une EMU sur l'ISS jusqu'à deux ans et de la redimensionner en orbite pour s'adapter à divers membres d'équipage. Les EMU ISS ont également une capacité de batterie accrue, l' aide simplifiée pour le sauvetage EVA (SAFER), des caméras et des radios améliorées et un nouveau système d'avertissement et d'avertissement. Une autre caractéristique intégrée aux combinaisons ISS est une batterie supplémentaire pour alimenter les radiateurs intégrés au gant, permettant aux astronautes de garder leurs mains au chaud pendant les passages nocturnes sur chaque orbite de 95 minutes.

Actuellement, les EMU de l'ISS et les combinaisons russes Orlan sont utilisées par des équipages de toutes nationalités sur la Station spatiale internationale. Les deux EMU sont stockées dans le sas Quest Joint .

Utilisation future et remplacement proposé

À partir de 2019, la NASA prévoit d'utiliser le système d'unité de mobilité extravéhiculaire d'exploration (xEMU) pendant le programme Artemis , dérivé des technologies de combinaison spatiale utilisées dans le passé.

La nouvelle combinaison est conçue pour protéger l'astronaute pendant les EVA lunaires en plus de l'EVA orbital. Il est prévu de comporter du matériel commun et les fonctionnalités modulaires utilisées dans les combinaisons ACES et EMU.

Galerie

Remarques

Les références

Kenneth S. Thomas et Harold J. McMann (2006). Combinaisons spatiales américaines . Chichester, Royaume-Uni : Praxis Publishing Ltd. ISBN 0-387-27919-9.CS1 maint : utilise le paramètre auteurs ( lien )

Liens externes