Una de las mejores motivaciones para resolver un problema es experimentarlo de primera mano.La Dra. Bonnie Dunbar tuvo esa experiencia por casualidad.Ella es una ex astronauta de la NASA y actualmente es profesora de ingeniería aeroespacial en Texas AM.Mientras estaba en el equipo de astronautas, se dio cuenta de que algunos de sus compañeros astronautas no podían usar el traje de actividad extravehicular.traje espacial.Así que no solo lo creó originalmente para personas con problemas, sino tambiénproceso de creaciónEsto permitirá que otros astronautas en futuras misiones tengan trajes espaciales que se ajusten a sus cuerpos específicos.Y ahora su antiguo empleador (NASA)financiarla a ella y a su laboratorioComo parte del programa del Instituto de Conceptos Avanzados (NIAC) de la NASA recientemente anunciado, completamos un estudio de viabilidad para este proceso de personalización.
La presentación del Dr. Dunbar, conocida como “The Spacesuit Digital Thread”, recibió $175,000 para financiar la investigación durante los próximos nueve meses.En realidad, no usamos hilos digitales avanzados para hacer nuestros trajes espaciales.En su lugar, utiliza el marco de “hilo digital” comúnmente utilizado en entornos industriales de Internet de las cosas.“La mejor manera de explicarhilo digital“ es pensar en las piezas individuales como piezas de datos que se conectan a lo largo de los procesos de diseño, fabricación y entrega.
Cuando obtiene suficiente de estos datos para describir un objeto individual, tiene un “gemelo digital” que representa el objeto en el espacio digital.El gemelo digital puede entonces duplicar infinitamente el objeto si es necesario.Sin embargo, también se puede usar para ajustar y personalizar elementos según la entrada de características específicas.
Ese parece ser el camino a seguir por la Dra. Dunbar y su equipo.Mientras era astronauta, la Dra. Dunbar descubrió una escasez significativa de trajes espaciales para los núcleos de los astronautas durante el transbordador espacial. Solo se construyeron 18 para 200 astronautas.No todos los astronautas pudieron usarlos y muchos tuvieron dificultades para usarlos, incluso perdieron las uñas y debilitaron enormemente su fuerza.Además, muchos productos siguen en uso 40 años después de su diseño inicial.
Pero hay alternativas. En la era Apolo, cada traje espacial se adaptaba explícitamente al individuo previsto.Los astronautas del Apolo 17 no tuvieron ese problema y dijeron que estaban contentos con la forma en que funcionaban sus trajes.El problema es que no había demasiados astronautas del Apolo, por lo que cientos de personas, incluidos turistas civiles, planean viajar al espacio.A pesar del precio escandaloso que algunos turistas espaciales están dispuestos a pagar por un vuelo orbital, equiparlos a todos con un traje de cliente sería prohibitivamente costoso.
Ingrese la idea del “hilo digital” del Dr. Dunbar.La creación de un gemelo digital de un traje espacial regular le permite a un diseñador realizar medidas específicas del usuario y modificar ese gemelo digital para crear un traje personalizado sin el costo escandaloso de crearlo desde cero.Con ese fin, el trabajo anterior del Dr. Dunbar se ha centrado en encontrar las métricas necesarias para personalizar un traje espacial.Su laboratorio utilizó un escáner corporal 3D completo para crear un gemelo digital completo de un individuo, incluido el rango de movimiento.Esa información luego se introduce en el gemelo digital del traje espacial para una rápida personalización.
Tener un gemelo digital especialmente diseñado es genial, pero un traje espacial no es útil a menos que sea un objeto físico.Entonces, ¿cuál es el proceso de hacer uno de estos trajes personalizados?La propuesta sugiere que pueden comenzar las reparaciones en el sitio y la fabricación de piezas, pero esto parece estar fuera del alcance de esta aprobación de primera fase.Tal vez requiera algún tipo de impresora 3D, especialmente una que pueda reciclar partes de trajes espaciales fabricadas previamente.Tal tecnología aún no existe.Si la investigación del Dr. Dunbar tiene éxito, puede aparecer en la próxima ronda de financiación del NIAC.
Aprende más:
nasa-Spacesuit Digital Thread: Fabricación 4.0 de trajes espaciales personalizados de alto rendimiento para la exploración de Marte
hall et al.–Análisis de rango de movimiento (ROM) para prendas de presión (EVA y LES) usando captura de movimiento fotogramétrica 3D
Océano Atlántico –El pecado original del traje espacial de la NASA
NPR-Para los paseos espaciales, el tamaño importa.
Imagen principal:
“Hilo digital del traje espacial”
Concepto de artista en créditos – Bonnie Dunbar