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우주복

Space suit
1인용 우주선과 혼동하지 말 것.
우주비행사 버즈 올드린이 아폴로 11호에서 입었던 아폴로 우주복
국제우주정거장 밖에서 우주비행사 마이클 핑크가 입었던 올란 우주복
중국 국립박물관에 전시 중인 페이티안 우주복

우주복 또는 우주복은 우주 공간, 진공, 온도의 극한 환경에서 인간을 생존시키기 위해 입는 옷입니다.우주복은 객실 압력 손실 시 안전 예방 차원에서 우주선 내부에 착용하는 경우가 많으며, 우주선 외부에서 수행되는 차량 외 활동(EVA)에 필요합니다.우주복은 지구 궤도에서, 달 표면에서, 그리고 달에서 지구로 돌아오는 길에 그러한 작업을 위해 입어왔습니다.현대의 우주복은 기본적인 압력 의복을 기본적인 압력 의복에 보강하여 착용자를 편안하게 유지하고 팔다리를 구부리는 데 필요한 힘을 최소화하여 진공에 대해 뻣뻣해지는 부드러운 압력 의복의 자연적인 경향에 저항하도록 설계된 장비와 환경 시스템의 복잡한 시스템을 제공합니다.우주선과 독립적으로 완전한 이동의 자유를 보장하기 위해, 자주 사용되는 자가 산소 공급 및 환경 제어 시스템.

우주복의 용도는 세 가지가 있습니다.IVA(차내 활동), EVA(차외 활동), IEVA(차내/차외 활동).IVA 수트는 가압 우주선 내부에서 착용해야 하므로 더 가볍고 편안합니다.IEVA 슈트는 제미니 G4C 슈트와 같이 우주선 내부와 외부에서 사용하기 위한 것입니다.미세한 유성체로부터의 보호와 극심한 온도 변화와 같은 가혹한 공간 조건으로부터 더 많은 보호 기능을 제공합니다.EMU와 같은 EVA 슈트는 행성 탐사나 우주 유영을 위해 우주선 외부에서 사용됩니다.그들은 이동성과 [1]기능성을 제공할 뿐만 아니라 모든 공간 조건으로부터 착용자를 보호해야 합니다.

이러한 요구 사항 중 일부는 고고도 정찰 비행과 같은 다른 전문 작업을 위해 착용하는 압력복에도 적용됩니다.암스트롱 한계선 이상의 고도에서, 약 19,000 미터 (62,000 피트)에서, 체온으로 물이 끓고 가압된 슈트가 필요합니다.

극한의 고도에서 사용할 수 있는 최초의 완전한 압력 수트는 일찍이 1930년대에 개인 발명가들에 의해 설계되었습니다.우주에서 인간이 착용한 최초의 우주복은 1961년 유리 가가린이 착용한 소련의 SK-1 우주복이었습니다.

요구 사항들

우주복은 국제 우주 정거장에서 작업하는데 사용되고 있습니다.

우주복은 탑승자가 우주선 내부 또는 외부에서 안전하고 편안하게 작업할 수 있도록 여러 가지 기능을 수행해야 합니다.다음을 제공해야 합니다.

  • 안정적인 내압입니다.일반적으로 우주복이 질소(지구 대기의 약 78%를 차지하며 차체가 사용하지 않음)를 운반할 필요가 없기 때문에 지구 대기보다 작을 수 있습니다.압력이 낮으면 이동성이 높아지지만, 감압병을 피하기 위해 슈트를 입은 승객은 이 압력이 낮아지기 전에 순수한 산소를 호흡해야 합니다.
  • 유동성.움직임은 일반적으로 슈트의 압력에 의해 반대되며, 움직임은 세심한 조인트 설계에 의해 이루어집니다.우주복 디자인 이론 섹션을 참조하십시오.
  • 호흡 가능한 산소 공급 및 이산화탄소 제거; 이러한 가스는 우주선 또는 휴대용 생명 유지 시스템(PLSS)과 교환됩니다.
  • 온도 조절.대류에 의해 열이 대기로 전달될 수 있는 지구와는 달리 우주에서는 열복사나 슈트의 외관과 물리적으로 접촉하는 물체에 대한 전도에 의해서만 열이 손실될 수 있습니다.슈트 겉면의 온도는 햇빛과 그림자의 차이가 크기 때문에 슈트의 단열이 심하고 공기 온도는 쾌적한 수준으로 유지됩니다.
  • 우주선 또는 PLSS와 외부 전기적으로 연결되는 통신 시스템
  • 고체 및 액체 신체 폐기물 수집 및 함유 수단(예: 최대 흡수 의복)

부차적 요구사항

왼쪽에서 오른쪽으로 마가렛 R.(레아) 세든, 캐서린 D.설리번, 주디스 A.리스닉, 샐리 K.타요, 안나 L.피셔와 섀넌 W. 루시드...미국의 첫 여섯 명의 여성 우주비행사들은 우주에 있는 사람들의 긴급 이송을 위한 구형의 생명유지구인 퍼스널 레스큐 인클로저(Personal Rescue Enclosure)와 함께 서 있습니다.

고급 양복은 우주 비행사의 피부에 닿는 액체 냉각 및 환기 의복(LCVG)으로 우주 비행사의 온도를 더 잘 조절합니다. 이 의복에서 열은 PLSS의 외부 라디에이터를 통해 우주로 방출됩니다.

EVA에 대한 추가 요구 사항은 다음과 같습니다.

  • 자외선 차단
  • 파티클 방사선에 대한 제한된 차폐
  • 우주선에 기동, 도킹, 해제, 테더링하는 수단
  • 일부는 시속 27,000km로 이동하는 소형 미세 유성체로부터 보호되며, 슈트의 가장 바깥쪽 층인 천공 저항성 열 미세 유성체 가먼트에 의해 제공됩니다.경험상 달이나 행성의 중력장 근처에서 노출 가능성이 가장 높다는 것을 보여주었기 때문에 아폴로 달 EVA 슈트에 처음 사용되었습니다(아래 미국 슈트 모델 참조).

우주 비행사 위생 관리(즉, 온도, 방사선 등의 극단으로부터 우주 비행사를 보호)의 일환으로 우주복은 차량 외 활동에 필수적입니다.Apollo/Skylab A7L 수트에는 모두 11개 층이 포함되어 있었습니다: 내부 라이너, LCVG, 압력 블래더, 구속층, 또 다른 라이너, 그리고 5개의 알루미늄 절연 층과 흰색 Ortho-Fabric의 외부 층으로 구성된 열 마이크로테오이드 가먼트.이 우주복은 -156°C(-249°F)에서 121°C(250°F)[citation needed]에 이르는 온도로부터 우주 비행사를 보호할 수 있습니다.

달이나 화성을 탐사하는 동안 달이나 화성의 먼지가 우주복에 남아있을 가능성이 있습니다.우주선으로 돌아올 때 우주복을 벗으면 먼지가 표면을 오염시키고 흡입 및 피부 노출의 위험을 높일 수 있습니다.우주 위생사들은 먼지 보유 시간이 단축되고 행성 탐사 중 먼지 노출 위험을 제어할 수 있는 가능성이 있는 물질을 테스트하고 있습니다.슈트 포트와 같은 새로운 출입 방법도 연구되고 있습니다.

나사 우주복에서는 머리 위에 착용한 모자를 통해 통신이 이루어지며, 이 모자에는 이어폰과 마이크가 포함됩니다.아폴로와 스카이랩에 사용된 버전의 색상으로 인해 만화 캐릭터 스누피의 색상과 유사했기 때문에 이 캡들은 "스누피 캡"으로 알려지게 되었습니다.

작동압력

우주비행사 스티븐 G 맥린이 EVA에 앞서 호흡을 합니다.

일반적으로 호흡에 충분한 산소를 공급하기 위해서는 순수한 산소를 사용하는 우주복의 압력이 약 32.4 kPa(240 Torr; 4.7 psi)여야 하며, 이는 해수면에서 지구 대기 중 산소 분압 20.7 kPa(160 Torr; 3.0 psi)와 5.3 kPa(40 Torr; 0.77 psi) CO2[citation needed] 및 6.3 kPa(47 Torr; 0.91 psi)의 수증기압과 같아야 합니다.폐포 가스 [2]방정식에 의해 100% 산소 분위기에서 폐포 산소 분압을 얻으려면 폐포 압력에서 이 값을 빼야 합니다.후자의 두 수치는 11.6 kPa (87 Torr; 1.7 psi)를 더합니다. 이것은 많은 현대 우주복이 20.7 kPa (160 Torr; 3.0 psi)를 사용하지 않지만 32.4 kPa (240 Torr; 4.7 psi)를 사용하는 이유입니다. (해수면의 폐포 부분 압력이 전자보다 약간 작으므로 이는 약간 과보정입니다.)20.7 kPa를 사용하는 우주복에서 우주 비행사는 해발고도 1,860 m (6,100 ft)의 폐포 산소 분압 정도인 20.7 kPa - 11.6 kPa = 9.1 kPa (68 Torr; 1.3 psi)의 산소만을 얻을 수 있습니다.이는 해수면 산소 정상 분압의 약 42% 수준으로, 상용 여객기의 압력과 거의 동일하며, 작업을 위한 합리적인 용량을 허용하는 안전한 보통 우주복 가압을 위한 현실적인 하한치입니다.

산소호흡

참고 항목:감압연습 § 산소예호흡

특정 작동 압력 이하의 우주복을 우주왕복선과 같은 정상 대기압까지 가압하는 우주선에서 사용할 경우, 우주비행사는 우주복을 입고 에어락에서 감압하기 전에 "사전 호흡"(순수한 산소를 일정 기간 동안 미리 호흡하는 것을 의미함)해야 합니다.이 절차는 질소가 함유된 대기에서 급격한 [1]감압으로 인한 감압병을 방지하기 위해 용해된 질소의 몸체를 정화합니다.

미국 우주왕복선에서는 EVA 전 24시간 동안 객실 압력을 정상 대기에서 70kPa(약 3000m 고도에 해당)로 낮췄고, 슈트를 입은 후 순수 산소에 대해 45분간 호흡 전 시간을 가진 뒤 EMU 작동 압력인 30kPa까지 감압했습니다.ISS에서는 실내 압력 감소가 없으며, 대신 정상 실내 압력에서 4시간 동안 산소 호흡을 통해 질소를 허용 가능한 수준으로 감압합니다.미국 연구에서는 101kPa에서 55kPa로 급격한 감압이 허용 가능한 위험을 가지고 있으며, 러시아 연구에서는 EVA복 전 검사에 대략적으로 소요되는 시간인 산소 호흡 전 30분 후 101kPa에서 40kPa로 직접 감압이 [1]허용 가능함을 보여줍니다.

비보호 공간 노출의 물리적 영향

주 기사 : 공간 노출

인간의 몸은 몇몇 인기있는 공상 과학 소설에서 반대되는 묘사에도 불구하고 [3]보호받지 못한 채로 우주의 단단한 진공상태에서 잠시 살아남을 수 있습니다.사람의 살은 [clarification needed]그런 조건에서 그 크기의 약 두 배로 확장되어, 과도하게 채워진 풍선이 아닌 보디빌더의 시각적 효과를 줍니다.의식은 산소 부족의 영향이 시작되면서 최대 15초 동안 유지됩니다.열복사나 액체의 증발을 통해 모든 열을 잃어야 하기 때문에 스냅 동결 효과가 발생하지 않으며, 체내에서 압력을 유지하기 때문에 피가 끓지 않습니다.

우주에는 신체를 극단적인 방사선에 노출시킬 많은 에너지를 가진 아원자 양성자들이 있습니다.비록 이[clarification needed] 화합물들은 양이 적지만, 그들의 높은 에너지는 DNA를 바꾸거나 암을 일으키는 것과 같은 신체의 필수적인 물리적, 화학적 과정을 방해하기 쉽습니다.방사선에 노출되는 것은 두 가지 방법을 통해 문제를 일으킬 수 있습니다: 입자는 인체의 물과 반응하여 DNA 분자를 분해하는 자유 라디칼을 생성하거나 DNA [1][4]분자를 직접 분해함으로써.

우주의 온도는 태양이 [clarification needed]어디에 있느냐에 따라 매우 다를 수 있습니다.태양 복사로 인한 온도는 최대 250°F(121°C)에 이르고 -387°F(-233°C)까지 낮아질 수 있습니다.따라서 우주복은 적절한 단열과 냉각을 [clarification needed][1]제공해야 합니다.

우주의 진공상태는 압력이 없어서 몸속의 가스와 과정이[clarification needed] 팽창하게 됩니다.체내 화학 작용이 과도하게 [clarification needed]일어나는 것을 막기 위해서는 [1][5]공간에서 충분한 압력을 제공하는 정장을 입는 것이 필요합니다.가장 큰 위험은 노출 전에 숨을 참으려고 시도하는 것인데, 그 후의 폭발적인 감압이 과팽창 파열로 폐를 손상시킬 수 있기 때문입니다.이러한 효과는 다양한 사고(고도 조건, 우주 공간 및 훈련용 진공 [3][6]챔버 포함)를 통해 확인되었습니다.사람의 피부는 진공으로부터 보호될[citation needed] 필요가 없고, 그 자체로 가스가 꽉 차 있습니다.대신, [clarification needed]정상적인 모양을 유지하기 위해 기계적으로 압축되기만 하면 됩니다.이것은 우주 활동복(SAS)[clarification needed]으로 알려진, 타이트한 착용형 탄성 보디슈트와 호흡 가스를 포함하는 헬멧으로 이루어질 수 있습니다.

디자인 컨셉

우주복은 사용자가 자연스럽게 자유롭게 움직일 수 있어야 합니다.거의 모든 디자인은 착용자가 어떤 동작을 취하든 일정한 볼륨을 유지하려고 노력합니다.등압계의 부피를 변화시키기 위해서는 기계적인 작업이 필요하기 때문입니다.관절을 구부리면 우주복의 부피가 줄어든다면, 우주비행사는 관절을 구부릴 때마다 추가적인 작업을 해야 하고, 관절을 구부리는 힘을 유지해야 합니다.비록 이 힘이 매우 작더라도, 끊임없이 자신의 양복에 맞서 싸우는 것은 심각하게 피곤할 수 있습니다.또한 섬세한 움직임을 매우 어렵게 만듭니다.조인트를 구부리는 데 필요한 작업은 공식에 따라 결정됩니다.

여기서i V와f V는 각각 조인트의 초기 및 최종 부피이고, P는 슈트의 압력이며, W는 결과 작업입니다.일반적으로 모든 정장은 낮은 압력에서 더 이동성이 있는 것이 사실입니다.그러나 최소 내압은 생명 유지 요건에 따라 결정되기 때문에 작업을 추가로 줄일 수 있는 유일한 방법은 볼륨 변화를 최소화하는 것입니다.

모든 우주복 디자인은 이 문제를 최소화하거나 제거하려고 합니다.가장 일반적인 해결책은 여러 겹으로 수트를 형성하는 것입니다.방광층은 풍선처럼 고무 같고 기밀한 층입니다.구속층은 방광 외부로 나가며, 슈트에 특정한 형상을 제공합니다.블래더 층이 구속 층보다 크기 때문에 구속은 슈트 내부의 압력으로 인해 발생하는 모든 응력을 흡수합니다.방광은 압력을 받지 않기 때문에, 구멍이 나더라도 풍선처럼 "펑"하지 않습니다.구속층은 관절을 구부리면 관절 바깥쪽에는 '고어'라고 불리는 직물 주머니가 열리고, 관절 안쪽에는 '컨볼루테'라고 불리는 주름이 접히는 방식으로 형성됩니다.골은 관절 안쪽에서 손실된 부피를 보충하고, 슈트를 거의 일정한 부피로 유지합니다.하지만 일단 골이 쭉 벌어지면 상당한 작업량 없이는 관절을 더 이상 구부릴 수 없습니다.

일부 러시아 우주복에서는 우주에 있을 [citation needed]때 우주복이 부풀어 오르는 것을 막기 위해 우주복 밖으로 천 조각이 우주비행사의 팔과 다리를 단단히 감쌌습니다.

우주복의 최외곽 층인 Thermal Microteoid Gearment는 단열성, 미세 유성으로부터 보호, 유해한 일사로부터 보호를 제공합니다.

설계에 적합한 개념적 접근법은 크게 네 가지입니다.

NASA 실험용 AX-5 하드쉘 우주복 (1988)

소프트슈트

소프트 슈트는 일반적으로 대부분 직물로 만들어집니다.모든 소프트 슈트에는 단단한 부분이 있고, 어떤 슈트에는 단단한 조인트 베어링도 있습니다.차량 내 활동과 초기 EVA 슈트는 부드러운 [citation needed]슈트였습니다.

하드쉘 슈트

하드쉘 슈트는 일반적으로 금속이나 복합재로 만들어지며, 접합 부분에는 직물을 사용하지 않습니다.하드 슈트 조인트는 볼 베어링과 조절 가능한 스토브 파이프 팔꿈치와 유사한 웨지 링 세그먼트를 사용하여 팔과 다리로 넓은 범위의 움직임을 가능하게 합니다.조인트는 내부적으로 일정한 공기량을 유지하며 반대력을 갖지 않습니다.따라서 우주 비행사는 어떤 자세로도 슈트를 잡기 위해 노력할 필요가 없습니다.또한 하드 슈트는 더 높은 압력에서 작동할 수 있으므로 우주 비행사가 101 kPa(14.6 psi) 우주선 객실에서 EVA를 타기 전에 34 kPa(4.9 psi) 우주복을 사용하기 위해 산소를 미리 호흡할 필요가 없습니다.조인트가 제한되거나 잠긴 위치에 도달할 수 있으므로,[clarification needed] 우주 비행사가 조인트를 조작하거나 프로그래밍해야 합니다.NASA Ames Research Center 실험용 AX-5 하드쉘 우주복은 95%의 유연성 평가를 받았습니다.착용자는 슈트를 [citation needed]입지 않아도 가능한 95%의 위치로 이동할 수 있습니다.

하이브리드 슈트

하이브리드 슈트는 딱딱한 껍질 부분과 직물 부분이 있습니다.NASA의 차량외 이동 장치(EMU)는 섬유 유리 HUT(Hard Upper Toros)와 직물 [citation needed]팔다리를 사용합니다.ILC 도버의 I-Suit은 무게를 줄이기 위해 HUT를 부드러운 직물 어퍼 몸통으로 대체하여 조인트 베어링, 헬멧, 허리 씰 및 후방 진입 [citation needed]해치에 하드 부품 사용을 제한합니다.사실상 모든 작업 가능한 우주복 디자인은 특히 허리 씰, 베어링과 같은 인터페이스에 하드 구성 요소를 포함하고 있으며, 후방 진입복의 경우에는 모든 소프트 대안이 불가능한 백 해치를 포함하고 있습니다.

스킨 타이트 슈트

자세한 정보:기계식 역압복

스킨타이트 슈트는 기계식 역압복 또는 우주 활동복으로도 알려져 있으며, 몸을 압축하기 위해 무거운 탄성체 스타킹을 사용하는 제안된 디자인입니다.머리는 가압 헬멧을 쓰고 있지만 나머지 부분은 슈트의 탄성 효과만으로 가압됩니다.이것은 일정한 부피 [citation needed]문제를 완화하고, 우주복 감압 가능성을 줄여주며, 매우 가벼운 슈트를 제공합니다.착용하지 않았을 경우 신축성 있는 옷이 어린 아이를 위한 옷으로 보일 수 있습니다.이러한 슈트는 착용하기가 매우 어렵고 균일한 압력을 제공하는 문제에 직면할 수 있습니다.대부분의 제안들은 몸의 땀을 시원하게 유지하기 위해 사용합니다.땀은 진공 상태에서 쉽게 증발하고 근처의 물체(광학, 센서, 우주 비행사의 바이저 및 기타 표면)에 침적되거나 침전될 수 있습니다.얼음막과 땀 잔여물은 민감한 표면을 오염시키고 광학 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

기여하는 기술

관련 선행기술로는 2차 세계대전에서 사용된 성층우주복, 방독면, 2차 세계대전에서 고공폭격기 조종사들이 사용한 산소마스크, 록히드 U-2와 SR-71 블랙버드 조종사들이 요구하는 고공 또는 진공복, 잠수복, 재호흡기, 스쿠버 다이빙 장비 등이 있습니다.

많은 우주복 디자인은 Mercury IVA 슈트 또는 Gemini G4C 또는 Advanced Crew Escape [7]슈트와 같은 "고도 항공기 압력"[1]에서 작동하도록 설계된 미 공군 슈트에서 따왔습니다.

글러브 기술

미국 최초의 우주복 디자인인 Mercury IVA는 시각적인 도움을 주기 위해 장갑 끝에 조명을 포함했습니다.차량 외 활동의 필요성이 증가함에 따라 아폴로 A7L과 같은 정장에는 자상을 방지하기 위해 Chromel-r이라고 불리는 금속 직물로 만들어진 장갑이 포함되었습니다.우주 비행사들의 더 나은 촉각을 유지하기 위해, 장갑의 손끝은 실리콘으로 만들어졌습니다.우주왕복선 프로그램과 함께, 우주선 모듈을 작동할 수 있는 것이 필요하게 되었고, ACES 슈트는 장갑을 잡는 것이 특징이었습니다.우주 유영을 위해 사용되는 EMU 장갑은 우주 비행사의 손을 따뜻하게 유지하기 위해 가열됩니다.Mark III 수트와 함께 사용하기 위한 Phase VI 장갑은 "레이저 스캔 기술, 3D 컴퓨터 모델링, 스테레오 리소그래피, 레이저 절단 기술 및 CNC 가공"[NASA, ILC Dover Inc. 1]으로 설계된 최초의 장갑입니다.이를 통해 보다 저렴하고 정확한 생산이 가능할 뿐만 아니라 공동 이동성 및 유연성에 대한 세부 사항이 증가할 수 있습니다.

생명유지기술

아폴로 임무 이전에 우주복을 입은 생명 유지 장치는 탯줄을 통해 우주 캡슐에 연결되었습니다.하지만, 아폴로 임무와 함께, 생명 유지 장치는 우주 비행사가 우주선에 탈부착 할 필요 없이 달을 탐험할 수 있게 해주는 휴대용 생명 유지 장치라고 불리는 탈부착이 가능한 캡슐로 구성되었습니다.우주 유영을 위해 사용되는 EMU 우주복은 우주비행사가 우주복의 내부 환경을 수동으로 조절할 수 있게 해줍니다.마크 III 수트에는 호흡, 가압 및 열 [clarification needed][7]교환을 위한 약 12파운드의 액체 공기가 들어있는 백팩이 있습니다.

헬멧 기술

구형 돔 헬멧의 개발은 시야, 압력 보상, 그리고 낮은 무게의 균형을 유지하는 데 핵심적이었습니다.일부 우주복의 한 가지 불편한 점은 머리가 앞을 향해 고정되어 있고 옆을 바라볼 수 없다는 것입니다.우주비행사들은 이 효과를 "악마 머리"[citation needed]라고 부릅니다.

고공정장

1935년 군사 엔지니어 에밀리오 에레라가 성층권 풍선 비행을 위해 디자인한 가압 수트 시제품
  • 에브게니 체르토프스키는 1931년에 그의 완전한 압력의 정장 또는 높은 고도의 "skafandr"를 만들었습니다.(또한 "장비"[citation needed]를 의미합니다.)
  • 1935년에 에밀리오 에레라는 완전한 압력의 "성층 우주복"을 설계하고 제작하였으며,[8] 1936년 초에 예정된 오픈 바스켓 열기구 성층권 비행 중에 사용될 예정이었습니다.
  • Wiley Post는 기록적인 [citation needed]비행을 위해 많은 압력복을 실험했습니다.
  • 러셀 콜리(Russell Coley)는 1961년 [citation needed]5월 5일 알란 셰퍼드(Alan Shepard)가 미국 최초의 우주인으로 우주에 탑승하기 위해 착용한 우주복을 포함하여 머큐리 계획(Project Mercury) 우주비행사들이 착용한 우주복을 제작했습니다.

우주복 모델 목록

소련과 러시아의 양복 모델

  • SK 시리즈(CK) – 보스토크 프로그램(1961-1963)에 사용된 우주복.유리 가가린이 첫 승무원 우주 비행에서 착용한 옷입니다.
  • Voskhod 1호에는 압력복을 입지 않았습니다.
  • 베르쿠트(Berkut, "황금 독수리"라는 뜻) – 우주복은 1965년에 알렉세이 레오노프(Alexei Leonov)를 포함한 보스호드 2호의 승무원들이 사용한 개조된 SK-1입니다.
  • 소유스 1호기부터 소유스 11호기(1967년 ~ 1971년)까지는 발사 및 재진입 [citation needed]시에 압력복을 착용하지 않았습니다.
  • 야스트레브(Yastreb) – 소유즈 4호와 소유즈 5호(1969년)의 승무원 교환 시 사용된 차량외 활동용 우주복.
  • 크레셰-94(Krechet-94, "gyrfalcon"이라는 뜻)는 소련의 달 착륙 취소를 위해 설계되었습니다.
  • 스트리즈(Strizh, "새"라는 뜻) – 부란급 궤도선 조종사를 위해 개발되었습니다.
  • 소콜(Sokol, "falcon"이라는 뜻의 околс) – 소유즈 승무원들이 발사 및 재진입 시 착용하는 슈트.소유즈 12호에 처음 착용했습니다.1973년부터 현재까지 사용되고 있습니다.
  • 올란(Orlan, "바다 독수리" 또는 "대머리 독수리"라는 뜻) – 원래 달 궤도 EVA 슈트로서 소련의 달 프로그램을 위해 개발된 차량 외 활동을 위한 슈트.이것은 러시아의 현재 EVA 슈트입니다.1977년부터 현재까지 사용.
  • SK-1 space suit

    SK-1 우주복

  • Berkut space suit

    베르쿠트 우주복

  • Yastreb space suit

    야스트레브 우주복

  • Krechet space suit

    크레쳇 우주복

  • Strizh space suit

    스트리츠 우주복

  • Sokol-KV2 space suit

    소콜-KV2 우주복

  • Orlan-MK space suit

    올란 MK 우주복

미국의 양복 모델

  • 1950년대 초, 지그프리드 한센과 리튼 인더스트리의 동료들은 진공 챔버 안에서 사용되었으며 NASA [9]임무에 사용된 우주복의 전신인 작동하는 하드쉘 슈트를 설계하고 제작했습니다.
  • 해군 마크 IV 고고도/진공복 – 머큐리 프로젝트(1961-1963)에 사용됨.
  • 제미니 우주복(1965년 ~ 1966년) – 개발된 G3C, EVA 및 차량 내 사용을 위해 특별히 설계된 G4C, 그리고 제미니 7호 승무원이 우주선 안에서 14일 동안 착용한 특별한 G5C 슈트.
  • 취소된 MOL 프로그램을 위한 유인 궤도 연구소 MH-7 우주복.
  • 아폴로 블록 I A1C 슈트(1966년 ~ 1967년) – 제미니 슈트의 파생형으로, 초기 아폴로 임무를 수행할 때 예비 승무원과 예비 승무원이 착용했습니다.아폴로 1호 객실 화재로 나일론 압력 의복이 녹아 다 타버렸습니다.이 슈트는 승무원이 탑승한 블록 I 아폴로 비행이 화재 이후 중단되었을 때 쓸모가 없어졌습니다.
  • 아폴로/스카이랩 A7L EVA와 문 슈트 – 블록 II 아폴로 슈트(Block II Apollo suit)는 1968년부터 1975년까지 11번의 아폴로 비행, 3번의 스카이랩 비행, 그리고 아폴로-소유즈 시험 프로젝트의 미국 우주 비행사들이 착용한 주요 압박 슈트였습니다.아폴로 1호 화재 이후 압박복의 나일론 겉감이 내화 베타 천으로 교체되었습니다.이 슈트는 최초로 액냉식 이너와 아우터 마이크로미터로이드 의류를 사용했습니다.아폴로 13호 임무를 시작으로, 한 쌍의 우주 유영자가 [10]카메라에 똑같이 나타나지 않도록 "사령관의 줄무늬"도 도입했습니다.
  • STS-1(1981년)부터 STS-4(1982년)까지 당시 설치된 이젝션 시트와 함께 사용된 2인 승무원에 의해 사용된 셔틀 이젝션 이스케이프 슈트.USAF [11]모델에서 파생되었습니다.이것들은 셔틀이 인증되면 제거됩니다.
  • STS-5 (1982년)부터 STS-51-L (1986년)까지 발사 및 재진입 시 압력복을 착용하지 않았습니다.승무원들은 산소 헬멧과 함께 파란색 비행복만 입곤 했습니다.
  • 챌린저호 참사 후 첫 비행인 STS-26에 처음 사용된 발사 엔트리 슈트.USAF [12]모델에서 파생된 부분 압력복이었습니다.1988년부터 1998년까지 사용되었습니다.
  • 1994년부터 [13]우주왕복선에 사용된 고급승무원 탈출복.고급 승무원 탈출복(Advanced Crew Escape Suit) 또는 ACES 슈트(ACES suit)는 모든 우주왕복선 승무원이 비행의 상승 및 진입 부분에서 착용하는 완전한 압력복입니다.이 슈트는 SR-71 블랙버드와 U-2 스파이 비행기 조종사, 북미 X-15와 제미니 조종사 우주비행사들이 착용한 미 공군 고고도 압력복과 STS-26 비행을 시작하는 NASA 우주비행사들이 착용한 발사 진입복의 직계 후손입니다.이것은 USAF 모델에서 따온 것입니다.
  • EMU(Extravetic Mobility Unit) – 우주왕복선과 국제우주정거장(ISS)에서 모두 사용됩니다.EMU는 우주왕복선 또는 ISS 승무원이 지구 궤도에서 EVA를 수행할 수 있도록 환경 보호, 이동성, 생명 유지 및 통신을 제공하는 독립적인 의인화된 시스템입니다.1982년부터 현재까지 사용되었지만 2019년 [14]현재는 제한된 크기로만 제공됩니다.
  • 우주 항공 회사인 스페이스X는 데모-2 미션 이후 스페이스X가 운영하는 상용 승무원 프로그램 임무에 참여한 우주 비행사들이 착용하는 IVA 슈트를 개발했습니다.
  • OCSS(Orion Crew Survival System) – Orion MPCV의 발사 및 재진입 시 사용됩니다.어드밴스드 크루 이스케이프 슈트(Advanced Crew Escape Suit)에서 파생되었지만 높은 압력에서 작동할 수 있으며 [15]어깨의 이동성이 향상되었습니다.
  • Mercury suit

    머큐리 슈트

  • Gemini G4C suit

    제미니 G4C 슈트

  • Manned Orbital Laboratory MH-7 space suit

    MH-7 우주복

  • Apollo Block I A1C suit

    아폴로 블록 I A1C 슈트

  • Apollo/Skylab space suit

    아폴로/스카이랩 우주복

  • Shuttle Ejection Escape Suit

    셔틀 사출 탈출복

  • Shuttle Flight Suit

    셔틀 플라이트 슈트

  • Launch Entry Suit

    엔트리 슈트 시작

  • Advance Crew Escape Suit

    승조원 탈출복

  • Extravehicular Mobility Unit

    차량 외 이동 장치

  • SpaceX suit

    스페이스X 슈트

스페이스X 슈트 ("스타맨 슈트")

2015년 2월, 스페이스 엑스는 드래곤 [16]2 우주 캡슐 안에 우주 비행사들이 입을 우주복을 개발하기 시작했습니다.슈퍼히어로와 공상과학 영화 작업으로 유명한 할리우드 의상 디자이너 호세 페르난데스(Jose Fernandez)와 스페이스X의 설립자이자 CEO인 엘론 머스크(Elon Musk)[17][18]가 공동으로 디자인했습니다.2017년 [19]9월 양복의 첫 이미지가 공개되었습니다.2018년 [20][21]2월 팰컨 헤비의 첫 발사 당시 스페이스X 우주복을 입은 '스타맨'(David Bowie의 동명 노래에서 따온)이라는 마네킹.이번 전시 런칭을 위해 슈트는 가압되지 않았고 [22]센서도 장착되지 않았습니다.

진공에 적합한 이 슈트는 공기와 전자 연결부를 공급하는 우주 비행사의 허벅지에 하나의 테더를 통해 객실 감압을 방지합니다.3D 프린팅 된 헬멧에는 마이크와 스피커가 들어 있습니다.슈트는 테더 연결이 필요하고 방사선에 대한 보호 기능을 제공하지 않으므로 차량 외 활동에는 [23]사용하지 않습니다.

2018년, NASA의 상업 승무원인 밥 벤켄(Bob Behnken)과 더그 헐리(Doug Hurley)는 우주복에 [24]익숙해지기 위해 Dragon 2 우주선 내부에서 우주복을 테스트했습니다.2020년 [21]5월 30일에 발사된 크루 드래곤 데모-2 비행에서 착용했습니다.우주복은 스페이스X와 관련된 상업 승무원 프로그램 임무에 참여하는 우주 비행사들이 착용합니다.

미래의 NASA 계약 소송

2022년 6월 1일, NASA는 우주 비행사들에게 국제 우주 정거장 밖뿐만 아니라 승무원 아르테미스 임무를 위해 달 표면에서 사용할 차세대 우주복과 우주 유영 시스템을 개발하고 [25][26]제공하기 위해 경쟁하는 Axiom Space와 Collins Aerospace를 선정했다고 발표했습니다.

중국 양복 모델

  • 슈광 우주복:1967년 중국이 개발한 1세대 EVA 우주복 프로젝트 714 승무원 우주 프로그램이 취소되었습니다.질량은 약 10kg(20lb)이며 주황색을 띠며 고저항 다층 폴리에스테르 원단으로 제작되었습니다.우주 비행사는 그것을 선실 안에서 사용할 수 있고 EVA도 수행할 수 있습니다.[27][28][29]
  • '프로젝트 863 우주복:중국 EVA 2세대 [30]우주복 프로젝트 취소.
  • 선저우 IVA(우주복):이 슈트는 양리웨이가 중국 최초의 승무원 우주비행인 선저우 5호에서 처음 착용한 것으로, 소콜-KV2 슈트와 매우 흡사하지만 실제 러시아 [31][32]슈트라기보다는 중국제로 추정됩니다.사진을 보면 선저우 6호의 정장은 이전의 정장과 세부적인 면에서 차이가 있으며,[33] 가벼운 것으로 알려졌습니다.
  • Haiying (사진) EVA 우주복:수입된 러시아 올란-MEVA 슈트는 하이잉(Haiying)이라고 합니다.선저우 7호에 사용됨.
  • 페이티안(페이트) EVA 우주복:선저우 7호의 [34]임무에도 중국산 EVA 우주복이 사용되었습니다.이 우주복은 최대 [35]7시간의 우주 유영 임무를 위해 고안되었습니다.중국 우주비행사들은 2007년 7월부터 캡슐 밖 우주복을 입고 훈련을 해왔으며,[36] 각각의 질량이 110kg이 넘는 우주복은 움직임이 심각하게 제한되어 있습니다.톈궁 우주정거장 건설이 시작되면서 2021년부터 새로운 세대의 페이티안 우주복이 사용되고 있습니다.
  • Shenzhou Intra-Vehicular Activity space suit

    선저우 차량내 활동 우주복

  • Feitian space suit

    페이티아 우주복

  • Second generation of Feitian space suit

    페이티아 우주복 2세대

신흥기술

여러 회사와 대학에서 현재의 우주복에 비해 개선된 기술과 시제품을 개발하고 있습니다.

첨가제조

3D 프린팅(가성 제조)을 사용하면 하드 셸 우주복이 제공하는 높은 이동성을 유지하면서도 대량의 하드 셸 우주복을 줄일 수 있습니다.이 제작 방법은 또한 현재 사용할 수 없지만 화성 [37]탐사에 필요할 수 있는 기능인 현장 제작 및 수트 수리의 가능성을 허용합니다.Maryland 대학은 AX-5의 운동학에 기초하여 2016년에 3D 인쇄된 시제품 하드 슈트를 개발하기 시작했습니다.프로토타입 암 세그먼트는 기존의 소프트 슈트와 이동성을 비교하기 위해 Space Systems Laboratory 글로브박스에서 평가하도록 설계되었습니다.초기 연구는 강성 슈트 요소, 베어링 레이스, 볼 베어링, 씰 및 씰링 [38]표면 인쇄의 타당성에 초점을 맞추고 있습니다.

우주비행사 글러브 챌린지

손재주 있는 우주복 장갑을 디자인하는 데는 어떤 어려움이 있고 현재 디자인에는 한계가 있습니다.이러한 이유로, 백주년 우주비행사 글러브 챌린지는 더 나은 글러브를 만들기 위해 만들어졌습니다.2007년과 2009년에 대회가 열렸고, 또 다른 대회가 계획되어 있습니다.2009년 대회에서는 이 장갑을 마이크로 운석층으로 덮을 것을 요구했습니다.

아우다 엑스

아우다 엑스

2009년부터 오스트리아 우주[39] 포럼은 "아우다"를 개발하고 있습니다.X"는 첨단 인간-기계 인터페이스와 상황 인식을 높이기 위한 온보드 컴퓨팅 네트워크에 초점을 맞춘 실험적인 화성 아날로그 우주복입니다.본 제품은 행성 탐사 아날로그 환경에서 오염 벡터를 연구하고 시뮬레이션을 위해 선택한 압력 영역에 따라 한계를 생성하도록 설계되었습니다.

2012년 이래로, 오스트리아 우주 포럼이 모로코 에르푸드로 가는 2013년 화성 유사체[40] 임무를 위해 아우다.X 아날로그 우주복에는 아우다 형태의 자매가 있습니다.S.[41] 이것은 아우다를 돕기 위한 것으로 약간 덜 세련된 정장입니다.X 조작과 유사한 정장을 입은 두 (유사) 우주비행사 간의 상호작용을 연구할 수 있습니다.

아우다.X와 아우다.우주복은 쥘 베른의 1873년 소설 80일간의 세계일주에 나오는 허구적인 공주의 이름을 따서 지어졌습니다.아우다의 실물 모형을 공개합니다.X (아우다라고 불림).D) 2012년 [42]오스트리아 오베르트라운에 있는 닥슈타인 얼음 동굴에서 실험을 마친 후 현재 전시 중입니다.

바이오슈트

바이오 슈트(Bio-Suit)는 매사추세츠 공과대학교에서 개발 중인 우주 활동복으로, 2006년 현재 여러 개의 하체 시제품으로 구성되어 있습니다.바이오 수트는 레이저 [needs update]바디 스캐닝을 사용하여 착용자 개개인에게 맞춤형으로 제작됩니다.

콘스텔레이션 우주복 시스템

2006년 8월 2일, NASA는 콘스텔레이션 [43]프로그램의 요구를 충족시키기 위해 콘스텔레이션 우주복의 설계, 개발, 인증, 생산 및 유지 공학에 대한 제안요청서(RFP)를 발행할 계획임을 밝혔습니다.NASA는 다음을 지원할 수 있는 하나의 우주복을 예견했습니다: 발사, 진입 및 중단, 무중력 EVA, 달 표면 EVA, 화성 표면 EVA.

2008년 6월 11일, 나사는 새로운 [44]우주복을 만들기 위해 7억 4천 5백만 달러의 계약을 오션링 인터내셔널사에 체결했습니다.

파이널 프론티어 디자인 IVA 우주복

파이널 프론티어 디자인 IVA 우주복

Final Frontier Design (FFD)은 상업용 풀 IVA 우주복을 개발하고 있으며,[45] 2010년에 첫 번째 우주복을 완성했습니다.FFD의 수트는 가볍고 이동성이 뛰어나며 저렴한 상업용 우주복으로 고안되었습니다.2011년부터 FFD는 IVA 슈트의 디자인, 하드웨어, 프로세스 및 기능을 업그레이드했습니다.FFD는 창립 이후 다양한 기관과 고객을 위해 총 7개의 IVA 우주복(2016) 조립품을 제작하였으며, 시뮬레이터, 항공기, 극미중력, 저탄성 챔버 등에서 고신뢰 인체 테스트를 진행하였습니다.FFD는 NASA의 상업 우주 능력 사무소와 FFD IVA [46]소송을 위한 인간 등급 계획을 개발하고 실행하기 위한 우주법 계약을 체결했습니다.FFD는 IVA 수트를 임무에 따라 분류합니다.지구 기반 시험용 테라, 고고도 비행용 스트라토스, 궤도 우주 비행용 엑소스.각 수트 범주에는 제조 제어, 유효성 검사 및 재료에 대한 요구 사항이 서로 다르지만 유사한 아키텍처입니다.

아이슈트

I-Suit는 또한 ILC Dover가 제작한 우주복 프로토타입으로, EMU에 비해 체중을 절감하는 부드러운 상체를 포함한 여러 디자인 개선을 통합했습니다.Mark III와 I-Suit 둘 다 NASA의 연례 사막 연구 및 기술 연구(D-RATS) 현장 실험에 참여해 왔으며, 이 실험 동안 우주복 탑승자들은 서로 교류하고, 로버 및 기타 장비들과 교류합니다.

마크 3세

마크 III(Mark III)는 ILC 도버(ILC Dover)가 제작한 NASA 프로토타입으로, 하부 몸통 부분이 단단하고 부드러운 부품과 단단한 부품이 혼합되어 있습니다.마크 III는 높은 작동 압력(57kPa 또는 8.3psi)에도 불구하고 이전 슈트보다 현저하게 이동성이 뛰어납니다. 이는 우주 비행사들이 국제 우주 정거장과 같은 단일 대기 혼합 가스 우주 정거장 환경에서 우주 비행사로 바로 전환할 수 있다는 것을 의미합니다.질소 또는 다른 불활성 가스를 포함하는 대기로부터 급속한 감압으로 발생할 수 있는 위험 감압 병.

MX-2

MX-2는 Maryland 대학의 우주 시스템 연구소에서 제작된 우주복 아날로그입니다.MX-2는 우주 시스템 연구소의 중립 부력 연구 시설에서 승무원 중립 부력 시험에 사용됩니다[when?].MX-2는 실제 EVA 슈트의 작업 범위를 근사화함으로써, 비행 등급 슈트의 요구 사항을 충족하지 않고 EVA 연구를 위한 저렴한 플랫폼을 제공합니다. NASA의 중립 부력 연구소와 같은 시설에서 EMU 슈트를 사용하는 것에 비해 말입니다.

MX-2의 작동 압력은 2.5~4psi입니다.섬유 유리 HUT가 특징인 후입 슈트입니다.공기, LCVG 냉각수 및 전력은 탯줄을 통해 제공되는 개방 루프 시스템입니다.슈트에는 슈트 압력, 입구 및 출구 공기 온도,[47] 심박수와 같은 센서 데이터를 캡처할 수 있는 Mac[citation needed] Mini 컴퓨터가 들어 있습니다.조정 가능한 슈트 요소와 조정 가능한 밸러스트를 통해 슈트는 68~75인치(170~190cm)의 높이와 120파운드(54kg)[clarification needed][48]의 무게 범위의 피사체를 수용할 수 있습니다.

노스다코타 양복

2006년 5월부터, 다섯 개의 노스 다코타 대학이 NASA로부터 미화 10만 달러의 보조금을 지원받은 새로운 우주복 시제품을 공동으로 제작하여 행성복에 접목할 수 있는 기술을 시연했습니다.이 슈트는 노스다코타 서부의 시어도어 루스벨트 국립공원의 배드랜드에서 테스트를 받았습니다.이 우주복의 무게는 47파운드(21kg)이며, 비행 등급 NASA 우주복의 [49]경우 표준 가격인 미화 12,000,000달러의 극히 일부에 불과합니다.이 슈트는 노스 다코타 대학, 노스 다코타 주, 디킨슨 주, 주립 과학 대학, 터틀 마운틴 커뮤니티 [50]칼리지 학생들에 의해 1년 남짓 만에 개발되었습니다.North Dakota 슈트의 이동성은 작동 압력이 낮기 때문이라고 할 수 있습니다. North Dakota 슈트는 1psi(6.9kPa; 52Torr) 차동 압력에서 현장 테스트된 반면, NASA의 EMU 슈트는 4.7psi(32kPa; 240Torr) 압력에서 작동합니다.호흡을 위해 대략 해수면 산소 분압을 공급하도록 설계된 압력(위의 논의 참조).

PXS

NASA의 PXS(Prototype eExploration Suit)는 Z 시리즈와 마찬가지로 슈트 [51]포트와 호환되는 후입 슈트입니다.이 슈트에는 다양한 개인 또는 변화하는 이동성 요구 [52]사항에 맞게 다양한 사양으로 임무 수행 중에 3D 인쇄할 수 있는 구성 요소가 있습니다.

슈트포트

슈트포트는 에어록의 이론적 대안으로, 위험한 환경과 인간의 우주 비행, 특히 행성 표면 탐사에 사용할 수 있도록 설계되었습니다.우주복 시스템에서, 우주비행사가 에어록이나 우주선 객실을 감압할 필요 없이 우주복을 입고 봉인한 후 EVA를 할 수 있도록 우주선 외부에 후입 우주복이 부착되고 밀봉됩니다.슈트 포트는 에어락보다 질량과 부피가 적으며 먼지를 줄여주며 내부와 외부 환경의 교차 오염을 방지합니다.수트포트 디자인 특허는 1996년 NASA 에임스 연구 센터의 필립 컬버트슨 주니어에 의해, 2003년에는 Joerg Boetcher, Stephen Ransom, Frank Steinsiek에 [53][54]의해 출원되었습니다.

Z 시리즈

주요 기사 : Z시리즈 우주복
Z-1 시리즈 슈트

2012년, NASA는 Z-1 우주복을 선보였는데, 이 우주복은 NASA가 행성 외 활동을 위해 특별히 설계한 Z 시리즈 우주복 프로토타입 중 최초입니다.Z-1 우주복은 우주 임무를 위한 이동성과 보호에 중점을 두고 있습니다.이전 NASA EVA 우주복에서 볼 수 있었던 딱딱한 몸통에 비해 부드러운 몸통이 특징이며,[55] 이는 질량을 줄입니다.디자인을 위해 초록색 줄무늬 때문에 "버즈 라이트이어 수트"라는 이름이 붙여졌습니다.

2014년, NASA는 Z-2 프로토타입의 디자인을 발표했습니다.나사는 대중들에게 Z-2 우주복의 디자인을 결정할 것을 요청하는 여론조사를 실시했습니다.필라델피아 대학의 패션학과 학생들이 만든 디자인은 "Technology", "Trends in Social", 그리고 "Biomimicry"[56]였습니다.디자인 "Technology"가 수상했고, 시제품은 3D 프린팅과 같은 기술로 제작되었습니다.Z-2 수트는 나사의 EMU [57][58]수트에서 볼 수 있듯이 몸통이 딱딱한 껍질로 되돌아간다는 점에서 Z-1 수트와 다를 것입니다.

소설속에서

주요 기사: 소설 속 우주복

초기의 우주 소설은 진공상태를 여행하는 문제를 무시하고 특별한 보호장치 없이 우주를 통해 영웅들을 쏘아 올렸습니다.그러나 19세기 후반에, 작가들이 그들의 캐릭터들이 착용한 우주복을 묘사하거나 묘사하기 위해 노력하는 더 현실적인 브랜드의 우주 소설이 출현했습니다.이 허구적인 정장들은 외관과 기술 면에서 다양하며, 매우 진품에서부터 전혀 있을 수 없는 것에 이르기까지 다양합니다.

우주복에 대한 아주 초기의 허구적인 설명은 Garrett P에서 볼 수 있습니다. 서비스의 소설 에디슨의 화성 정복 (1898)벅 로저스(1930년대)와 댄 데어(1950년대)와 같은 이후의 만화책 시리즈 또한 우주복 디자인에 대한 그들만의 해석을 특징으로 삼았습니다.로버트 A와 같은 공상과학 소설 작가들. 하인라인은 가상의 우주복 개념을 개발하는데 기여했습니다.

참고 항목

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서지학

외부 링크

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