Gli esseri umani sognano da tempo di mettere piede sulla Luna e su altri corpi planetari come Marte. Dagli anni '60, i viaggiatori spaziali hanno indossato tute progettate per proteggersi dal vuoto dello spazio e sono usciti verso l'ignoto.
Tuttavia, la missione Polaris Dawn, che comprenderà la prima passeggiata spaziale organizzata da una società privata, è stata ritardata. Ciò è dovuto a complicazioni con la progettazione e lo sviluppo di una tuta spaziale adeguata.
Le tute lunari sono anche uno degli elementi chiave del programma lunare Artemis della NASA che devono ancora essere consegnati. Un rapporto pubblicato nel novembre 2023 afferma che l'appaltatore che realizza le tute deve rivisitare alcuni aspetti del progetto fornito dalla NASA, il che potrebbe introdurre ritardi.
Eppure la prima passeggiata spaziale, del cosmonauta sovietico Alexei Leonov, ebbe luogo nel 1965. Successivamente, 12 astronauti della NASA cammineranno sulla superficie lunare, tra il 1969 e il 1972, utilizzando una tecnologia che sarebbe stata eclissata dagli smartphone di oggi. Quindi non è irragionevole chiedersi perché può essere ancora difficile progettare e costruire tute spaziali per fare la stessa cosa.
Molto è cambiato da quando le missioni Apollo hanno piantato le bandiere sulla Luna. La geopolitica che guida i viaggi nello spazio è cambiata e non si prevede più che le tute spaziali siano solo una forma di protezione. Invece, sono un modo fondamentale per migliorare la produttività degli astronauti. Ciò implica un ripensamento non solo delle tute stesse, ma della tecnologia che le supporta.
Una serie di potenti tecnologie di telecomunicazione per connettere gli astronauti con le stazioni spaziali e il controllo a terra si affianca alle telecamere multisensoriali, ai lettori di temperatura e ai sensori di prossimità nelle tute spaziali odierne.
La consapevolezza della situazione, ovvero la comprensione degli elementi chiave dell'ambiente, come la salute di un astronauta, è un principio fondamentale per la progettazione moderna delle tute spaziali e fondamentale per la sicurezza dell'operatore. La capacità di una tuta di monitorare la frequenza cardiaca e altri segni vitali è importante nel vuoto, dove i livelli di ossigeno necessitano di un monitoraggio costante.
Le aspettative sui rischi che gli astronauti corrono sono cambiate in meglio. E il livello di investimento necessario per produrre una tuta spaziale richiede che possa essere utilizzata per compiti futuri che potrebbero includere l'insediamento sulla Luna nei prossimi decenni.
Il compromesso che gli ingegneri devono fare quando incorporano tecnologie indossabili come quelle già menzionate è il peso. Una maggiore consapevolezza della situazione si tradurrà in una tuta spaziale troppo pesante per essere indossata in modo efficace?
Quando Elon Musk ha accennato per la prima volta alle sfide con la tuta spaziale per attività extraveicolari per Polaris Dawn in una presentazione ai dipendenti di SpaceX a gennaio, non si è trattato di problemi con la tecnologia connessa di cui ha discusso, ma di riprogettare "la tuta in modo che tu possa effettivamente muoverti al suo interno. "
Consapevolezza della situazione
Tuttavia, quando si parla di mobilità in una tuta spaziale, è necessario considerare i compiti che si desidera che la mobilità supporti.
Prima dell’avvento delle moderne tute spaziali, gli astronauti dell’Apollo avevano difficoltà a portare a termine le missioni. Durante la perforazione della superficie della Luna con un trapano a mano per raccogliere campioni, gli astronauti hanno trovato difficile fornire una forza verso il basso sufficiente a contrastare la debole gravità della Luna. Fu solo con l'invenzione di una trivella a gravità zero, decenni dopo, che questo problema venne risolto.
L’attuale esplorazione degli esoscheletri pneumatici, che forniscono il supporto necessario per il movimento a bassa gravità, potrebbe essere parte di una soluzione. Tuttavia, le tute spaziali più recenti potrebbero anche dover interfacciarsi con hardware, come i trapani robotici che esistono all’esterno della tuta. Ciò richiederà anche una maggiore mobilità nelle tute spaziali.
Scaricare i compiti, precedentemente svolti dagli esseri umani, ai robot farà parte del futuro dell’esplorazione spaziale. È un modo fondamentale con cui gli ingegneri potranno anche migliorare la mobilità degli astronauti in tute spaziali.
Ad esempio, quando un astronauta intraprende una passeggiata nello spazio per ispezionare le condizioni di una parte di una stazione spaziale ed effettuare eventuali riparazioni, è supportato da un braccio robotico che garantisce che non volino via nello spazio. Anche se articolato, questo braccio è rigido e può limitare i movimenti dell'astronauta.
Un approccio attualmente allo studio per estendere questa gamma di movimento è un robot arrampicatore, collegato sia all’astronauta che alla stazione spaziale, che un individuo può controllare attraverso la propria tuta spaziale. Ciò consentirebbe all'astronauta di spostarsi all'interno della stazione spaziale più velocemente e con una gamma di movimento maggiore rispetto a prima, consentendo loro di raggiungere e riparare aree di difficile accesso come gli angoli.
Anche se la speranza finale è che i robot stessi possano valutare eventuali danni alla stazione spaziale e ripararla, a causa di possibili interruzioni nelle normali operazioni, gli esseri umani devono essere pronti a intervenire. Eventuali interruzioni potrebbero essere naturali, come una piccola pioggia di meteoriti che danneggia il robot. o di origine umana, come l'hacking portato avanti da un gruppo o uno stato ostile.
Per i tipi di attività che vogliamo realizzare in futuro, questa collaborazione uomo-robot sarà determinante. Costruire una base sulla Luna, come intendono fare sia gli Stati Uniti che la Cina, comporterà lavori di costruzione e trivellazione, che gli esseri umani non saranno in grado di realizzare da soli. Le tute spaziali moderne dovranno fornire un'interfaccia per funzionare con questa nuova tecnologia e possiamo aspettarci che le tute si evolvano al passo con la robotica.
Il rapporto tra uomo e robot sta cambiando. Andrà oltre le passeggiate spaziali e gli usi precedenti dei robot come strumenti limitati, verso una situazione in cui sono partner cooperativi nello spazio. Gli obiettivi dei prossimi dieci o vent'anni, come la costruzione di insediamenti lunari, l'esplorazione dei depositi minerari sulla luna e la riparazione efficiente dei moduli della stazione spaziale, potranno essere raggiunti solo utilizzando la robotica.
Le tute spaziali moderne costituiranno la base fondamentale di questo rapporto di collaborazione, formando l’interfaccia in cui astronauti e robot potranno lavorare insieme per raggiungere obiettivi condivisi. Quindi, quando lasceremo ancora una volta le nostre impronte su altri mondi, non saremo più soli.
Fornito da The Conversation
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