NASA's nieuwe ruimtepak ziet er niet voor niets zo raar uit

Weet je nog toen de Mercury-astronauten gelanceerd werden en ze strakke, zilveren pakken droegen? Eerlijk toegegeven, de pakken konden de astronauten niet beschermen tegen het vacuüm in de ruimte of ze in leven houden als ze op Mars zouden lopen, maar ze zagen er fantastisch uit. NASA heeft nu het ontwerp voor het volgende ruimtepak onthuld. Het pak is specifiek ontworpen met een blik op het lopen op Mars. Het nieuwe pak is NASA’s Z-2 ruimtepak, een prototype uit de Z-serie die het agentschap ontwikkelde voor toekomstige Mars-verkenners. En ja, het ding ziet er niet bepaald hip uit, maar voor astronauten die zich richten op de oppervlakte van Mars is functie net iets belangrijker dan de vorm.

De Z-2 bouwt voort op de lessen die NASA heeft geleerd van tests met het voorgaande prototype, de Z-1, in 2012. Het Z-1 testprogramma was ontworpen om het karakter van het nieuwe type pak te bepalen, waarbij er gelet werd op de koppelingen tussen hulpmiddelen en de gereedschappen zelf die astronauten zullen gebruiken wanneer ze het pak dragen. Het pak was ook ontworpen om de interface te testen waarbij gebruik gemaakt wordt van een pakingang. Het is een best wel gaaf concept dat misschien luchtsluizen gaat vervangen. Het is mogelijk dat Mars EVA (exta-vehicular activity: acitiviteiten buiten voertuigen) pakken buiten het ruimtevaartschip bewaard zullen worden. Ze zouden dan aan de buitenkant bevestigd zijn met een poort eraan vast. Toekomstige astronauten trekken hun pakken aan en uit door middel van deze poorten. Ze klimmen dus eigenlijk in en uit hun ruimtepakken. Dit zou de voorbereidingstijd voor EVA reduceren van uren naar minuten en de kansen voor enige besmetting, die van de planeet naar het vaartuig gaat, verlagen. Dit zijn beiden spannende ontwikkelingen.

NASA gebruikt het Z-1 pak ook om de mobiliteit van astronauten te bestuderen. Specifieker gezegd: de mobiliteit van de heupgewrichten, algemeen gemak van gebruik en het gemak van het aan- en uittrekken van het pak door de pakportalen. Het Z-1 pak liet veel te wensen over. Er waren een aantal zorgen over hoe goed astronauten zich konden bewegen terwijl ze het pak aanhadden en een aantal vragen doken op over in- en uitgang procedures. Dit zijn de soort problemen die het Z-2 pak hopelijk oplost, of tenminste meer licht op kan werpen.

Voortbouwend op geleerde lessen, heeft het Z-2 pak een aantal voordelen tegenover de Z-1.  Het meest noemenswaardige is dat de Z-2 een harde composieten boventorso heeft, waar de voorganger een zachter boventorso had. Het harde pak is ontworpen om in de benodigde lange-termijn bestendigheid te voorzien die astronauten nodig hebben wanneer ze Mars gedurende een reeks EVA’s zullen verkennen. De schouder en heupgewrichten verschillen ook van het Z-1 pak. Het Z-2 pak probeert de bewegelijkheid in deze gewrichten te optimaliseren en bevat ook laarzen en materialen die dichter staan bij degenen die astronauten zullen gebruiken voor het verkennen van Mars.

Het testprogramma van het Z-2 pak zal beweeglijkheid en pasvorm testen, maar het agentschap gaat nog verder. Het pak zal door meer omgevingstesten gaan dan de Z-1. Bouwkundigen zullen vacuümkamertests uitvoeren met het Z-2 pak, waaronder ook een reeks van volledige vacuümtesten om de omgeving buiten een ruimtevaartuig onderweg naar Mars na te bootsen. Er zal ook een test zijn in het Neutral Buoyancy Lab, het gigantische zwembad bij NASA’s Johnson Space Center in Houston dat astronauten gebruiken om ruimtewandelingen te oefenen. Ook zullen er testen plaatsvinden bij het Johnson Space Center waarin de rotsachtige, ongelijke oppervlakte van Mars nagebootst zal worden.

De Z-2 zal het eerste pak zijn dat gebruik maakt van ontwerpelementen met elektroluminescente draden aan de buitenkant. Op een echte missie, beschermt de buitenste laag astronauten voor micrometeorieten, extreme temperaturen en radiatie. Op aarde beschermt het in principe de ondergelegen lagen gedurdende grondtesten en geven ze het pak wat meer estetische aantrekkingskracht.

Dus waarom is het ruimtepak zo’n raar uitziend gedrocht? Nou, het ontwerp was gemaakt om bepaalde mobiliteitseigenschappen en de procedure van het pakportaal te belichten. Dus dingen zoals het rare gewricht in het midden van het bovenbeen en de solide romp waren een gegeven. Maar het design?

NASA liet die beslissing over aan ons, het publiek. Er waren drie designkeuzes voor het pak, waarvan geeneen er mooi was, en de “Technology” kandidaat won met 233.431 stemmen (ongeveer 63 procent van alle stemmen). Dit is het ontwerp dat opgenomen zal worden in het uiteindelijke Z-2 pak, waarvan NASA verwacht dat die in herfst zijn intrede zal maken.

Uiteindelijk zullen alle testen die gedaan worden met het Z-2 pak nieuwe informatie opleveren voor het Z-3 pak - een ander pak in een serie van niet-vliegende of prototype pakken. Dit alles om er voor te zorgen dat NASA op schema blijft om mensen op Mars te zetten in 2030.