¿Cómo se enfriaron los trajes espaciales Apolo durante las simulaciones/ensayos en la Tierra?

La respuesta y los comentarios a ¿Cómo han disipado los trajes espaciales el calor que les quitan a los astronautas? explique que los trajes espaciales de Apolo utilizaron la sublimación del hielo en el vacío del espacio para disipar constantemente de 300 a 500 vatios de calor de un traje espacial mientras estaba en el espacio, según la fuente que tome.

El calor fue producido tanto por el astronauta como por algunos de los equipos electrónicos y de apoyo.

El agua se exudaba continuamente sobre una superficie cuidadosamente diseñada expuesta al espacio, donde se congelaba rápidamente y luego se sublimaba de moléculas sólidas a gas, llevándose el calor.

El artículo de Gizmodo Fotos reales de entrenamiento del Apolo 11 parecen preparación para un alunizaje falso muestra muchas fotos de astronautas del Apolo ensayando movimientos y operaciones específicas en la Tierra que luego se realizarían en la Luna. Parecen estar usando trajes espaciales completos, aunque es cuestionable si estuvieran usando sistemas de soporte completamente equipados, ya que en la Tierra su peso sería bastante diferente que cuando estarían en la gravedad terrestre de 1/6 de la Luna.

  1. ¿Usaron trajes completamente operativos y equipos de apoyo a pesar del gran peso?
  2. Si es así, ¿se sintonizaron para proporcionar refrigeración a los astronautas dentro de los trajes?
  3. Si es así, ¿cómo se enfrió el agua en circulación? No creo que los sublimadores funcionen a temperatura ambiente y 1 atmósfera.

a continuación: dos imágenes de ejemplo de las fotos reales de entrenamiento del Apolo 11 parecen preparación para un alunizaje falso

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arriba: "Neil Armstrong practica usando una cámara de video durante una simulación de la superficie lunar en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas en Houston".

a continuación: "Neil Armstrong abre un contenedor de retorno de muestra junto al ensamblaje de almacenamiento de equipos modulares y la maqueta del módulo lunar el 18 de abril de 1969".

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La temperatura diurna de la superficie lunar es de 100 ° C durante el día y -175 ° C durante la noche. La temperatura en Florida está a mediados de los 20 grados centígrados. No creo que los astronautas corran un riesgo grave de sobrecalentamiento aquí.
@Nieve en reposo, el cuerpo humano genera aproximadamente 100 W. Una vez que comienza a trabajar, aumenta sustancialmente. Sudar ya no elimina el calor cuando estás encerrado dentro de una bolsa hermética. El problema es el calor generado dentro del traje ; no tiene adónde ir.
@Snow revisa el aire acondicionado portátil: apolloexplorer.co.uk/photo/html/ma9/10073767.htm y estos Thoughtco.com/the-evolution-of-the-space-suit-3073502 Casi siempre hay un refrigerador conectado un traje cuando un astronauta vivo está dentro de él, excepto para sesiones de fotos cortas. Ver también en.wikipedia.org/wiki/Liquid_cooling_and_ventilation_garment también ver quora.com/…
Está claro por muchas referencias que había versiones de entrenamiento de los trajes y versiones de entrenamiento de las mochilas. Sin embargo, no está tan claro cómo funcionó el enfriamiento. Además, ¡está el caso extraño de un traje que fue a la Luna y se usó más tarde en el entrenamiento! hq.nasa.gov/office/pao/History/alsj/a17/ap17-KSC-72PC-347.jpg Definitivamente necesita ser investigado.
Estoy planeando investigar una respuesta, pero mi primera impresión es que el ensamblaje de la visera está mal en estas imágenes. No es necesario llevar depurador de oxígeno o CO2. Todavía usaría y usaría la prenda de ventilación de refrigeración líquida.

Respuestas (1)

  1. Casi todo el entrenamiento en la Tierra se realizó en el traje espacial modelo A6L (visto en las imágenes de arriba). Las misiones reales volaron con el modelo de traje A7L. Las diferencias incluyen:

    • La capa exterior (EVA) del A6L tenía torso y pantalón separados, con entrada en la cintura. La capa de EVA del A7L era de una sola pieza, con entrada en la parte trasera.

    • Nunca se esperaba que algunos astronautas abandonaran el vehículo (Apolo 7 y 8, y CMP a 14). Para ahorrar peso, se les entregó un A7L sin las partes extravehiculares. Pero todos los A6L eran iguales.

    • El A7L tenía un conjunto de visera con una visera protectora transparente, una visera dorada y parasoles laterales. Estos no existían en el A6L, y puede verlos faltantes en las imágenes de arriba.

    • Se modificaron las articulaciones de los brazos entre el A6L y el A7L.

    • Las capas de la prenda exterior se modificaron para proteger contra rasgaduras.

    • Las versiones EVA del A7L tenían un segundo conjunto de puertos de manguera para el sistema de soporte vital Buddy, por lo que los astronautas podían compartir su suministro de aire si fallaba uno. El A6L y las imágenes del artículo tienen solo un juego de puertos de manguera.

    • El A7L fue modificado para que el Apolo 15-17 se doblara por la cintura, para que pudieran sentarse en el vehículo lunar. El CMP para estas misiones recibió un traje EVA adecuado para recuperar experimentos del módulo de servicio.

  2. Durante el entrenamiento, los astronautas llevaban un paquete criogénico en la espalda, en lugar del Sistema de soporte vital portátil:

    paquete criogénico

    El paquete criogénico (fig. 51) es un ventilador de aire líquido alojado en el mismo sobre que el PLSS y se lleva en la espalda para simulaciones de misión. El paquete criogénico presuriza el traje de 17 a 25,5 kN/m 2 (2,5 a 3,7 psi) y funciona durante 90 minutos con una carga completa. Las interfaces del traje son las mismas que para un PLSS real, excepto que el paquete criogénico no tiene las conexiones de agua y comunicación. El peso cargado, con maquetas de OPS y controles, es de aproximadamente 31,75 kilogramos (70 libras).

    Entonces fueron enfriados por el aire líquido evaporado. No estoy seguro de que incluso usaran la prenda de refrigeración líquida, ya que no llevaban agua de refrigeración. Además, las imágenes de arriba muestran solo una manguera; Se necesitaría una segunda manguera para devolver el aire de escape al PLSS.

  3. También había unidades tipo maleta para ventilación. El ventilador de oxígeno portátil se usó con el casco y el ventilador de circuito abierto se usó sin el casco. Cualquiera de los dos podría usarse para enfriar al astronauta entre sesiones de entrenamiento.

Fuente: Informe Experiencia Apolo: Desarrollo de la Unidad de Movilidad Extravehicular . Nota técnica de la NASA D-8093. PDF, 9 MB

(Estoy a un punto de la reputación de 10k. ¡Espero que esto me ponga por encima!)


Actualización: @OrganicMarble publicó un enlace de foro de discusión que cita a Dave Scott y Jim Irwin:

IRWIN: El trabajo en la superficie lunar no fue muy diferente de lo que experimentamos en la pila de rocas. No sudamos tanto, pero parecía que el trabajo era casi el mismo.

SCOTT: Si pudiéramos tener LCG en los trajes de entrenamiento y las mochilas de entrenamiento, tendríamos una excelente simulación de la superficie lunar, a pesar de que tendrías mochilas pesadas. Ese fue un excelente entrenamiento. Estoy de acuerdo con Jim. Las operaciones en la superficie no eran muy diferentes de las que habíamos experimentado en la pila de rocas. Ganas mucho saliendo y trabajando en la pila de rocas detrás del edificio del simulador.

La adición de las paradas de geología allí en el Cabo es buena. No tuvimos la oportunidad de ejercitar todas esas rocas que pusieron para nosotros, pero creo que a los siguientes equipos les resultará muy útil conducir el Rover y realizar los procedimientos para bajar del Rover y hacer la geología. , la secuencia de eventos con la antena de alta ganancia, la LCRU y todo. Fue muy buen entrenamiento.

Algunas de las imágenes muestran entrenamiento en los últimos A7L que podrían usarse en el rover.

Aparentemente, por razones de presupuesto, algunos de los entrenamientos posteriores tuvieron que usar trajes que ya se usaban en la luna. Triste.

ding ding ding ding ding ¡Felicidades!
¡Estás por encima de esto! Siempre he visto que LOX y LN2 se manejan completamente por separado, y pensé que Air Liquide era el nombre de una compañía o una banda . Entonces, ¿ambos respiraron y se enfriaron por ebullición de la mezcla? Debe haber algún tipo de intercambiador de calor, gas que frío estaría condensando fuertemente, me pregunto cómo lo calentaron antes de que entrara en contacto con la humedad.
@uhoh: Agregué la imagen del paquete criogénico. No estoy seguro de cómo se manejó la condensación. Teniendo en cuenta que el metabolismo usa oxígeno y produce calor en la misma proporción, creo que era tan simple como que el astronauta respirara según lo necesitara, y que el aire también brindaría la cantidad adecuada de enfriamiento. Suficientemente bueno para entrenar.
@RussellBorogove: Gracias. También obtuve mi insignia de Yearling esta semana, y estoy a solo tres días de la insignia de oro socrática.
@DrSheldon se ve muy bien, ¡muchas gracias por la rápida respuesta!
¡Buena respuesta y bienvenido a 10k!
Por cierto, una cita que vi de Cernan decía que no usaban la ropa interior enfriada por líquido en el entrenamiento, pero perdí la referencia.
Lo siento, fue Scott: si pudiéramos tener LCG en los trajes de entrenamiento y las mochilas de entrenamiento, tendríamos una excelente simulación de la superficie lunar... citada aquí: collectspace.com/ubb/Forum29/HTML/001609. html
El problema del aire líquido: se vuelve cada vez más rico en oxígeno al evaporarse. Por lo tanto, habrá demasiado nitrógeno en la mezcla de gases al principio cuando el paquete criogénico se llene con aire líquido fresco. Cuando se usó la mayor parte del líquido, hay demasiado oxígeno en la mezcla de gases.
A las 118:39:52 en el Apollo 17 Surface Journal hay una discusión sobre un sistema de enfriamiento de agua helada suplementario utilizado durante el entrenamiento EVA.
Ver figura 42 en este pdf . "Figura 42- (b) vagón de oxígeno líquido (LOX) (proporcionado por el Centro de naves espaciales tripuladas, Houston, Texas) utilizado para llenar los tanques de respiración en los trajes espaciales utilizados por el personal de Astrogeología". Entonces, se usó oxígeno líquido al menos para los primeros prototipos de trajes. Sin aire líquido.