UNITE DE MOBILITE EXTRAVEHICULAIRE* TYPE A7L
Superbe vue éclatée d'une combinaison A7l.
Avec le programme Apollo, une nouvelle * unité de mobilité extravéhiculaire est mise au point, en anglais EMU pour extravehicular mobility unit.
SOMMAIRE :
Historique
Rôle, composition et structure du scaphandre A7L
L' ITMG et le IVCL
Le TLSA
Le LCG
La ceinture biomédicale
La pressurisation
Les accessoires à fixer...
Annexes :
le Chromel R
Procédures d'habillage et de déshabillage
Chronographe Omega Speedmaster
CHRONOLOGIE RAPIDE... Avant tout quelques dates clés
1962
1er juillet, Hamilton Standard Division of United Aircraft Corporation se trouve dans la liste sélective de la NASA pour développer le scaphandre spatial du programme Apollo.
Le 31, Hamilton Standard Division of United Aircraft Corporation est choisi par la NASA comme le maître d'oeuvre pour le scaphandre spatial du programme Apollo. Le sous-traitant principal d'Hamilton est International Latex Corporation (ILC), qui lui, fabriquera le costume pressurisé.
05 octobre, le contrat, d'une valeur de 1 550 000 $, est signé entre la NASA, Hamilton Standard et International Latex Corporation, afin de développer le scaphandre spatial pour les membres d'équipage d'Apollo.
Etant maître d'œuvre, Hamilton Standard aura la responsabilité de la gestion de l'ensemble du programme et développera l'appareillage de soutien de vie (le PLSS), système de sac à dos porté par les membres d'équipage lors des expéditions lunaires.
ILC, avec le rôle de sous-traitant, fabriquera le costume pressurisé avec le soutient de Republic Aviation Corporation fournissant les informations sur les facteurs humains et l'essai environnemental. Le scaphandre permettra aux membres d'équipage une plus grande mobilité que les scaphandres précédents, lui permettant de marcher, se plier, et se relever avec une facilité accrue.
1963
23 janvier, le contrat est modifié pour inclure l'équipement de communications et de télémétrie du scaphandre.
26 mars, Hamilton Standard attribue un contrat à ITT/Kellogg pour la conception et la fabrication d'un prototype de système extra véhiculaire de télémétrie et de communications à employer avec le PLSS.
15 août, ITT's Kellogg Division délivre à Hamilton Standard le premier prototype opérationnel du système de communications de la combinaison spatiale.
1965
21 octobre 1965 le MSC annonce que le casque de type "bocal à poisson"/ou bulle (bubble helmet) est retenu pour la conception de l'unité de mobilité extravéhiculaire.
Conçu par les ingénieurs Robert L. Jones et James O'Kane de la division systèmes pour l'équipage (Crew Systems Division, CSD), est adopté pour l'usage dans l'unité de mobilité extravéhiculaire (le futur A7L). Le nouveau casque est plus petit et léger que les autres types; les études étendues de la CSD à démontré son confort, sa visibilité, et ses caractéristiques supérieures de mise en place/ ôter (donning/doffing).
5 novembre, La NASA annonce qu'elle est en pourparlers avec ILC au sujet d'un contrat de $10 millions environ pour la fabriquation du costume spatial comprenant le sous-vêtement réfrigéré par un liquide (LCG), le vêtement constant d'usage (CWG), le vêtement de pression (TLSA), et le survêtement protecteur thermo-micrométéorites (ITMG). En même temps un contrat de $20 millions environ est en pourparlers avec Hamilton Standard pour le développement continu et la fabrication de l'appareil de survie portatif (PLSS) avec une alimentation d'énergie principale de quatre heures.
1969
Pendant le vol Apollo IX, test en conditions "réelles mais pas lunaires" lors de l'EVA (sur orbite terrestre, d'une durée de 1h 08 min) effectué par Russel "Rusty" Schweickart.
Bien après ça... Un peu de technique:
Le scaphandre A7L est la version d'exploitation d'une longue lignée de prototypes :
- AIC : 1er prototype de scaphandre pour Apollo, AIH développé par Halmilton Standard et ILC mais était trop large pour les couchettes du vaisseau spatial Apollo. La compression résultante du programme (en temps) a mené à son remplacement par le scaphandre modifié de Gémini de David Clark, indiqué AIC.
L'AIC est utilisé pour les essais seulement et pas pour le service actif (vols réels) puisque il a été abandonné après l'incendie du 27 janvier 1967.
 Prototype AIH (1964) avec chaussures type Mercury. |
 Prototype A2H (1964) avec chaussures type Gemini, à gauche prototype recouvert du layer de protection blanc. |
 Prototype A2H à gauche et A3H à droite. |
- AIH (dénomination AIH-021, première photo à gauche), A2H (A2H-022, photo centrale et A2H-023 à gauche sur la photo de droite), A3H (A3H-024, photo de droite, à droite) : ils ont étaient utilisés pour des tests d'intégration d'équipage, tests de ventilation, mobilité, tests de performance, test de boilerplate.
- AX4, A4H : Hamilton Standard a reçu un contrat pour 11 scaphandres d'entrainement en août 1964. Ces modèles avaient les numéros de série du n° AX4H-025 au n° AX4H-036 considérés comme prototype d'entrainement, (pendant ce temps ILC et Hamilton Standard ont négocié un nouveau contrat, dans lequel ILC introduisit une clause de notification de propriété industrielle, ce qui retarda la préparation de la proposition d'Hamilton Standard à la NASA).
Prototypes AX4H-025 et AX4H-036.
Hamilton Standard a loué B.F. Goodrich en tant que conseiller technique et a fabriqué 5 scaphandres de leur propre conception.
A savoir que la firme Goodrich à été un pionner pour la conception du casque de type bulle ("bubble helmet").
- 1964, mise en compétition de David Clark (prototype A5H) et de ILC (prototype AX5L). La NASA conclura que le AX5L d' ILC a mieux répondu aux exigences, ayant une meilleure mobilité et une forme pressurisée plus compacte. La NASA a plus tard remboursé ILC pour ses dépenses et a passé commande pour 3 scaphandres semblables, nommés A5L.
Prototype AX5L d'ILC.
- A2L, A3L, A4L, A5L, A6L :
 Prototype A3L. |
 Prototype A5L pour les test sur le PLSS et le layer de protection. |
Le tout dernier prototype est le A6L, il a été fabriqué pour les analyses finales et les tests d'interface. La couche externe de protection est du Béta (Téflon enduit de fibre de silice), un nouveau matériau résistant au feu.
Les bandes grises que l'on voit dans le dos sur les épaules et les coudes sont une adjonction de Chromel R ® (bande de tissu métallique tressé).
Scaphandre A6L porté par Jim Irwin.
- A7L : ILC a produit son premier scaphandre portant la désignation A7L en 1967. Ce scaphandre comportait une section torse personnalisée (fabriqué sur mesure pour chaque astronaute), avec des joints à soufflet situés aux épaules, aux coudes, aux poignets, aux hanches, aux genoux et aux chevilles.
C'est la conception et la fabrication de celle-ci que je vous fais découvrir à la suite.
Rôle, composition et structure du scaphandre A7L
La principale amélioration caractérisant celui-ci par rapport à ceux des programmes Mercury et Gemini est sa grande mobilité:
les astronautes devront progresser par des ouvertures étroites pour passer du module de commande dans le LM et pour sortir et rentrer de celui ci pour l'exploration du sol lunaire.
Sur la Lune, ils retrouveront une pesanteur appréciable (1/6 de celle qui se trouve sur terre), le scaphandre doit leur permettre de marcher, de se baisser et d'effectuer des travaux manuels assez complexes.
Tout est mis en œuvre pour que la gêne qui résulte du port du scaphandre soit minimale. Le scaphandre est "spécialement" conçu pour protéger l'astronaute des agressions du milieu spatial :
- températures extrêmes (sur la Lune il fait -157°C la nuit ou +120°C le jour).
- rayonnement solaire.
- rayonnement cosmique.
- vide (d'après la mécanique quantique, le vide n'existe pas, généralement une condition de pression sous vide si faible qu'elle ne peut être mesurée de manière correcte et concrète par les appareils).
- micrométéorites.
Sur la Lune, il doit en plus résister aux éventuelles chutes et ne pas compromettre son intégrité structurelle (mort par décompression pour le porteur).
La configuration initiale du scaphandre Apollo comprend de nombreux composants :
un sous-vêtement classique en coton (CWG, pour constant wear garnment, utilisé pour le décollage et les phase de vol ), un vêtement à refroidissement liquide (LCG, pour liquid cooling garment utilisé exclusivement pour les marches lunaires par le CDR et le LMP), le TLSA (torso limb suit assembly pour costume partie torse et membres), un vêtement de protection thermique externe et un autre vêtement de protection contre les météorites plus tard intégrés en un seul ensemble appelé ITMG (integrated thermal micrometeoroid garnment, fixé sur le TLSA tout au long de la mission) seulement pour le CDR et el LMP.
TLSA + ITMG (ou IVC) + PGA Electrical Harness = PGA (pressure garnment assembly).
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= |
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Le scaphandre EV (extravehicular pour extravéhiculaire, CDR et LMP) est composé de 21 couches de matériaux.
En voici la liste et leur rôle (sens extérieur vers intérieur):
Couches n°1 : tissu de Téflon, résistance à l'abrasion/aux flammes.
n°2 : tissu Bêta (fibre de silice enduite de Téflon), protection incendie (ininflammable dans une atmosphère d'oxygène pure).
n°3, 5 : Kapton aluminisé, isolation réfléchissante.
n°4, 6 : marquisette Béta (fibre de silice enduite de Téflon avec du Kapton stratifié), entretoise entre les surfaces réfléchissantes.
n°7, 9, 11, 13, 15 : Mylar aluminisé, isolation réfléchissante.
n°8, 10, 12, 14 : Dracon non tissé, entretoise.
n°16 : Nylon enduit de Néoprène, couche intérieure. -------------------- ITMG.
n°17 : Nylon, couche de maintien pour le réservoir souple pressurisé.
n°18 : Nylon enduit de Néoprène, matériel du réservoir souple servant de couche imperméable contenant la pressurisation du scaphandre (pression interne de fonctionnement de 3,70 à 3,90 psi).
n°19 : Néoprène post formés, flexible convoluté de retenue de pression.
n°20 : "tricot" en Jersey stratifié, protection abrasive.
n°21 : tissu léger de Nomex, pour le confort. --------------------------- TLSA.
L'ITMG (integrated thermal micrometeoroid garment) est un ensemble multi-couches (voir sa description ci dessus) utlra léger destiné à recouvrir et à épouser les contours du TLSA. Les couches de matériaux qui composent l'ITMG fournissent une protection thermique, contre les micrométéorites ainsi que les éventuels dangers rencontrés lors d'une sortie dans l'espace ou lors des EVA lunaires d'une mission Apollo.
 Photo (tirée de la revue Italienne "Epoca") des différentes couches composant du scaphandre. |
 Les différents layers de protection (Kapton aluminisé) servant à la fabrication de l'ITMG. |
 Une autre prise de vue des layers (photo envoyée gracieusement par Mr Bill Ayrey; ILC Company). |
 Inspection de l'ITMG... photo envoyée gracieusement par Mr Bill Ayrey, ILC Company). |
La couche de protection extérieure de l'ITMG de l'A7L (EV) est fabriquée à l'aide de tissu en Téflon. Pour améliorer la résistance à l'abrasion, des patchs externes de ce même tissu sont fixés au niveau du genou, de la taille, des coudes et des épaules, il y a aussi une couche de Chromel R sur le haut du dos pour protéger des frottements du PLSS. Viens ensuite la couche de protection en tissu ininflammable Bêta (fibre de silice enduite de Téflon) et une multitude de sous-couches isolantes (Kapton aluminisé, Mylar, Dracon), enfin une dernière couche intérieure constituée de nylon enduit de néoprène. On a ajouter des poches au niveaux des épaules et au niveau de la cuisse gauche.
Les rabats protégant l'accés au connecteur d'urine et à l'endroit où l'astronaute peut utiliser une seringue hypodermique sont maintenus par des bandes de velcro et sont consistués des mêmes matériaux thermo résistants. Ils permettent de protéger la valve de régulation de pression et le manomètre.
 Des bandes de renforcement sont collées dans les points décidés par les ingénieurs projeteurs. |
 On examine avec un ampèremètre la "conductibilité électrique" de chaque couche alluminisée, en la contrôlant centimètre par centimètre. |
 Retouche d'une des couches de Nylon alluminisée, qui forme la barrière thermique de l'habit spatial. |
Les bottes de l'ITMG recouvrent celles du PGA excepté la semelle et le talon. chaque botte a la même composition que l'ITMG. Un système de boucle en tissu et de cordon sécurise la botte de l'ITMG à la botte du PGA en haut de la botte et autour du talon.
Une fermeture à glissière au sommet de chaque botte permet d'attacher celle-ci à la jambe. Un patch de Téflon entourant la cheville est ajouté afin d'éviter le frottement du à la botte lunaire.
Tant sur le A7L que sur le A7LB, l'ITMG est attaché par des cordons de laçage, des bandes velcro et des boutons pression. Imaginez le cordon de laçage comme un lacet de chaussure qui maintient l'ITMG en place. Ce cordon passe au travers de deux cordelettes à boucles (loop tape sur la photo de droite ci dessous) cousues l'une sur la combinaison et l'autre sur l'ITMG. L'attachement de l'ITMG est quasiment identique entre le A7L et le A7LB.
ILC a remplacé le recouvrement du scaphandre en nylon avec du Nomex (pour le confort) et le polyuréthane des semelles des bottes avec du caoutchouc carboxy-nitroso non inflammable.
 Avant bras recouvert de son ITMG (photo envoyée gracieusement par Mr Bill Ayrey; ILC Company). |
 Vue rapprochée des laçages (photo envoyée gracieusement par Mr Bill Ayrey; ILC Company). |
Une protection (volet de fermeture) munie d'une bande auto-agripante (velcro) et de boutons pression pour sa fixation, s'ouvrant de la base arrière du cou jusqu'à l'entre jambe, et se terminant par un petit zip de l'entre jambe jusqu'au pubis protége la fermeture à glissière du TSLA.
Crédit photos (ci-dessous) : Ken Glover, Amanda Young,Ulli Lotzmann et Bill Ayrey pour le site Apollo Surface Journal.
 Vue dorsale du scaphandre A7l ouvert de l'astronaute Buzz Aldrin |
 Vue de l'entre jambe du scaphandre A7L de l'astronaute Ed Mitchell : noter le cache de l'ITMG qui descend le long de la jambe gauche ainsi que son petit zip |
 Vue ciblée sur les double zip du PGA (en noir) et du zip de l'ITMG |
L'IVCL est un survêtement de trois couches conçu pour protèger le TLSA du pilote du module de commande (CMP) de l'abrasion. Une couche intérieure de tissu Nomex et de deux couches externes de tissu Bêta (fibre de silice enduite de Téflon).
Une protection suplémentaire extérieure contre l'abrasion a été ajoutée au niveau des genoux, des coudes et des épaules constituée d'une épaisseur de tissu Bêta. En ce qui concerne les bottes, c'est le même principe que pour celles de l'ITMG.
Paul D. Ferguson, technicien dans la branche des essais systèmes de la division des systèmes d'équipage du MSC, démontre la résistivité d'un tissu Bêta expérimental utilisé comme isolant ignifuge sur une manche de l'ITMG (photo Ed Hengeveld).
Ce qu'il faut savoir : L'ITMG n'est pas seulment qu'un simple survêtement. Un cable de maintien se trouve à l’intérieur de celui-ci au niveau de l’entrejambes. Lorsque les astronautes se penchaient en avant, ou effectuaient d’autres mouvements, ce câble garantissait l’intégrité de la couche extérieure, même si la combinaison externe était conçue pour résister à de fortes pressions ou contraintes.
Le TLSA est la partie du PGA qui couvre l'ensemble du corps du membre d'équipage, sauf la tête et les mains. Le TLSA pour les deux configurations (IV et EV) sont fondamentalement les mêmes, mais certaines différences existent principalement en raison des différents besoins de la mission.
Le TLSA EV : La partie torse du TLSA est fabriquée sur mesure pour chaque astronaute, les éléments recouvrant les membres (bras et jambes) existent en plusieurs taille et sont réglables pour s'ajuster à la morphologie de ce dernier.
Cette photo est le point de départ de la fabrication des combinaisons spatiales : un grand dépôt, dans lequel sont conservées les gabarits en carton des différentes pièces de l'habit lunaire.
Une fermeture à glissière étanche en acier inoxydable permet à l'astronaute de revêtir le TLSA. Un système de verrouillage est monté sur celle-ci afin de prévenir toute ouverture accidentelle.
La vessie étanche du TLSA est fabriquée en tissu de nylon enduit de néoprène. Apposé directement sur la surface extérieure de la vessie, on trouve une couche supplémentaire de nylon qui permet de maintenir la forme initiale et fournit un soutient structurel à la vessie. Des flexibles convolutés (joints ondulés hélicoïdalement) en caoutchouc de volume presque constant sont placés au niveau des épaules, coudes, poignets, hanches, genoux et aux chevilles pour permettre des mouvements avec une dépense minimale d'énergie.
Un patch d'injection médicale fabriqué à partir d'un disque en caoutchouc de silicone auto obturant est cousu au niveau de la cuisse droite du TLSA et permet au membre d'équipage de s'auto-administrer une injection hypodermique sans compromettre l'étanchéité du PGA. Ce patch est situé approximativement au centre du cône de la cuisse (la forme de la cuisse humaine est celle d'un cône tronqué) du PGA et sa localisation est clairement signalée par un fil rouge cousu en zigzag tout autour du périmètre.
Le TLSA comprend une articulation sur roulement à bille au niveau du bras qui permet d'améliorer les mouvements de rotation au dessus du coude. Les bottes du PGA qui sont connectées au TLSA, sont fabriquées sur mesure et on trouve au niveau de la cheville un flexible convoluté afin de permettre l'extension de celle-ci ainsi que des mouvements de flexion. Les bottes furent conçues séparément car il était plus facile de les fabriquer en fonction de la pointure de chaque atronaute (il suffisait simplement de les zipper sur le bas de la jambe et ils étaient prêts à partir).
Une série de conduits indéformables est fixée sur la surface intérieure de la vessie et permet le recyclage de l'air.
La dernière couche (intérieure) du TLSA est un revêtement en nylon prévu pour le confort autant que pour faciliter l'habillage.
L'astronaute enfilait le scaphandre par une ouverture dorsale, celle-ci se fermait à l'aide d'un long zip (en réalité un double zip) intégré au TLSA (un sur la vessie et le second sur la couche de contrainte), partant de la base arrière du cou jusqu'au pubis.
Le TLSA IV : La configuration du TLSA IV (Intra véhiculaire) est pratiquement la même que celle du TLSA EV (extra véhiculaire)., sauf que sur le TLSA IV un maillage de maintien au niveau de l’articulation du coude réduit l’amplitude des mouvements, ce n’est pas gênant dans la mesure où la mobilité accrue permise par l’articulation du bras du TLSA EV est totalement superflue pour les opérations intra véhiculaires.
Par ailleurs le système de ventilation IV ne nécessite qu’une seule entrée et sortie d’air ainsi qu’un seul conduit de ventilation au niveau du torse au lieu de deux sur le modèle EV.
De même il n’y a pas sur le modèle IV de valve de sécurité au niveau du bras gauche, qui permet une régulation d’urgence du niveau de la pression, pour la bonne et simple raison qu’un système de ce type existe déjà sur l’ECS du CSM.
On peut ajouter pour finir, le connecteur multiple qui permet l’alimentation en eau du LCG, l’anneau qui permet d’accrocher le mousqueton du filin de sécurité du LM, ainsi que les crochets de fixation du PLSS qui n’existent pas sur la version IV.
 Le TLSA. |
 TLSA (avec gants et casque). |
Bon à savoir :
Le TLSA est équipé de câbles de maintien, soutenant les charges axiales des membres supérieurs. Le câble permet aux épaules de bouger dans toutes les directions tout en maintenant leur forme. Il fait tout le tour du torse et accessoirement empêche les bras de se lever automatiquement lors de la mise en pression du scaphandre.
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Un autre jeux de câbles est placé sur la couche de maintien (voir photo) qui supporte presque toute la charge tensionnelle. lorsque l’astronaute se penche en avant ou effectue d’autres mouvements, les tensions étaient plutôt élevées.
La couche de maintien en nylon du TLSA est cousue sur la surface extérieure de la vessie.
L'épaisseur de la vessie est de 0,13 mm (0,0055 pouce).
L'épaisseur de la couche de maintien est de 0,36 mm (0,0145 pouce).
Les flexibles convolutés en caoutchouc trempés sont fabriqués par ILC. Les joints semblables au soufflet pour les coudes et les genoux sont fabriquer en enveloppant la maille de nylon autour d'un moule [1], puis en l'immergant dans du caoutchouc néoprène synthétique liquide. Un ouvrier souffle à travers un petit tube pour forcer le caoutchouc en profondeur dans les circonvolutions [2].
[1] et [2] fabrication d'un flexible
Ils sont équipés de câbles métalliques, moulés de chaque côtés qui supportent les contraintes subies par la combinaison lorsqu'elle est pressurisée. Car sous l'effet de la pression, les joints convolutés ont tendance à se détendre et à s'allonger. Or un allongement des bras et des jambes est la dernière chose que souhaitaient voir arriver les ingénieurs!
Ces câbles assurent à eux seuls l'intégrité de la combinaison compte tenu des contraintes très importantes auxquelle elle est soumise à cause de la pression. Ils font par ailleurs office de charnière, permettant aux articulations de revenir à leur position initiale, facilitant les mouvements de l'astronaute, il y a beaucoup moins d'efforts à fournir pour se baisser, marcher ou plier le coude...
La Sangle blanche (câble d'ajustement du torse)
Le scaphandre A7L (Apollo VII jusqu'à XIV) n'avait pas la capacité de se plier facilement au niveaux de la ceinture lorsque celui-ci était mis sous pression lors de sa fermeture. En effet, es ingénieurs ne pouvaient pas faire passer la fermeture à glissière et un joint ondulé hélicoïdalement (convolute) au même endroit. L'astronaute devait tirer sur une sangle blanche se trouvant sur le torse (voir photo ci dessus) quand il entrait dans le module de commande pour que le scaphandre soit forcé de se plier au niveau de la taille lui permettant ainsi de prendre une position assise. La sangle se verrouiller en position pliée, et pouvait être libéré en appuyant sur un onglet métallique (voir photo ci dessous) pour relâcher la tension faisant ainsi revenir le scaphandre à la position verticale.
Cette sangle disparaîtra sur la deuxième version du scaphandre (A7LB du CDR et du LMP uniquement) grâce au changement d'emplacement de la fermeture à glissière et l'ajout du joint ondulé hélicoïdalement de la taille qui permettra aux astronautes de s'asseoir notamment dans le LRV.
Le saviez vous? :
- La confection du TLSA est réalisé à l'aide de simple machine à coudre de marque Singer tournant très lentement. Les coutures sont cousues avec du fil nylon de taille E et il était essentiel que ces points de couture ne dépassent pas une longueur de 0,79 mm (1/32ème de pouce), soit moins que la taille d'une épingle.
- Les pièces jointes en métal (connecteurs O2, eau, électrique...) sont fixées "simplement" par serrage, à l'aide de rondelle, de bride et de vis, ce montage est suffisant pour empêcher toute fuite.
- La fixation de l'anneau de verrouillage du casque était relativement simple , c'était le même principe que pour les connecteurs :
Les couches jointes du TLSA (contrainte et vessie) possédaient un rebord avec beaucoup de trous percés autour de celui-ci. Il y avait un anneau de serrage (face inférieure) qui était joint à l'anneau du cou à l'aide de vis qui passaient au travers des trous. Une fois que les vis furent serrées, les couches jointes étaient fixées fermement entre les brides.
 Exemple de montage des connectiques. |
 Un technicien contrôle le serrage des vis qui joignent les valves métalliques à la combinaison. |
Le connecteur de poignet est collé et maintenu avec un lacet enroulé fermement autour de la vessie et de la couche de contrainte (celles-ci étaient disposées sur le diamètre extérieur de l’anneau du système de fixation) garantissant une jointure hermétique. Les flexibles convolutés sont cousus sur les sections d'assemblage à l'aide d'une reliure et une bande est collée à l'intérieur à l'aide d'une colle uréthane pour empêcher d'éventuelle fuite.
 Système de verrouillage du poignet, noter le lacet de serrage. (photo David Mather) |
 Une ouvrière étalant l'enduit adhésif sur la section d'assemblage d'une articulation intérieure |
- C'est la société Airlock Inc (en tant que sous traitant d'ILC) qui a fournit le matériel "dur" (anneaux de verrouillage : du cou, des poignets, connectiques O2, eau, électricité).
 Couturières au travail sur les bottes lunaire |
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Le scaphandre IV (intravehicular pour intra-véhiculaire, celui du CMP) est quand à lui composé de 5 couches (moins épais que la configuration EV, son ITMG n'a pas ou peu de protection thermique ni contre les micro-méteorites:
n°1 : Téflon recouvert de tissu Bêta, protection incendie (2 épaisseurs).
n°2 : tissu en Nomex, accros et protection incendie (1 épaisseur). ------------------------ IVLC.
n°3 : Nylon, couche de maintien pour le réservoir souple pressurisé.
n°4 : Nylon enduit de Néoprène, matériel du réservoir souple servant de couche imperméable contenant la pressurisation du scaphandre.
n°5 : tissu léger de Nomex, pour le confort. ----------------------------- TLSA.
Ces matériaux furent développés par DuPont Company.
Comme expliqué plus haut, le scaphandre se décline sous 2 formes :
- la 1er la IV IntraVehicular nommée CMP A7L PGA.
- la seconde la EV ExtraVehicular pour les marches lunaires et les sorties nommée EV A7L PGA (2 versions voir photos ci dessous).
Le CMP A7L PGA est pour le pilote du module de commande et le EV A7L PGA pour le commandant de bord et le pilote du LM.
Elles sont reconnaissables par leur nombre de connectiques (valves d'oxygène, eau..) sur le torse, 2 valves d'oxygène (entrée, sortie) pour le CMP ainsi qu'une connexion communication/électricité, et 2 entrées d'oxygène (PLSS et OPS) 1 connexion communications/électricité, 1 sortie de CO2, 1 valve de décompression et 1 d'eau pour le CDR et le LMP.
La différence entre les deux combinaisons se situe aussi, au niveau des articulations de la combinaison EV (dans le cou, aux épaules, aux coudes, poignets, à la taille, aux cuisses, genoux et aux chevilles) qui doivent être plus souples afin que l'astronaute puisse travailler à l'extérieur.
 PGA de Neil Armonstrong version EVA. Il manque le LEVA ( Lunar Extravehicular Visor Assembly, pour ensemble de protection solaire extra-véhiculaire). |
 PGA de Neil Armonstrong version IVA. |
Bon savoir : L'A7L utilise un ensemble de fermetures à glissière (2) qui constitue un joint d'étanchéité intérieur en caoutchouc qui descend le long du dos, passe entre les jambes, et remonte par l'avant jusqu'au pubis, ainsi que d'une sangle extérieure métallique de maintien.
- Zip interne avec sangle de couleur rouge, fermeture de la vessie.
- Zip externe avec sangle de couleur bleu, fermeture de la couche de contrainte.
Le LCG (Liquid Cooling Garment) est un juste au corps de régulation thermique. Il est constitué (d’un amalgame) de nylon et de spandex afin de procurer un certain confort, ce tissu absorbe la transpiration, et facilite le transfert de chaleur entre le corps de l’astronaute et le système de refroidissement du vêtement.
Le vêtement fournit un flux continu d'eau, dont la température est contrôlée, à travers un réseau de tubes (environ 91 m) en chlorure de polyvinyle (PVC, Tygon) cousus à l'intérieur des mailles ouvertes du tissu constituant le vêtement. Une doublure légère en nylon empêche la peau d’entrer directement en contact avec ce réseau de tubulures. La fermeture avant se fait par une fermeture à glissière.
Le réseau possède un circuit parallèle qui permet de couvrir une plus grande surface pour un refroidissement optimal. Bien que le LCG soit muni de chaussettes sur mesures, elles ne sont pas munies de tubes pour le refroidissement.
BIS (bioinstrumentation system ou ceinture biomédicale)
Le BIS existe en deux configurations. Le block I qui ne fut jamais utilisé lors des vols. Toutes les missions, d'Apollo VII à Apollo XVII utilisèrent le BIS block II. Le système prévu pour le block I se composait de deux électrocardiographes (ECG),un pneumographe à impédance (ZPN), d'un conditionneur de signal à la température du corps, un convertisseur DC / DC, des électrodes, des sondes de température, et des câbles d'interconnexion. La configuration block I fut uilisée lors des essais au sol jusqu'à l'accident du vaisseau 204 (Apollo I).
Le design et les concepts d'emballage furent essentiellement les mêmes que ceux développés pour Gemini, à l'exception de l'ajout du convertisseur DC / DC, en assurant un niveau élevé (O à 5 VDC) des signaux de sortie au système de télémétrie du vaisseau spatial. Les composants mesurant la température du corps furent ajoutés pour les essais au sol uniquement, et n'étaient pas inclus dans la configuration de vol.
Le système block II utilise les mêmes composants que le block I. La seule différence réside dans la suppression d'une des données mesurées par l'ECG, en l’occurrence la mesure de la température, maintenue uniquement pour les essais au sol. La manière dont les signaux sont traités dans le block II diffère uniquement dans sa configuration de base.
Ainsi dans la configuration block I la mise à la masse et le signal radio passaient par la même connexion, dans la configuration block II on utilise deux connexions séparées afin d’améliorer la gestion des caractéristiques de la fréquence radio. Mis à part ces différences, les deux blocks étaient physiquement et électriquement identiques.
Les conditionneurs de signaux furent conçus pour être de dimension uniforme, 5,84 cm x 3,81 cm x 1,04 cm (2,3 po x 1,5 po x 0,41 po), avec le même mini-connecteurs d'entrée et de sortie. Un code de couleur fut retenu pour faciliter l'accouplement avec leurs connecteurs respectifs sur le faisceau d'électrodes et la ceinture bio-médicale.
 Conditionneurs, électrodes, lien électrique composant l'ensemble BIS |
 Positionnement des électrodes sur le corps de l'astronaute |
 Appareillage en place dans la ceinture biomédicale |
Le système de pressurisation et de ventilation assure deux modes de fonctionnement, EV et IV.
- Dans le mode EV, le flux d'entrée du gaz est entièrement dirigé vers le casque (cf. voir schémas ci-dessous) pour permettre la respiration et assurer un désembuage efficace du celui-ci. L’air circule ensuite le long du corps jusqu'aux extrémités des membres, où des buses captent l’air vicié pour le renvoyer vers le système de recyclage.
- Dans le mode IV, le flux de gaz est divisé en deux, une partie pénètre dans un conduit situé sur le torse pour être diffusée directement sur le corps de l'astronaute (climatisation), l’autre partie est acheminée jusqu'au casque (cette série de conduits est fixée sur la surface intérieure de la vessie), pour être répartie au niveau de la tête.
Bon à savoir : Les conduits de ventilation/climatisation étaient un montage complexe de rouleaux hélicoïdaux obtenus à partir de tubes en nylon solide extrudé (transformation de la matière par soufflage à chaud), chacun entouré par un manchon à maille ouverte flexible (tricot de nylon). Les manchons étaient reliés longitudinalement entre eux par des points de couture. L'ensemble était ensuite trempé dans une colle adhésive appropriée qui fixait le maillage du manchon à son rouleau respectif dans les zones de contact avec les fibres du maillage et le contour du rouleau.
Par la suite,
les rouleaux et les manchons étaient entourés par un fourreau souple imperméable au gaz.
Le conduit ainsi obtenu, tout en étant très flexible, était aussi extrêmement résistant à l'écrasement.
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 Portion du système de ventilation, où l'on distingue bien : les ressorts, le "filet" de nylon et le revêtement en nylon enduit de néoprène. |
Ce flux maitrisé permet d’évacuer, dans un premier temps, le gaz carbonique et l’humidité créés par la respiration de l’astronaute, puis, la chaleur, l’humidité produite par la transpiration ainsi que toute trace de contaminant, lorsque l’air redescend dans le scaphandre, où, des buses aspirantes situées au niveau des mains et des pieds acheminent cet air chaud saturé en eau et en gaz carbonique vers le PLSS.
L'oxygène provenant de l'unité ECS ou du PLSS est envoyé à une température comprise entre 7,2 à 10 degrés Celsius (45 - 50 degrés Fahrenheit), et aspiré à une température oscillant entre 26,6 et 29,4 degré Celsius (80 - 85 degrés Fahrenheit).
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Les raisons d'une utilisation d'une faible pression dans le scaphandre
La pression à l’intérieur du scaphandre équivaut seulement à 1/3 de la pression terrestre (celle relevée au niveau de la mer, 1013,25 hPa) car l’absence de pression sur la Lune (ou dans l'espace) fait que le scaphandre se comporte comme un ballon rigide. Le fait de garder la pression la plus basse possible permet aux astronautes de se mouvoir plus facilement lorsqu’ils exécutent leurs tâches.
Le fait d'utiliser de l'oxygène pur (O2 ou dioxygène) permet de réduire au maximum cette pression, de plus, elle est suffisante pour assurer la survie de l'astronaute.
Rappel : le dioxygène représente 21% de l’air que nous respirons sur la Terre, ce faisant, même à une pression de 0,3 bars (268,9 hPa) les astronautes respirent donc normalement et disposent d'un apport en oxygène supérieur par rapport à une personne respirant sans scaphandre à 2000m d’altitude.
Bon à savoir : il faut savoir qu'une pression partielle d'oxygène pur élevée peut entrainer de gros désagréments, car c'est un toxique cellulaire, il est à l'origine des "radicaux libres" dont les excès sont en temps normal contrés par l'action d'une enzyme, la peroxydase (Ce type d'enzyme a notamment pour fonction de décomposer les peroxydes, dérivés toxiques de l'oxygène). Passé une certaine dose, cette enzyme ne parvient plus à assurer son rôle et les radicaux libres perturbent le fonctionnement des cellules nerveuses. Les symptômes connus sont, dans un premier temps :
- des crampes et tremblements, en particulier au niveau de la bouche.
- des difficultés respiratoires.
- une accélération du pouls
- des nausées.
Et enfin, une modification de l'humeur laquelle peut aussi bien prendre la forme de sensation d'euphorie que de dépression.
La pression normale de l'enveloppe anthropomorphique (la vessie) est de 3,85 psid (à ± 0,15 psid), mais elle a été conçue pour résister à une pression d'au moins 10,00 psid. Par ailleurs dans des conditions normales d’utilisation, lorsqu’elle est pressurisée à 3,9 psid, la fuite résiduelle n’excède pas 0,0315 lb /hr.
La pression du scaphandre peut être contrôlée en temps réel grâce à un manomètre gradué de 2,5 à 6,0 psid, placé sur le poignet droit du PGA. En cas de surpression, une soupape de sûreté située sur le poignet gauche du PGA s'ouvre et se ferme automatiquement lorsque les valeurs limites de 4,8 à 5,5 psid sont atteintes.
Avec cette valve on exclu donc tout risque d'atteindre une pression supérieure à 5,5 psid, lorsque le PLSS est utilisé.
Sur l'A7L, on utilise un manomètre à membrane pour connaitre les lectures de la pression interne.
Les accessoires a fixer au scaphandre A7L
LE "BUBBLE" CASQUE
Détachable, il est fabriqué en Lexan, c'est un polycarbonate, une matière plastique transparente de grande qualité optique, disposant d'excellentes propriétés mécaniques et d'une résistance thermique permettant une utilisation jusqu'à 120°C, il possède des fixations pour le LEVA et se connecte au TLSA par son anneau (rouge ou bleu) de verrouillage en aluminium. Il possède une valve sur le côté gauche permettant de connecter l'adaptateur d'alimentation.
Un passage fait d'une garniture en mousse synthétique élastomère est collé sur l'arrière de la coquille du casque pour fournir un appui-tête à l'astronaute et pour agir en tant que tubulure d'écoulement de la ventilation qui dirige l'écoulement du gaz (O2) vers le secteur bucco-nasal.
Le flux cause un échappement efficace du CO2 du secteur nasal à l'ouverture du cou du TLSA.
 Le casque bulle. |
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Le bubble casque est verrouillé mécaniquement à l'anneau du cou par un système de baïonnette usiné à la fois dans l'anneau du cou de la combinaison et celui du bubble casque.
La rainure usinée dans le casque bulle est de paramètres 3,30 mm avec 0,12 mm de tolérance (0,130 + 0,005-0,000) et sa correspondance de l'anneau du cou est de 3,17 mm avec une tolérance de 0,12 mm (0,125 + 0.00-0.005). Le vide créé par la tolérance d'usinage (,005-,015) de l'anneau du cou est rempli avec un joint polyuréthane afin de sceller le casque bulle à l'interface de celui-ci. Ce montage mécanique à baïonnette des deux ensembles permet une jonction de verrouillage très précise, soude le casque à l'anneau dans un mouvement de contre-rotation axiale. Le casque bulle est donc en configuration mécanique de contre-blocage en biseau et le joint de l'anneau TLSA sert uniquement pour l'étanchéité.
Le système de verrouillage du "bubble" casque
Celui-ci se compose de 2 éléments :
- L'anneau du cou fixé au TLSA.
- La bride à la base de la bulle en polycarbonate.
L'anneau du cou se compose de deux sous-ensembles : une partie inférieure fixe (vissée au TLSA) et une partie mobile.
Ensemble anneaux du cou côté TLSA, photo de David Mather
La partie fixe, celle qui est solidaire du TLSA, dispose de nombreux logements et des perçages internes (ronds, oblongs) usinés dans la masse et qui abritent les composants mobiles du système de verrouillage :
- Huit ergots, leurs guides (8) et ressorts (8).
- Trois grands ressorts et leurs butées d'arrêt (3).
- Une petite butée rouge est vissée sur sa façade avant extérieure (en forme de triangle rectangle).
 Pièces mobiles du système, photo de David Mather |
 Butée fixe, photo de David Mather |
- La partie mobile, (posée à l'envers sur la photo) vient recouvrir la partie fixe. Huit cames à rainure y sont usinées à l'intérieur sur sa partie supérieure. Elles sont disposées à équidistance. Elles servent de chemin aux guides surmontant les ergots de la partie fixe. La partie mobile comporte aussi des logements pour les butées d'arrêt (3) et de nombreux perçages. Sur sa façade avant extérieure, devant la première came, se fixe le système de verrouillage. Celui-ci se compose d'un bouton doré libérant un loquet à ressort. l'anneau du cou est fabriqué en alliage d'aluminium 7075-T73.
Système de verrouillage, photo de David Mather
Le principe de verrouillage
- On pose le "bubble casque" dessus et on l'aligne avec l'anneau du cou du TLSA, à l'aide des repères imprimés à la fois sur le dessus de l'anneau du cou et de la collerette du casque (position ENGAGER [ENGAGE] )
Le "bubble" casque repose ainsi à l'aide de sa collerette plus large qui mord légèrement sur la face supérieure de l'anneau du cou.
- Le casque est alors appuyé sur cette position, ceci permet d'obtenir le contact et de forcer les ergots à s'enclencher dans l'anneau du TLSA. Pour sécuriser l'ensemble, on déplace alors le bouton de verrouillage vers la droite à la position FERMER (LOCK), jusque contre la butée (un déclic se fait alors entendre).
En faisant cette manipulation, la partie mobile se déplace, de sorte que les guides naviguent dans leur chemin respectif (came rainure), faisant ainsi ressortir au maximum les ergots dans la rainure de la collerette du "bubble" casque. Le loquet à ressort du système de verrouillage vient alors s'enclencher dans un orifice de la partie fixe solidarisant ainsi l'ensemble, en position bloquée.
Schéma explicatif simplifié
- Le "bubble" casque peut être enlevé en appuyant le bouton deverrouillage, retirant le sous-assemble de fermeture et faisant tourner (vers la gauche) l'anneau de verrouillage à la position OUVERTE (OPEN).
Quand le sous-assemble de fermeture est sorti, l'anneau de verrouillage retournera automatiquement à la position ENGAGER (grâce à l'action des 3 grands ressorts).
 Ensemble des anneaux de verrouillage. |
 Schéma de la marche à suivre pour le verrouillage du "bubble" casque. |
Le bouclier de protection
Le "bubble" casque était muni d'un bouclier de protection qui servait lors des entrainements mais aussi pendant le vol.
Fabriqué en polycarbonnate c'est une demi-bulle moulé ouverte sur l'arrière qui se fixe sur la zone avant du "bubble" casque, il possède un trou de dégagement situé sur son côté pour le port d'alimentation de sorte que le celui-ci soit accessible lorsqu'il est installé sur le casque. Le bouclier possède une forme telle que sa surface intérieure ne peux toucher la surface extérieure du "bubble" casque évitant ainsi les rayures qu'occasionnerait un contact direct. Les zones noires autour de l'ouverture à l'arrière sont des entretoises en caoutchouc et feutre qui contribuent à positionner et à tenir le bouclier sur le "bubble" casque. Il existait deux modèles de bouclier différencié par le changement des entretoises par un joint continu et la dispartition de la bande velcro arrière de fixation.
 1er version du bouclier de protection avec de nombreuses entretoises et une bande velcro à l'arrière pour le maintenir en place (Apollo 9). |
 Seconde version avec simplement un joint contnu sur l'arrière (Apollo 17). |
Anecdote : Lors du vol Apollo 8, Bill Anders raconte que lorsque la premier étage fut coupé, la perte soudaine de l'accélération donna la sensation aux astronautes qu'ils étaient jetés sur le panneau de contrôle. Anders a alors instinctivement levé ses mains pour protéger son visage.
Une fois en orbite, au moment d'enlever leurs combinaisons, ses coéquipiers vétérans (Borman et Lovell) se moquèrent de lui en l'appelant "rookie" quand ils virent les rayures causées par les connecteurs de verrouillage de ses gants sur son "bubble" casque.
Le saviez vous?? : Lors des changements rapides d'altitude, pour rétablir la pression dans l'oreille moyenne par le biais de la trompe d'eustache il suffit de se boucher le nez avec deux doigts et de souffler en gardant la bouche fermée pour augmenter la pression, il s'agit de la méthode "Valsalva". Les astronautes ne pouvant pas se boucher le nez une fois dans leur scaphandre sous pression, les ingénieurs durent trouver une solution...
On fixa par collage à l'intérieur du bubble casque un coussinet en forme de V (cf. schéma ci-dessus et photo ci-dessous) de sorte que lorsque l'astronaute tournait sa tête, il pouvait l'atteindre avec son nez, ce qui lui permettait ainsi de se pincer le nez. Ce système remplaça astucieusement les deux doigts, lui permettant donc de rééquilibrer la pression des deux côtés du tympan pour éviter sa rupture...
Dispositif Valsalva (pince nez)
LE SNOOPY CAP
Le Snoopy Cap (ou bonnet Snoopy) est un ensemble de communication contenant des microphones et écouteurs montés dans un couvre chef souple (ayant pour origine les bonnets en tissus que portent les pilotes de la RAF). L'isolation acoustique entre les écouteurs et les microphones est de 60 dB minimum lorsque le Snoopy Cap est correctement installé. La connexion électronique peut être fait directement au système de communication du vaisseau spatial ou par le harnais de communication interne du PGA. Le câblage des écouteurs et des microphones est connecté au moyen d'une natte plate à un connecteur à 21 broches dans l'assemblage du harnais électrique. L'ombilical électrique connecte à son tour le système de communication au PLSS ou au vaisseau spatial. Le casque complet pèse 329 grammes (sans le câble et le connecteur).
Le système est conçu pour un fonctionnement optimal à une pression ambiante de 5 psi, les conditions opérationnelles (courtes périodes de fort bruit acoustique suivies de périodes relativement longues plus silencieuses), le poids minimal, la petite taille et la haute sensibilité acoustique ont donné une conception comprenant les caractéristiques uniques suivantes :
a) Un microphone dynamique transducteur antibruit de 17,77 mm (0,7 pouces) de diamètre et de 12,69 mm (0,5 pouces) d'épaisseur, capable de produire un rapport signal/bruit de 22 db en simulation, avec à 5 psia une réponse en fréquence sous ±3 dB entre 300 et 3000 cps (cycles par seconde).
b) Un amortissement de pression réglable sur les écouteurs à utiliser pendant les périodes de bruit acoustique élevé.
c) Un écouteur transducteur dynamique de 50,79 mm (2 pouces) de diamètre et de 16 mm (5/8èmes de pouce) d'épaisseur, avec une sensibilité de 111 dB SPL pour une entrée de 1 milliwatt, et une réponse en fréquence de ±3 dB entre 300 et 3000 cps (mesures à 5 psia de pression ambiante).
 Prototype du futur Snoopy Cap |
 Snoopy Cap avec détail d'un des écouteurs |
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Le saviez vous? : Le Snoopy Cap Apollo est en réalité, brun et blanc. La couleur noire/blanche que vous voyez sur quelques photos est due à un effet d'éclairage. En outre, la partie blanche est en fait un maillage en élasthanne (spandex) pas le tissu "solide" (textile traditionnel).
Anecdote : En novembre 1968, James Lovell, lors des entrainements pour la mission Apollo 8 qui doit avoir lieu fin décembre, rencontre des difficultés avec le casque de communication ultra léger, développé spécialement pour le programme Apollo. Ce dernier est tellement léger que lorsque l’astronaute se déplace dans le module de commande, le fil qui relie ledit casque à la boîte Intercom a la fâcheuse tendance à s’accrocher dans les divers éléments de l’habitacle et à le faire sans cesse glisser voire tomber.
Excédé, il demande si quelqu’un a une idée.
Son collègue William Pogue se rappelle alors des bonnets en tissus que portent les pilotes de la RAF (Royal Air Force – Armée de l’Air britannique) l’équivalent en tissu des casques en cuir portés par les pilotes des première et deuxième guerres mondiales.
James Lovell lui demande s’il peut lui en procurer un. Pogue appelle alors un ami au Royaume-Uni, Mavis Lear, avec lequel il avait volé en Angleterre dans le cadre d’un programme d’échange de pilote de chasse, qui lui en envoie aussitôt un exemplaire en express. James Lovell le confie immédiatement aux techniciens de la NASA pour qu’ils s’en inspirent…
C’est comme cela que fut créé le « Snoopy Cap ».
Ravi, Jim Lovell exprima toute sa reconnaissance en envoyant à Mavis Lear la photo du premier lever de Terre photographié depuis l’orbite lunaire. Photo signée par les trois astronautes d’Apollo 8, Frank Borman, William Anders et James Lovell.
Anecdote tirée du blog "Anecdotes de la conquête de l'espace" avec l'aimable autorisation de l'auteur.
LES GANTS
Il y a en de trois sortes : les gants de confort, les IV et EV.
Les gants de confort : ils sont fabriqués en tricot de nylon, ce sont des articles optionnels. Les gants de confort permettent de faciliter l'enfilage du gant IV et agit comme une couche d'absorption de la sueur entre la main et la vessie du gant IV.
 Impression des lettres qui composent le nom de l'astronaute avec des encres qui ne se volatilisent pas. |
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Les gants IV : ils sont employés pour des activités intra-véhiculaires seulement.
Dans des conditions normales, les gants sont mis seulement quand le scaphandre est pressurisé. Le gant du PGA est principalement constitué d’une vessie façonnée à partir du moulage des mains de chaque astronaute. Pour améliorer sa dextérité, de petites alvéoles saillantes ont été intégrées au niveau des articulations des doigts. Un joint ondulé hélicoïdalement (soufflet) est intégré au niveau du poignet afin de permettre une mobilité omnidirectionnelle de cette articulation. Ce soufflet hélicoïdal est maintenu et renforcé par des câbles coulissants, eux-mêmes fixés au connecteur du poignet (C'est le même système de verrouillage que pour le bubble casque).
Côté gant se trouve la partie mâle du système de verrouillage qui inclut un système sur roulement à bille qui permet une rotation à 360° de ce dernier. Le corps du gant (la mitaine) qui a pour but de maintenir l’ensemble, est collé directement sur la vessie au niveau du poignet et englobe toute la main, excepté bien évidemment les doigts et le pouce.
Une bande de maintien au niveau de la paume permet de réduire considérablement la dilatation (phénomène de ballonnement) lorsque l’ensemble est pressurisé et permet par là même d’améliorer la sensation de préhension.
L’enveloppe extérieure des soufflets hélicoïdaux permet de protéger la vessie ainsi que le système de maintient. Ce système de maintient par câbles coulissants permet au soufflet hélicoïdal de mieux supporter l’effort axial.
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Système de verrouillage (type baïonnette)
Pour finir les gants EV : ils sont utilisés lors de l'exploration lunaire. Ce sont des gants IV (une seconde paire) doublés par une protection extérieure indissociable, les recouvrant entièrement (remontant au dessus du poignet), celle-ci assure une protection thermique et abrasive tout en protégeant aussi le joint de connection mécanique (gant pressurisé/TLSA), ainsi que l'indicateur de pression du PGA et la valve de décompression.
C'est une protection multicouche. A l'extérieur, elle se compose de tissu Béta sur la partie poignet/avant bras tandis que la main est totalement recouverte par une couche de métal tissé (le Chromel R ®) pour fournir la protection abrasive. Un enduit de dispersion à base de silicone est appliqué à la paume, autour du pouce, et au côté intérieur de chaque doigt pour améliorer la prise.
On trouve sous ces revêtements extérieurs, des épaisseurs d'isolants, en alternance : de l'extérieur vers l'intérieur, sept de mylar aluminisé perforé et six de Dracon non tissé pour une protection thermique supplémentaire, ceux-ci sont enfermés au niveau du poignet/avant bras par une doublure en nylon alors qu'ils sont en contact direct avec la couche de Chromel R ® au niveau de la main. L'extrémité des doigts (en bleu sur la photo ci dessous) est faite d'un tissage à base de nylon et de caoutchouc silicone de haute résistance, améliorant la sensation du "toucher" des objets, procurant une certaine force d'agrippage lors des travaux manuels.
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Montage de différentes photos (Petersen's book of man in space, revue Italienne "Epoca", emission TV Moon Machines) sur la fabrication des gants IV et EV
LES BOTTES LUNAIRES
Les bottes lunaires assurent la protection thermique et abrasive des bottes du PGA/ITMG pendant les opérations extérieures lunaires. Elles sont conçues pour permettre le libre mouvement des pieds et ne compriment pas les bottes du PGA/ITMG.
Excepté la plante du pied, la protection (couche extérieure) de la botte lunaire est fabriquée en tissu de métal tissé (Chromel R ®) et le secteur de la languette avec du tissu Bêta enduit avec du Téflon.
Les armatures projetées du fond de la voûte plantaire (semelle fabriqué en caoutchouc de silicone ayant des qualités d'isolant thermique), fournissent la rigidité latérale, et permettent d'améliorer la traction.
Les couches intérieures se composent de deux couches de super Kapton suivies de cinq couches de Mylar aluminisé perforé séparées de quatre couches de Dacron non-tissé suivies d'un recouvrement intérieur de tissu Bêta enduit par du Téflon. Deux couches de feutre Nomex dans la plante du pied, fournissent une isolation thermique complémentaire de la surface lunaire.
 Les différents layers des bottes lunaires (captures de l'émission Moon Machines) |
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 Radiographie de la paire de bottes lunaires du commandant Armonstrong. |
Une autre photo de la fabrication des bottes (photo envoyée gracieusement par Mr Bill Ayrey, ILC Company).
LE LEVA
Dans un premier temps, les ingénieurs développèrent un ensemble alors appelé Extravehicular Visor Assembly (EVVA), ils utilisèrent du polycarbonate de couleur rouge pour la fabrication de cette coque de protection du bubble casque. Conçu pour atténuer la lumière et l'énergie calorifique, pour protéger le casque pressurisé d'un éventuel impact accidentel ainsi que de fournir un champ visuel presque entièrement dégagé, il se composait de 2 visières fabriquées en polycarbonate également. Ce montage fut testé lors du vol Apollo IX où Scott et Schweickart réalisent une sortie extra véhiculaire. D'autres tests furent réalisés dans des simulateurs de condition lunaire (température et pression) et permirent de découvrir que le matériau employé ne résisterait pas aux conditions extrêmes de l'environnement lunaire et compromettait la solidité du casque.
 Dave Scott pendant l'EVA lors du vol Apollo IX. |
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Le LEVA (pour lunar extravehicular visor assembly) est un casque pour les explorations lunaires. Il se fixe par dessus le casque pressurisé ("bubble" casque) à l'aide d'un cerclage, et lui fournit une protection mécanique et thermique, ainsi qu'une vision protégée pour l'astronaute.
Le LEVA se compose d'une coque arrière rigide en polycarbonate (200 fois plus résistant que le verre) recouverte d'une protection fabriquée avec sept couches de Mylar aluminisé perforé et six couches de Dacron non-tissé. Les couches sont arrangées alternativement afin de réduire le transfert thermique intercalaire.
De deux visières (à l'avant), fabriquées en polycarbonate (pour la visière de protection intèrieure) et polysulfone (nouveau matériau plastique découvert en 1966 pour la visière pare-soleil), de trois oreillettes, deux latérales et une centrale (en fibre de verre, peintes en blanc sur l'extérieur et en noir à l'intérieur avec de la peinture époxy), la casquette (vue sur le schéma) ne sera disponible qu'a partir du vol Apollo XIII. La visière extérieure dorée à l'or fin filtre la lumière visible et rejette une quantité significative de rayons ultra-violets et infrarouges, la visière intérieure filtre elle aussi les rayons ultra-violets, rejette les infrarouges, sert de protection supplémentaire contre les micrométéorites, en association avec la visière extérieure et le "bubble" casque (pressurisé) forme une barrière thermique et mécanique efficace.
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Photo ci dessus: vue du cerclage de maintien au "bubble" casque.
Le chronographe Omega SpeedMaster
Bon à savoir :
Pour la marche lunaire, il était conseillé aux astronautes de se tenir penché en avant, et si personne ne tomba au cours de la première expédition (Apollo XI), "Pete" Conrad fit une chute sur le sol sélène sans gravité (Apollo XII), la faible gravité laissant le temps de se rattraper ou d'amortir sa chute.
"Al" Shepard (Apollo XIV) en ramassant une pierre mit un genou à terre et s'enfonçant d'une dizaine de centimètres, son coéquipier "Ed" Mitchell du l'aider à se relever. David Scott (Apollo XV) fit aussi une chute sans gravité. Par la suite ce fut Young qui s'emmêla les pieds sur un câblage et chuta (ce qui causa la désactivation de la station lunaire ALSEP, Apollo Lunar Surface Experiment Package).
Pour chaque mission, 15 scaphandres sont fabriqués, avec trois scaphandres pour chacun des membres de l'équipage principal (principal, entraînement et de réserve) et deux pour l'équipage de réserve (principal et entraînement). Chaque scaphandre est unique et fait sur mesure pour les astronautes, d'Apollo VII à XVII, 165 scaphandres ont été fabriqués.
- Mise en place de brassards rouges sur les bras et les jambes du scaphandre du commandant pour le différencier du pilote LM après Apollo XII.
Petit bonus, une visionneuse sur l'essai d'habillage d'une combinaison A7L par un journaliste de la revue Italienne Epoca :
