El maniquí de Artemis I ayudará a preparar a la tripulación para las misiones lunares

La primera misión de la nave espacial Orion de la NASA alrededor de la Luna, cuyo lanzamiento será impulsado por el poderoso cohete Space Launch System está programado para finales de este año.

Como tripulación, viajará un maniquí equipado con sensores que proporcionarán datos sobre lo que los miembros de la tripulación pueden experimentar en el viaje. Con esta prueba de vuelo sin tripulación Artemis I, la NASA estudiará la mejor manera de proteger a los astronautas para Artemis II, que será la primera misión con tripulación.

Los maniquíes se han utilizado durante mucho tiempo como sustitutos humanos para diversas industrias, como para la capacitación para conseguir rescates de emergencia, el desarrollo de equipos para entornos extremos sin riesgo de daño a las personas y la evaluación de lesiones potenciales en otras aplicaciones.

El maniquí que viajará en Artemis I ocupará el asiento del comandante dentro de Orion, estará equipado con dos sensores de radiación y usará un traje Orion Crew Survival System de primera generación, un traje espacial que los astronautas usarán durante el lanzamiento, la entrada y otras fases dinámicas de sus misiones.

El asiento del maniquí estará equipado con dos sensores, uno debajo del reposacabezas y otro detrás del asiento, para registrar la aceleración y la vibración durante toda la misión. Los asientos se colocan en una posición reclinada para que los pies queden elevados y así ayudar a mantener el flujo de sangre a la cabeza durante el ascenso y la entrada. La posición también reduce la posibilidad de lesiones al mantener la cabeza y los pies estables durante el lanzamiento y el aterrizaje, y al distribuir las fuerzas por todo el torso durante los períodos de alta aceleración y desaceleración, como el amerizaje.

En el Centro de Investigación Langley de la NASA, los maniquíes de prueba se equiparon con trajes y sensores y luego se aseguraron en un elemento de prueba de Orion, antes de ser arrojados a la Cuenca Hydro Impact. Las pruebas de caída ayudaron a los ingenieros a evaluar y mitigar las posibles lesiones de la tripulación.
Crédito de la foto: NASA.

Se espera que la tripulación experimente 2,5 veces la fuerza de la gravedad durante el ascenso y 4 veces la fuerza de la gravedad en dos puntos diferentes durante la reentrada. Los ingenieros compararán los datos de vuelo de Artemis I con pruebas previas de vibración en tierra con el mismo maniquí y sujetos humanos, para correlacionar el rendimiento antes de Artemis II.

“Algunos datos recopilados de Artemis I se utilizarán para las simulaciones de la tripulación de Orion y para verificar la seguridad de la tripulación comparando la vibración y la aceleración del vuelo con las predicciones previas al vuelo, y luego afinando el modelo según sea necesario”, dijo el Dr. Mark Baldwin, especialista en protección de ocupantes de Orion para contratista principal Lockheed Martin.

Cinco acelerómetros adicionales dentro de Orion proporcionarán datos para comparar la vibración y la aceleración entre los asientos superior e inferior. Cuando Orion acabe en el Océano Pacífico, todos los acelerómetros medirán el impacto en la ubicación de estos asientos para compararlos con los datos de las pruebas de impacto en el agua en el Langley Research Center de la NASA en Virginia, y así verificar la precisión de los modelos previos al vuelo.

“Es fundamental para nosotros obtener datos del maniquí Artemis I para garantizar que todos los sistemas de nuevo diseño, junto con un sistema de amortiguación de energía en el que se montan los asientos, se integren y proporcionen la protección que los miembros de la tripulación necesitarán para nuestra primera misión tripulada en preparación Artemis II ”, dijo Jason Hutt, líder de la NASA para Orion Crew Systems Integration.

Este mismo maniquí se usó previamente en una serie de pruebas de vibración de Orion, en el Centro Espacial Johnson de la NASA en Houston y en el Centro Espacial Kennedy en Florida, para verificar la precisión de la representación física para las pruebas en Artemis I, para calificar el asiento de Orion para las misiones Artemis y para determinar si las pantallas de la tripulación serán legibles durante el lanzamiento y el ascenso a la órbita.

Los maniquíes también han servido como simuladores del cuerpo durante los escenarios de entrenamiento, para garantizar que los astronautas puedan realizar intervenciones médicas con éxito mientras viajan dentro de la nave espacial Orion, como una RCP o una maniobra de Heimlich.

De manera similar, las pruebas que corren riesgo de herir a personas, se comprueban antes con un maniquí, como las evaluaciones del sistema de enderezado del módulo de la tripulación destinadas a garantizar que la nave espacial esté boca arriba después del amerizaje.

“Probamos un escenario de fallo del sistema de enderezado de una nave espacial con maniquíes para determinar si los astronautas podrían levantarse de sus asientos de manera segura en caso de que se quedaran atascados boca abajo en el agua después del amerizaje”, dijo Hutt. “El maniquí fue sometido a una serie de caídas mientras los ingenieros averiguaban cómo la tripulación podía salir de Orión de forma segura después de pasar un par de semanas en el espacio profundo”.

Al igual que los maniquíes, la NASA utiliza dispositivos de prueba antropométricos, o “maniquíes de prueba de choque”, que están equipados con varios instrumentos para otras evaluaciones de seguridad de la tripulación. Los maniquíes se utilizan en versiones de prueba de Orion desde un avión, para verificar que el asiento y el traje Artemis II pueden limitar el riesgo de lesiones en la cabeza y el cuello durante los entornos de aceleración más severa (abortar y aterrizar). Durante las pruebas de impacto de agua en Langley, los maniquíes también ocuparon prototipos de cápsulas de la tripulación para ayudar a los ingenieros a comprender mejor lo que Orion y su tripulación pueden experimentar al aterrizar en el océano después de las misiones a la Luna.

Durante la misión Artemis I de la NASA, dos torsos ‘fantasmas’ idénticos llamados Helga y Zohar estarán equipados con detectores de radiación mientras vuelan a bordo de Orion para medir los efectos de la radiación en el espacio y para probar la protección con un chaleco en Zohar que Helga no llevará.
Crédito de la foto: StemRad.

También, durante en el viaje Artemis I, y contribuyendo con datos de radiación, hay otros dos ocupantes, torsos fantasmas idénticos llamados Helga y Zohar, que ocuparán los dos asientos inferiores en Orion. Helga y Zohar serán parte de un estudio llamado Matroshka AstroRad Radiation Experiment (MARE), que está diseñado para medir la cantidad de radiación espacial que los astronautas pueden experimentar dentro de Orión durante las misiones a la Luna, y para evaluarlo, se utilizará un chaleco de protección contra la radiación, llamado AstroRad, que puede reducir la exposición. Actualmente, los astronautas de la Estación Espacial Internacional están evaluando el chaleco para determinar su ajuste y función.

Cada uno de estos pasajeros a bordo del Orion informán sobre las condiciones de trabajo y la seguridad de los astronautas, lo que ayuda a la NASA y sus colaboradores a prepararse mejor y minimizar los efectos potencialmente dañinos de las misiones del espacio profundo para viajes espaciales más lejos de la Tierra y de mayor duración.

Orion es un componente crítico de Artemis para los planes de exploración del espacio profundo de la NASA y, junto con el cohete SLS, Exploration Ground Systems, Gateway en órbita lunar y Human Landing System a la superficie de la Luna.

Edición: R. Castro.