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Combinaisons spatiales

combinaison spatiale

Une combinaison spatiale est utilisée pour assurer la survie d’une personne dans le milieu spatial. Il existe deux tenues principales.
La combinaison EMU (Extravehicular Mobility Unit), utilisée pour les maintenances dans le vide spatial, ou pour l’exploration de la lune.
La combinaison ACES (Advanced Crew Escape Suit), à usage intra-véhiculaire, pour faire face à une potentielle dépressurisation accidentelle de la cabine.

les combinaisons principales

Comment fonctionne une combinaison spatiale ?

Les combinaisons spatiales protègent les astronautes des différents dangers liés au vide spatial.
En effet, en dehors du vaisseau spatial, l’humain fait face à beaucoup de dangers.
Les combinaisons sont composées d’un casque avec une bulle pressurisée en plastique transparent permettant aux membres de l’équipage de respirer dans l’espace. Il est conçu pour résister aux impacts, dans le cas où des micro-débris viendraient heurter les astronautes en sortie extra-véhiculaire.
Les sorties extra-véhiculaires pouvant durer plusieurs heures, les combinaisons sont équipées d’un tube pour hydrater les astronautes et d’un système d’évacuation du CO2 et de la buée.

Une caméra et des lumières sont fixées sur le côté du casque, permettant aux équipes sur terre de communiquer et de suivre l’avancée de la mission en temps réel.

Dans leurs dos se trouve un sac contenant des réserves d’eau pour réguler leur température corporelle (un système de refroidissement par circulation d’eau dans de petits tubes incorporés au sous-vêtement LCVG). En effet, dans l’espace, les températures sont extrêmes, de 120°C au soleil à -160°C à l’ombre.
L’espace ne contenant pas d’atmosphère respirable, les combinaisons embarquent des réserves d’oxygène pour leur permettre de respirer, et des réserves d’électricité pour alimenter l’ensemble.
En moyenne, les batteries embarquées permettent d’alimenter l’ensemble durant environ 6 h.

Pourquoi les combinaisons spatiales sont-elles blanches ?

On pourrait se demander pourquoi les combinaisons ne sont pas aux couleurs des nations.
Il existe deux couleurs principales pour les combinaisons.
Les combinaisons orange, réservées aux trajets de la terre à l’espace, et inversement.
La couleur orange permet d’être facilement identifiable si un problème technique obligeait les astronautes à quitter leur capsule.
La couleur blanche est quant à elle utilisée pour les sorties dans l’espace, le blanc étant la couleur qui reflète le mieux les radiations nocives du soleil, et donc, la chaleur.

La conception d’une combinaison spatiale

Pour l’exemple, nous allons parler des combinaisons spatiales utilisées pour les missions Apollo, la A7L.
En effet, beaucoup de combinaisons ont été développées, et continuent à l’être.

Les combinaisons spatiales comprennent deux vêtements.

Le sous-vêtement de corps :

Ce sous-vêtement est constitué d’élasthanne, fibre extensible. Il est parcouru de 91,5 mètres de tubes étroits, dans lesquels circule de l’eau servant à réguler la température.
Un système d’évents aspire la sueur, que le système de refroidissement recycle.

En parallèle, les astronautes sont munis de vêtement d’absorption maximale (MAG). Ce sont pour ainsi dire des couches-culottes pour adultes.
Les sorties extra-véhiculaires pouvant durer jusqu’à 8h, il serait trop complexe de revenir à bord de la station spatiale ou à l’engin spatial pour utiliser des toilettes pour les besoins naturels.

La combinaison EMU :

Les combinaisons spatiales A7L du programme Apollo sont construites sur mesure par les entreprises américaines ILC Dover et Hamilton Sundstrand et utilisées entre 1968 et 1975. Elles pèsent 72 kg, mais l’attraction lunaire étant cinq fois moins forte que la gravité terrestre, les astronautes avaient l’impression de porter à peine 14 kg.

Les combinaisons sont constituées de 14 couches :

(1-3) Le sous-vêtement de corps (détaillé plus haut) constitue les trois premières couches.

(4) Au-dessus de ce vêtement se trouve la couche de vessie. Cela crée la pression appropriée pour le corps. Elle contient également l’oxygène pour la respiration.
Elle est constituée de nylon et recouverte d’uréthane (un caoutchouc synthétique)

(5) La couche suivante maintient la couche de vessie à la forme correcte autour du corps de l’astronaute. Elle est constituée de Dacron (le même matériau que les tentes de camping).

(6) La doublure ripstop est la couche résistante à la déchirure.

(7-13) Les sept couches suivantes sont isolantes en Mylar et font agir la combinaison comme un thermos. Les couches empêchent la température de changer à l’intérieur. Elles protègent également l’astronaute contre les dommages causés par de petits objets à grande vitesse volant dans l’espace.

(14) La couche extérieure est composée d’un mélange de trois tissus. Deux tissus imperméables, et un tissu en KEVLAR ( le matériau utilisé pour fabriquer des gilets pare-balles.)

source : https://www.nasa.gov/audience/foreducators/spacesuits/home/clickable_suit_nf.html

composition combinaison spatiale

Le futur des combinaisons spatiales.

Actuellement, la NASA travaille sur les futures combinaisons spatiales.
Sur la même base que les EMU, les xEMU (Exploration Extravehicular Mobility Unit) seront plus flexibles, notamment grâce à des articulations au niveau des genoux et des hanches.
Elle seront également plus résistantes aux poussières lunaires, qui s’infiltraient partout lors des missions Apollo.
La NASA a pour objectif de prévoir une large gamme de tailles, en effet les tenues actuelles n’étaient pas adaptées à tous les gabarits, spécifiquement aux femmes.

Les couleurs de ces dernières sont amenées à changer, ces combinaisons ne sont que des prototypes à présenter au public.

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