Až se američtí astronauti v rámci programu Artemis vrátí na Měsíc a poté se vydají někam dál po Sluneční soustavě, setkají se s podmínkami, které jsou tvrdší než cokoliv, co lidé kdy zažili. Aby se prověřilo, že skafandry nové generace ochrání astronauty, musí se začít používat nové verze zkoušek a také jedinečná komora CITADEL (Cryogenic Ice Testing, Acquisition Development, and Excavation Laboratory), která se nachází na Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii.

Komora CITADEL byla postavena, aby připravila potenciální robotické průzkumníky na mrazivé prostředí s nízkým tlakem, které panuje na ledových světech, jako je třeba Jupiterova Europa. CITADEL ale kromě toho dokáže prověřit, jak si třeba rukavice, či boty skafandrů povedou v extrémně chladném prostředí. Pod vedením Centra pro inženýrství a bezpečnost NASA probíhala od října 2023 do března 2024 testovací kampaň rukavic v komoře CITADEL. Testování bot, iniciované Programem pro aktivity spojené s činností mimo kosmickou loď a lidskou povrchovou mobilitu v Johnsonově vesmírném středisku NASA v Houstonu, probíhalo od října 2024 do ledna 2025.

V dalších měsících tým upraví komoru CITADEL tak, aby se v ní daly testovat loketní kloubní mechanismy skafandrů. Hodnotit se bude jednak odolnost použitých látek, ale i celková výdrž pohyblivého mechanismu na Měsíci. Během zkoušek se budou v této komoře vůbec poprvé simulovat i abrazivní účinky regolitu, jemného prachového materiálu, který pokrývá měsíční povrch. „V JPL jsme stavěli kosmické sondy, které zamířily na různá místa Sluneční soustavy i mimo ni,“ říká Danny Green, strojní inženýr, který pro JPL vede testování bot skafandrů a dodává: „Je to vzácná příležitost používat naše vybavení i pro podporu návratu astronautů na Měsíc.“

Astronauti, kteří budou při misi Artemis III prozkoumávat okolí jižního pólu Měsíce, se budou potýkat s většími extrémy, než jaké čekaly na jejích předchůdce v programu Apollo – tehdy se totiž přistávalo spíše v okolí rovníku. Až dvě hodiny stráví v kráterech, které mohou obsahovat ložiska ledu potenciálně důležitá pro dlouhodobou přítomnost člověka na Měsíci. Tyto zajímavé útvary, kterým se říká trvale zastíněné oblasti, patří k nejchladnějším místům ve Sluneční soustavě a dosahují teploty až – 248 °C. Komora CITADEL se těmto teplotám blíží. „Chceme porozumět tomu, jak riskantní je pro astronauty jít do trvale zastíněných oblastí. Rukavice a boty skafandrů jsou klíčové kvůli jejich dlouhodobému kontaktu s chladnými povrchy a nástroji,“ zmiňuje Zach Fester, inženýr z Týmu pokročilých skafandrů na Johnsonově středisku a technický vedoucí zkoušek bot.

CITADEL se nachází ve stejné budově jako známá desetistopý kosmický simulátor. Komora k ochlazení na -223 °C využívá stlačené helium a dosahuje tak ještě nižších teplot, než běžné kryogenní komory, které většinou spoléhají na kapalný dusík. S výškou 1,2 metru na výšku a 1,5 metru v průměru by se do této komory vešel i člověk. Důležitější ale je, že komora disponuje čtveřicí přechodových komor, skrz které se do hlavní komory vkládají testované materiály při zachování požadovaného vakua a nízkých teplot. Komoře totiž trvá dosažení podmínek pro testy i několik dní, přičemž otevření komory za účelem vložení nových testovaných materiálů by celý proces poslalo znovu na úplný začátek. Přechodové komory umožňují inženýrům provádět rychlé úpravy během zkoušek bot i rukavic. Zatímco kryochladiče ochlazují komoru, uvnitř umístěné bloky hliníku simulují nástroje, se kterými budou astronauti pracovat, či povrch Měsíce, kterého se mohou při výstupu dotknout. Komora je vybavena i robotickou paží, která umožňuje interagovat s testovanými materiály. najdeme zde i několik kamer -jak ve viditleném světle, tak i infračervených, které zaznamenávají veškeré činnosti.

Rukavice, které byly v komoře testovány, jsou již šestou verzí rukavic, které NASA začala používat v 80. letech jakožto součást skafandru EMU. Tento oblek je optimalizován pro výstupy do volného kosmického prostoru na Mezinárodní kosmické stanici a je to v podstatě složitá kosmická loď pro jednoho pasažéra. Testy v komoře CITADEL ukázaly, že by tyto starší modely rukavic nesplnily tepelné požadavky na náročnější prostředí u jižního pólu Měsíce. Výsledky testování bot, při němž byl použit prototyp lunárního skafandru nazvaný Exploration Extravehicular Mobility Unit, nebyly dosud plně analyzovány. Tento skafandr, který je referenčním návrhem pokročilé architektury skafandru NASA, se vyznačuje lepší přizpůsobivostí, pohyblivostí a bezpečností.

Kromě vyhledávání zranitelných míst existujících obleků také testy v komoře CITADEL umožňují expertům z NASA připravit kritéria pro standardizované, opakovatelné a levné testovací metody pro lunární obleky Axiom Extravehicular Mobility Unit nové generace, které připravuje firma Axiom Space a které budou nosit astronauti během mise Artemis III. „Tento test se snaží zjistit, jaké jsou limity: „Jak dlouho může být rukavice nebo bota v měsíčním prostředí?“ vysvětluje Shane McFarland, vedoucí technologického vývoje v oddílu pokročilých skafandrů na Johnsonově středisku a dodává: „Chceme kvantifikovat, jak široká je u současného hardwaru technologická mezera, abychom mohli tyto informace předat dodavateli skafandrů pro Artemis. Chceme také rozvíjet tuto jedinečnou testovací schopnost pro hodnocení budoucích návrhů hardwaru.“

V minulosti se tepelných zkoušek účastnili i sami astronauti. V případě rukavic vsunuli takto chráněnou ruku do podchlazené komory, kde uchopili mrazivý objekt a drželi jej tak dlouho, dokud teplota jejich kůže neklesla až k 10 °C. McFarland zdůraznil, že tyto zkoušky se zapojením lidí je stále nezbytné pro prověření bezpečnosti budoucích skafandrů, ovšem také nepcrodukuje konzistentní data. Týmy se proto raději poohlížejí po zkouškách v komoře CITADEL. Za účelem získání objektivní zpětné vazby se tým zodpovědný za zkoušky v této komoře rozhodl použít na zakázku vyrobené ruce a nohy figurín. Systém, ve kterém cirkuluje kapalina napodobuje tok teplé krve končetinami, zatímco desítky senzorů měří teplotu a tepelný tok uvnitř bot a rukavic.

„S využitím komory CITADEL a moderních figurín můžeme jednotlivé iterace testovat rychleji a navíc i mnohem levněji než u tradičního testování s lidským zapojením,“ vysvětluje Morgan Abney, technická pracovnice NASA pro řízení prostředí a systémy podporu života, která testování rukavic vymyslela a dodává: „Nyní můžeme skutečně posouvat hranice návrhů obleků nové generace a mít jistotu, že rozumíme rizikům. Jsme o krok blíž k přistání astronautů zpět na Měsíci.“

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/e1-pia26592-boot-in-test.png
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/e2-pia26593-boot-full-chamber.jpeg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/e3-axemu.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/1-pia26430-glove-in-load-lock.jpg