¿Por qué los nuevos trajes espaciales de la NASA cuestan 3500 millones de dólares?

Fue una mirada práctica, de cerca y en profundidad a los próximos trajes espaciales que usarán los astronautas cuando caminen sobre la luna para la misión Artemis III.

News 6 estuvo en Houston la semana pasada para el anuncio de la tripulación Artemis II (los astronautas que volarán alrededor de la luna en preparación para Artemis III) y recibió una invitación para Axiom Space, con sede en Houston.

El año pasado, la NASA otorgó $228 millones a Axiom para continuar con el desarrollo de los trajes. Es un arreglo similar con el transporte de carga y astronautas a la Estación Espacial Internacional. La NASA tiene contratos con varias compañías comerciales, SpaceX, Boeing y Northrup Grumman, para dar servicio a la ISS.

Axiom Space es una de las dos empresas comerciales seleccionadas por la NASA para construir los trajes (Collins Aerospace es la otra). La competencia, particularmente dentro de la industria espacial, ha reducido los costos y generado innovación.

La gira de News 6 comenzó en las oficinas de EVA de Axiom en proceso de renovación en Houston. EVA significa “actividad extravehicular”, el término de la NASA para todo lo que hacen los astronautas fuera de su nave espacial en trajes espaciales.

Así que fue particularmente adecuado que el guía turístico de News 6 fuera el subdirector del programa EVA de Axiom, Russell Ralston.

“Estamos brindando un servicio”, explicó Ralston. “Así que es un poco como un coche de alquiler, donde la NASA nos alquila estos trajes para esta misión, pero Axiom conserva la propiedad de los trajes. Por lo tanto, la cantidad de trajes que producimos y necesitamos depende de las metas y objetivos de cada misión: cuánta tripulación vuela y cosas por el estilo. Así que construiremos lo que sea necesario para apoyar eso, esa misión dada. Pero también existe la oportunidad de reutilizar los trajes espaciales en diferentes misiones y cosas por el estilo”.

¿Cómo aprendió Axiom lo que funciona en el espacio y en la luna?

“Gran pregunta”, dijo Ralston. “Así que en realidad hemos contratado a muchos de los principales expertos de la industria en términos del mundo de los trajes espaciales. Así que muchos de nosotros, incluido yo mismo, hemos pasado toda nuestra carrera en el traje espacial, lo que yo llamo la tierra del traje espacial o el mundo del traje espacial”.

El líder de Axiom, presidente y director ejecutivo Mike Suffredini, es a todas luces un destacado experto espacial. Supervisó la finalización de la ISS durante su carrera de 30 años en la NASA, ayudando a conseguir el acuerdo de $228 millones el año pasado con la NASA para diseñar y construir los trajes espaciales de próxima generación para el próximo EVA en la luna.

“Un traje espacial es realmente una nave espacial”, dijo Ralston. “Así que tiene muchos de los mismos sistemas de soporte vital y sistemas de seguridad y otras cosas que tendrías que diseñar como parte del diseño de cualquier nave espacial”.

Los requisitos del traje espacial actual son estrictos: diseñe aislamiento para proteger contra cambios de temperatura de 400 grados, proporcione refrigeración, suministre oxígeno, elimine el dióxido de carbono, ofrezca una capa exterior que proteja contra rasgaduras o rasgaduras mientras que la capa interna es suave y cómoda, y entregue todo esto en un paquete que permite una movilidad completa hasta donde un astronauta puede moverse libremente en el espacio.

Los nuevos trajes también deben acomodar al menos al 90% de la población masculina y femenina de EE. UU. Los trajes existentes limitan quién puede caminar en el espacio porque los trajes se adaptan a una altura o género específico y los componentes intercambiables no están fácilmente disponibles en el espacio.

“Entonces, ya sabes, cuando estás haciendo una caminata espacial, podrías estar agarrado a un pasamanos que está a 200 grados Fahrenheit o -200 grados Fahrenheit”, dijo Ralston.

Las áreas iluminadas por el sol en las naves espaciales y la superficie de la luna son exponencialmente más calientes que las áreas oscuras o las regiones permanentemente sombreadas.

“Entonces, una de las cosas que realmente es una mejora en este traje, especialmente si lo comparas con lo que tenían los astronautas del Apolo, es que hemos incorporado una serie de elementos de movilidad que brindarán a los astronautas mucho más rango de movimiento. pero también facilidad de movimiento”, dijo Ralston. “Entonces, en los trajes espaciales, pensamos, bueno, ¿hasta dónde puedes mover tu cuerpo y tus manos y alcanzar? Y entonces, ¿qué tan difícil es hacer eso? Así que tratamos de maximizar la movilidad que tiene y luego minimizar lo difícil que es hacer eso”.

Ralston dijo que el traje debe permitir que un astronauta trabaje en la luna y camine sobre ella.

“Entonces, como ejemplo, nuestros brazos tienen articulaciones que permiten la rotación”, dijo Ralston. “Tienen otras articulaciones que permiten una especie de flexión y extensión. Lo mismo es cierto para la muñeca en el guante. Entonces, si piensas en tu cuerpo y todos los movimientos que puedes hacer, tenemos que pensar en eso y diseñarlo en el traje espacial y hacerlo lo más fácil posible sabiendo que en realidad estás presurizado como una pelota de baloncesto”.

Para ello, cada sección del traje se compone de fragmentos de tela, todos meticulosamente cosidos entre sí. Solo el guante tendrá cientos de pequeñas tiras cosidas juntas, creando múltiples puntos de bisagra para que los dedos y la mano, y de hecho, todo el cuerpo humano, pueda moverse en el espacio con la misma naturalidad que lo hace en la Tierra.

Profesionales con décadas de experiencia en costura operan las máquinas de coser, uniendo las múltiples tiras de tela. Algunos de ellos solían hacer trajes espaciales de la era del transbordador espacial, algunos provienen de la industria de la danza y el teatro, y algunos trabajaron en escenarios de películas de Hollywood.

Y Axiom incorporó cojinetes en los hombros, codos, caderas y rodillas del traje para que las partes del cuerpo se puedan doblar y torcer.

¿Cuánto tiempo le toma al equipo de costura coser un traje espacial completo?

“Probablemente podamos poner en marcha todos los productos blandos en un par de meses, tal vez, tal vez un par o tal vez más rápido”, dijo Ralston.

La NASA gastó 15 años y cientos de millones de dólares para diseñar y construir nuevos trajes espaciales, pero se rindió cuando una auditoría reveló que el proceso estaba por encima del presupuesto y retrasado. Axiom ha utilizado esos diseños.

“Y otra cosa genial que me gusta de esto es que aprendes de aquellos que vinieron antes que tú”, dijo Ralston. “Así que lo creas o no, tuve la oportunidad de hablar con ingenieros que trabajaron en Apollo y aprendí de ellos”.

Apollo usó un proceso llamado sublimación para enfriar a los astronautas dentro de los trajes. Axiom utiliza la evaporación.

El sistema de soporte vital, que es la caja en la parte posterior del traje, contiene el evaporador de membrana de agua de Axiom y agrega oxígeno mientras elimina el dióxido de carbono. Solo eso le ha llevado años a Axiom para perfeccionarlo.

“Es un programa muy intensivo para asegurarse de que cuando los astronautas pisen la superficie lunar con el traje espacial Axiom, sea un diseño muy seguro y un diseño de muy alto rendimiento”, dijo Ralston. “Así que ese es un paso muy importante en el proceso”.

Una vez que los trajes estén terminados, la NASA debe calificarlos, probándolos aquí en la Tierra en todas las cámaras rigurosas que simulan la gravedad cero. Todo eso debería estar completo para la misión Artemis III programada no antes de 2025.

Además de construir los próximos trajes espaciales, Axiom también está construyendo la próxima estación espacial. La NASA acordó permitir que Axiom construya módulos que se unirán en el espacio a la Estación Espacial Internacional, y luego, en los próximos años, cuando la ISS sea desmantelada, esos módulos se separarán y formarán su propia estación espacial comercial, la primera en la historia.

El primer módulo comercial está programado para volar en 2025.

Axiom también se está preparando para Ax-2 , la próxima misión a la ISS desde el Centro Espacial Kennedy con astronautas privados.