Combinaison spatiale martienne

Les combinaisons utilisées pour les missions apollo sur la lune étaient lourdes (100 kg). Sur Mars, on ne pourra pas utiliser les mêmes combinaisons. Heureusement, il y a une atmosphère, ce qui change tout ! Plutôt que combinaison spatiale, on parle d'ailleurs d'EMU : Extravehicular Mobility Unit :

• Téléchargez le pdf d'informations de l'entreprise ILC Dover, spécialiste des combinaisons spatiales.
  Résumé : ILC a construit les combinaisons des astronautes de la navette spatiale. Ces combinaisons sont spécialement conçues pour résister à des différences extrêmes de température (-180°C,+277°C), à la pression du vide et à des microimpacts météoritiques. Elles sont composées de plusieurs éléments adaptables en fonction de chaque individu. Un premier casque interne, avec microphone et écouteurs, est utilisé pour les communications (Communications Carrier Assembly=CCA sur le schéma ci-dessus). Un deuxième casque intermédiaire, complètement transparent (Helmet), est pourvu d'un dispositif de respiration et de ventilation. L'air et l'énergie sont stockés à part, dans un système placé au dos de la combinaison (PLSS=Portable Life Support System). Une fois pressurisée, la combinaison devient extrêmement rigide. Les mouvements sont assurés grâce à des jointures spéciales au niveau de chaque articulation. Le corps humain produit de la chaleur en permanence. Pour le refroidir, on fait circuler de l'eau dans des petits tubes incorporés au vêtement intérieur (Liquid Cooling and Ventilation Garment=LCVG sur les schémas ci-dessus et ci-dessous). Pour que la peau puisse respirer correctement, notamment au niveau des extrémités des membres, on y fait également circuler de l'air. Les combinaisons peuvent être utilisées pendant plusieurs heures d'affilées (7 heures d'oxygène). ILC a donc ajouté des fonctionnalités pour l'alimentation. Un sac rempli de liquide nutritif est attaché à la combinaison au niveau du cou, à l'aide de velcro (Insuit Drink Bag=IDB sur le schéma ci-dessus). Un dispositif de succion, placé à portée de la bouche de l'astronaute, permet à celui-ci de boire et de s'alimenter. D'autre part, un slip spécial, très absorbant, permet d'uriner ou de déféquer en préservant un minimum d'hygiène. Notons pour terminer que ILC envoie les combinaisons à la société Hamilton Standards qui a la charge des dispositifs de vie (PLSS) et intègre toutes les parties.
  

  Les différentes couches de protection de la combinaison de sortie
  des astronautes de la navette spatiale

  
  
• Sur Internet, on peut obtenir des informations sur les futures combinaisons spatiales de la NASA. Les sociétés ILC Dover et David Clark travaillent dans ce domaine. Petit à petit, on arrive à fabriquer des combinaisons plus légères et plus souples, permettant une plus grande liberté de mouvements.
  
  
• G. W. Herbert, "Systems for Mars EMU Design", 5 pages, MS Word 97, 46 kO, 1994.
  Résumé : dans une combinaison classique, l'isolation par rapport à l'extérieur est totale. Comme toute personne dégage de la chaleur, il faut un système de refroidissement pour maintenir la température au niveau désiré. Bien entendu, il y a un système pour contrôler la composition de l'air, éliminer le CO2 et la vapeur d'eau et fournir de l'oxygène selon les besoins. La pression est également maintenue dans des limites acceptables. Ca, c'était pour les combinaisons classiques. Les combinaisons martiennes seront différentes. Selon l'auteur, on peut supprimer le système de refroidissement et se contenter d'un système passif, en autorisant un minimum de conduction thermique. La respiration de la peau peut se faire au travers de micropores, en utilisant un matériau qui ressemble au Gore-Tex. Ce matériau résiste bien aux déchirements et ne laisse pas passer l'air, ce qui permet de maintenir la pression dans la combinaison (si la pression est trop faible, la chair se gonfle et le sang se transforme en mousse rouge, entrainant une mort rapide). Autre problème : le froid au niveau des mains ou des pieds. La solution consiste à utiliser un système de réchauffement local, électrique ou chimique. Au bout du compte, la masse de la combinaison ne devrait pas excéder 45 kilogrammes tout compris, pour une autonomie de 8 heures. On devrait donc se sentir plus léger sur Mars avec cette EMU, qu'en short tee-shirt sur Terre !
  
  
• Site Internet de Jams Atwater.
  Résumé : J. Atwater explique les différentes méthodes pour contrôler le niveau de CO2. Pour les combinaisons spatiales, le CO2 est typiquement éliminé grâce à un filtre composé d'hydroxyde de Lithium (LiOH). En présence de CO2 et de vapeur d'eau, LiOH (solide) entre en réaction avec le CO2 pour former du Li2CO3 (solide) et de l'eau. La réaction est exothermique, avec un dégagement de chaleur de 21.4 kcal par mole de CO2.