Helm für Astronauten

Auto, Rad & Mobilität Luft- & Raumfahrt
#1

Liebe/-r Experte/-in,

Wenn Astronauten einen SpaceWalk im Weltraum oder einfach nur Reperaturen an der (z.B) ISS machen, müssen sie ja einen speziellen Helm (EVA) tragen. Dieser besteht ja aus einer luftdichten „Kugel“ mit einem goldbeschichtetem beweglichen Visier, mehreren Lichtern und einem thermischen Schutz (+Kühlung)an der Rückseite. Teilweise haben sie dann auch Blenden, die sie seitlich oder nach oben vorschieben können um sich so vor der krassen Sonneneinstrahlung zu schützen. Wenn ich falsch liege bitte korrigiert mich. So, nun zu meiner Frage:
wäre es möglich dieses Goldbeschichtung und die Blenden durch sagen wir mal Elektrotropie zu ersetzen? Dass durch elektrische Spannung gewisse Bereiche in der Scheibe milchig oder sogar opaque werden? Würde das ausreichend Schutz bieten?
Ich DANKE euch echt für jeden Hinweis - ich arbeite gerade an einem Studienprojekt wo es um eine Neugestaltung eines Helms für zukünftige Weltraumtouristen geht. DANKE

mfg
Christoph

#2

Liebe/-r Experte/-in,

Wenn Astronauten einen SpaceWalk im Weltraum oder einfach nur
Reperaturen an der (z.B) ISS machen, müssen sie ja einen
speziellen Helm (EVA) tragen.
Frage:
wäre es möglich dieses Goldbeschichtung und die Blenden durch
sagen wir mal Elektrotropie zu ersetzen? Dass durch
elektrische Spannung gewisse Bereiche in der Scheibe milchig
oder sogar opaque werden? Würde das ausreichend Schutz bieten?
Ich DANKE euch echt für jeden Hinweis - ich arbeite gerade an
einem Studienprojekt wo es um eine Neugestaltung eines Helms
für zukünftige Weltraumtouristen geht. DANKE

mfg
Christoph

Hallo Christoph,

meiner Meinung nach ist das aus 2 Gründen nicht machbar.

  1. Die goldbedampften Visiere wie sie jetzt verwendet werden sind klar und durchsichtig. Sie dunkeln nur im Sichtbaren etwas ab und schützen vor Wärmestrahlung.
    Die elektrotropen Fenster, die du meinst, sind sog. PDLC Displays (Polymer dispersed Liquid Crystals). Das sind Flüssigkristalltropfen, die in Kunststoffkügelchen eingebettet sind. Diese PDLC-Displays streuen das Licht, d.h. der Astronaut würde außer „Milch“ nichts mehr sehen. Das ist ja wohl nicht Sinn der Sache.

  2. PDLC-Displays reflektieren keine Wärmestrahlung, wie Goldbedampfungen das tun. Dem Astronauten wird also warm. Außerdem heizt sich das PDLC-Display auf. Wenn der sog. Klärpunkt des Flüssigkristalls (Übergang von der nematischen in die isotrope Phase) erreicht ist, funktioniert das Display nicht mehr.

Gruß, Andreas

#3

Hey Andreas

DANKE für die superschnelle Antwort.

Was ich vergessen habe zu sagen, die elektrotropen Stellen wären nur auf der Seite, als Ersatz für die Blenden. Aber du hast schon recht, dass ich sicher nicht um die Goldbeschichtung herum komme und wahrscheinlich brauche ich auch Blenden.
Eine Frage hätt’ ich noch - bei dem goldbeschichtetem Visier - klappt man das rauf wenn man die direkte Sonneneinstrahlung gering ist? Also wie eine extreme Sonnenbrille - die man abnimmt wenn weniger Licht ist oder sieht man auch gut im Dunkeln?

Danke

Mit freundlichen Grüßen
Christoph

#4

Hey Andreas

DANKE für die superschnelle Antwort.

Eine Frage hätt’ ich noch - bei dem goldbeschichtetem Visier -
klappt man das rauf wenn man die direkte Sonneneinstrahlung
gering ist? Also wie eine extreme Sonnenbrille - die man
abnimmt wenn weniger Licht ist oder sieht man auch gut im
Dunkeln?

Danke

Mit freundlichen Grüßen
Christoph

Hallo Christoph,

für die heutigen Helme weiß ich das nicht. Bei den Apollo Mondflügen (A17, 1971) war das so, dass das Goldvisier nach oben unter die Helmabdeckung geschoben werden konnte. Dann sah man auch mal das Gesicht, hier von Harrison Schmitt:
http://history.nasa.gov/alsj/a17/a17schmitt.face.jpg
Gruß, Andreas

#5

Hallo Christoph,

ich arbeite zwar seit 20 Jahren in der bemannten Raumfahrt, bin aber kein Experte für Helme/Visiere. Trotzdem hier einige Kommentare:

  • ich glaube nicht, dass es im Interesse des Astronauten wäre, wenn in bestimmten Situationen das Visier undurchsichtig (opak) wird. Dann wäre er ja praktisch blind.
  • die Gold Beschichtung hat die Eigenschaft, dass sie unerwünschte Strahlung reflektiert und nicht absorbiert wie ein klassischer Filter. Dies hat den Vorteil, dass die Schutzschicht nicht ausbleicht. Eine hohe Lebensdauer des Visiers ist sicher eine wichtige Anforderung.
  • für Elektroschweisser gibt es schon seit langem Visiere, die sich automatisch verdunkeln, sobald ein Lichtbogen erzeugt wird. Nach meiner Kenntnis funktioniert dies über Flüssigkristalle in Kombination mit Polarisationsfiltern. Ob diese Technologie auch für gewölbte Flächen (wie bei einem Helm) anwendbar ist und wie die Lebensdauer unter Weltraumbedingungen ist, vermag ich nicht zu sagen.

Hier noch Links, die vielleicht weiterhelfen:
http://msis.jsc.nasa.gov/sections/section14.htm
http://msis.jsc.nasa.gov/sections/section04.htm#4.2.1 (siehe section 4.2.2)

MfG

Jens Resemann

#6

Hallo Jens

Danke für deine Antwort und für den Link - WerWeissWas Experten befragen ist immer wieder Gold wert.
Das mit der langen Lebensdauer wär nicht das Problem, da ich an einem Helm für „Weltraumtouristen“ arbeite, den man dann als Erinnerungsstück behält. Deswegen auch der Tipp mit den Schweißermasken ist auch passend. Also danke nochmal!

mfg
Christoph