Kembalinya AS ke bulan dengan program Artemis NASA tidak akan hanya berjalan -jalan di taman. Sebaliknya, ini akan menjadi perjalanan berbahaya ke lokasi bulan yang mewakili salah satu lingkungan paling ekstrem di tata surya.
Untuk Astronot Program Artemis, Walking On The Moon akan membutuhkan cara berpikir baru, teknologi terbaru, dan pendekatan inovatif untuk meningkatkan desain boot dan pakaian ruang angkasa.
Perjalanan program Apollo ke bulan 50 tahun yang lalu semuanya ke daerah khatulistiwa yang lebih ringan dari permukaan bulan, di mana suhu paling keren mencapai -9 derajat Fahrenheit (-23 derajat Celcius).
Sebaliknya, misi Artemis dirancang untuk membawa astronot ke daerah kutub ekstrem bulan, di mana suhu dapat mencapai -369 derajat Fahrenheit (-223 derajat Celcius). Peralatan era Apollo yang dirancang untuk masa tinggal jangka pendek di zona sedang tidak akan cukup untuk masa inap yang diperpanjang di wilayah baru yang lebih bermusuhan ini.
Di University of North Dakota kami fokus pada biomekanik, studi tentang gerakan manusia. Penelitian kami mengeksplorasi efek dari lingkungan ekstrem pada pola dan gaya berjalan manusia, dan lab kami melakukan penelitian yang kami harap suatu hari akan membantu para astronot menjelajahi bulan sambil melindungi tubuh mereka.
Sepatu bot baru untuk bulan
Dari semua peralatan, para astronot perlu menjelajahi bulan, salah satu bagian yang paling kritis adalah sepatu bot yang akan mereka gunakan untuk aktivitas ekstravehicular – ketika mereka melangkah keluar dari pesawat ruang angkasa mereka dan memantul melintasi lanskap bulan. Sepatu bot ini harus tahan terhadap kondisi lingkungan yang keras yang unik untuk Kutub Selatan Lunar.
Karena kutub bulan jauh lebih dingin daripada daerah bulan lainnya, sepatu bot perlu mempertahankan panas secara efektif. Iterasi saat ini dari boot bulan menggunakan pelat termal yang kaku, yang biasanya diintegrasikan ke dalam sol boot. Pelatnya padat dan tidak menekuk atau melenturkan. Piring -piring ini tidak digunakan selama misi Apollo sebelumnya.
Meskipun perlu menjaga kaki astronot tetap hangat, penambahan boot ini mencegah alas kaki agar tidak melenturkan. Sole yang kaku membatasi gerakan alami kaki, khususnya sendi di ujung kaki, yang disebut sendi metatarsophalangeal, atau MTP. Sendi MTP menekuk dan melenturkan untuk memfasilitasi pola berjalan dan berjalan normal.
Mekanisme Windlass
Saat Anda berjalan, sambungan MTP memungkinkan jempol kaki Anda untuk meluas ke depan. Perpanjangan jari kaki besar memicu mekanisme di kaki yang mengubah kaki pendaratan yang fleksibel menjadi kaki yang bergerigi ketika Anda akan mendorong maju untuk melangkah. Mekanisme ini memungkinkan kaki menjadi kaku dan menopang berat badan Anda melalui langkah Anda. Ahli kinesiologi menyebut mekanisme ini mekanisme windlass.
Mekanisme windlass membantu mendorong kaki Anda ke depan saat berjalan.
Mekanisme windlass tidak dipelajari dengan baik – terutama di bawah gravitasi bulan. Jika mekanisme ini sangat penting untuk berjalan -jalan di bulan, itu bisa menjadi masalah bahwa sepatu bot menjaga kaki astronot dari membungkuk.
Ada sejuta detail kecil yang harus tepat untuk misi bulan untuk berhasil – seberapa banyak fleksibel di sol sepatu bot yang digunakan penjelajah hanyalah satu yang pada akhirnya dapat mempengaruhi kesehatan mereka di bulan.
Sementara astronot harus baik -baik saja dalam jangka pendek – hari atau minggu – begitu astronot tetap di bulan selama berbulan -bulan, mereka dapat mengalami cedera kaki yang mungkin mempengaruhi bagian tubuh lainnya.
Ahli kinesusis suka memeriksa tubuh manusia sebagai rantai kinetik. Ini untuk mengatakan, jika Anda melukai bagian tubuh bagian bawah Anda, tubuh bagian atas Anda mengambil beban banyak fungsinya. Masalah yang dimulai pada kaki dapat memengaruhi cara seseorang berjalan dan berdiri, menyebabkan cedera lebih lanjut pada rantai kinetik melalui mekanisme kompensasi.
Jadi, rantai kinetik menggambarkan bagaimana cedera di tubuh bagian bawah dapat menyebabkan cedera kronis pada beberapa sendi lain lebih jauh ke atas tubuh.
Ketika NASA bekerja untuk mengirim astronot kembali ke bulan, para peneliti perlu belajar lebih banyak tentang gaya berjalan bulan untuk memahami bagaimana kaki bereaksi saat bergerak di bawah gravitasi bulan. Apa yang mereka pelajari akan membantu desainer karena mereka terus menyempurnakan desain pakaian antariksa.
Artikel ini awalnya diterbitkan pada percakapan oleh Jesse Rhoades dan Rebecca Rhoades di University of North Dakota. Baca artikel asli di sini.