Wie werden EVAs in LEO davon beeinflusst, dass sie sich auf der Nachtseite der Erde befinden?

Designer von Raumanzügen und Planer von Extravehicular Activity (EVA) würden es wahrscheinlich vorziehen, wenn Weltraumspaziergänge nur im Schatten der Erde stattfinden würden. Aus Sicht des Raumanzugdesigns ist eines der größten Probleme die Wärmeabweisung, nicht die Wärmespeicherung. Dies liegt an der fast nicht vorhandenen konvektiven Wärmeübertragung (Leitung und Advektion) im Nahe-Vakuum in LEO, sodass die einzige Möglichkeit, die Temperatur der Innenumgebung des Anzugs auf einem akzeptablen Niveau zu halten, darin besteht, sie entweder abzustrahlen , abzulehnen oder zu speichern. Große (und massive) Radiatoren auf Mobilitätseinheiten wären offensichtlich nicht sehr willkommen, also während einige kleinere Kühlkörper und Wärmetauschradiatoren intern in den PLSS-Einheiten (Portable Life Support System) verwendet werden, bleibt uns eigentlich nur die Wärmeabweisung und Speichermöglichkeiten für überschüssige Wärme.

Die Ablehnung externer Umgebungswärme ist ziemlich einfach. Raumanzüge sind meistens weiß oder verwenden reflektierende Oberflächen, um eine Absorption zu verhindern und möglichst viel des einfallenden Lichts von der Sonne und dem Erdschein (Albedo der Erde) zu reflektieren, bevor es in photothermale oder, wenn Sie möchten, photoanregende Wärme umgewandelt werden. Dies trägt auch dazu bei, eine photoelektrische Aufladung der äußeren Schichten des Anzugs zu verhindern, die ebenfalls gefährlich sein könnte, wenn sich zu viel Ladung aufbaut und beispielsweise beim Berühren des Trägers der Station schnell (manchmal als katastrophal bezeichnet) entladen würde.

Die interne thermische Umgebung des Anzugs ist etwas kniffliger. Designparameter arbeiten im Durchschnitt mit 1.200 BTU (British Thermal Units) pro Stunde, etwa 350 W, wenn der Speicher richtig arbeitet, der sogenannten Stoffwechselrate . Einfacher ausgedrückt ist dies die geplante Deckenheizleistung pro Stunde während eines aktiven Weltraumspaziergangs. All diese Wärme, bei Weltraumspaziergängen, die manchmal sogar über 8 Stunden dauern (aktuelle russische Raumanzüge können längere Weltraumspaziergänge aushalten als amerikanische, sind aber ungeschickter mit Nabelschnur - dh sie sind weniger autonom) muss daher in Kühlwasser übertragen und mit dem Sublimator abgewiesen werden im PLSS http://quest.nasa.gov/space/teachers/suited/5emu4.html Eine Begrenzung der EVA-Zeit ist die verbleibende Wassermenge. Wie bereits erwähnt, sind russische Raumanzüge ( Orlan) können ihre Autonomie durch die Verwendung von Nabelverbindungen zur Station verlängern, während American (Enhanced EMU w/ SAFER ) 8 Stunden plus 30 Minuten Backup (redundante Lebenserhaltung) halten kann, wobei ihnen insgesamt etwa 820 Wh Energie zur Verfügung stehen.

Wenn also EVA im Schatten der Erde stattfindet, muss das aktive Wärmeabweisungssystem PLSS weniger arbeiten, da keine externen, einfallenden Wärmequellen vorhanden sind, obwohl Weltraumwanderer einige an ihren Helmen angebrachte Lichter einschalten müssen, und ihr Gesamtstromverbrauch liegt in diesen Zeiten niedriger. Aus Sicht des Anzugdesigns ist es also ein Vorteil, im Schatten der Erde zu sein.

Aus Sicht des EVA-Planers ist es ein bisschen gemischt. Im Schatten der Erde müssen Sie sich keine Sorgen über einen erhöhten Sonnenfluss (Sonnenstürme und andere Ereignisse) machen, aber es könnte für Astronauten etwas schwieriger sein, sich im Notfall zur Luftschleuse zurückzuziehen, und sie könnten auch etwas langsamer arbeiten zu eingeschränkter Sicht. Wenn also die gesamte Dauer einer EVA im Schatten stattfinden würde, wäre dies ein Vorteil, aber da Transits in und aus ihnen EVA-Zeit in Anspruch nehmen (Astronauten würden ihr PLSS für Thermik anpassen, mehr mit ihren Anzugsteuerungen wie dem Wechseln arbeiten Licht ein- und ausschalten, Kameras einstellen, ...), ist es nicht wirklich ein Vorteil.

Astronauten selbst würden es wahrscheinlich vorziehen, dass alle EVA bei Tageslicht stattfinden. Sie müssen sich nicht so sehr um externe Flüssigkeitslecks (wie Ammoniak aus dem Kühlsystem der Station) kümmern, da sie auf der Sonnenseite schneller ausbacken (ausgasen) würden . Sie sehen auch viel besser, was sie tun, können schneller arbeiten und vielleicht sogar Aufgaben erledigen, die sonst für die nächsten EVAs geplant sind, und die Sicht ist auch viel schöner. Dann zückten sie ihre Kameras und machten ein paar EVA-Portraitaufnahmen, Selfies oder was auch immer gerade angesagt ist. Nachdem ich einige Weltraumspaziergänge gesehen habe (einschließlich der jüngsten von Wilmore & Virts ), würde ich sagen, dass sie auch gesprächiger geworden sind und allgemein die Arbeitsatmosphäre(verzeihen Sie das Wortspiel) scheint erhebender zu sein (da bin ich wieder, sorry). :)

    ^{Der verbesserte EMU-Anzug (mit eingeschalteten Lichtern). Die Anzüge sind weiß, um die Hitze zu reflektieren und sich von der Schwärze des Weltraums abzuheben; die roten
    Streifen dienen der Unterscheidung von Astronauten. (Quelle: Wikipedia , Kredit: NASA )}

Einige weitere Quellen:

• NASA Human Spaceflight Artikel über Extravehicular Activity Mobility Units
• Advanced EMU Portable Life Support System (PLSS) and Shuttle/ISS EMU Schematics, a Comparison , Colin Campbell, NASA JSC, 2012 (PDF)

Ich habe gehört, kein Zitat, dass während das, was TildalWave über das Wärmemanagement auf EVA diskutiert, die Finger der Handschuhe fast das Gegenteil sind.

Nachts werden die Handschuhe kalt und die Finger der Astronauten haben Probleme. Wohingegen sie sich im Licht erwärmen. Ein schönes Beispiel dafür, dass selbst die allgemeine Ausgabe geringfügige / lokale Unterschiede aufweist.

Referenzen hier und hier .