Unidade de Mobilidade Extraveicular - EMU

Dados do EMU Peso = 127 kg na Terra Espessura = 0,48cm, 13 camadas Atmosfera = 4,3 lb/pol2 (0,29 atm) de puro oxigênio Volume = 0,125 a 153m3, sem astronauta Custo = R$ 25milhões cada Contratantes - Hamilton Sundstrand, ILC Dover

Enquanto os primeiros trajes espaciais eram feitos inteiramente de tecidos macios, o EMU tem uma combinação de componentes macios e duros para proporcionar suporte, mobilidade e conforto. O traje tem 13 camadas de material, incluindo uma vestimenta de resfriamento interna (duas camadas), vestimenta de pressão (duas camadas), vestimenta contra micrometeoróides térmica (oito camadas) e cobertura externa (uma camada). Os materiais usados incluem:

• tricô de nylon
• spandex
• nylon revestido de uretano
• dracon
• nylon revestido de neoprene
• mylar
• gortex
• kevlar (material usado em coletes à prova de balas)
• nomex

Todas as camadas são costuradas e coladas juntas para formar o traje. Em contraste com os primeiros trajes espaciais, que foram individualmente personalizados para cada astronauta, o EMU tem peças componentes de tamanhos variados, que podem ser combinadas para qualquer astronauta.

O EMU consiste das seguintes peças:

• Vestuário de máxima absorção (MAG, Maximum Absorption Garment): coleta a urina produzida pelo astronauta.
• Vestuário de refrigeração e ventilação por líquido (LCVG, Liquid Cooling and Ventilation Garment): remove o excesso de calor corporal produzido pelo astronauta durante as caminhadas espaciais.
• Chicote elétrico do EMU (EEH, EMU Electrical Harness): fornece conexões para comunicações e bio-instrumentos.
• Conjunto portador de comunicações (CCA, Communications Carrier Assembly): contém microfones e fones de ouvido para comunicações.
• Conjunto do torso inferior (LTA, Lower Torso Assembly): metade inferior do EMU, incluindo calças, joelhos e juntas do tornozelo, botas e cintura inferior.
• Torso superior rígido (HUT, Hard Upper Torso): revestimento de fibra de vidro rígida que suporta várias estruturas, incluindo os braços, torso, capacete, mochila de suporte à vida e módulo de controle.
• Braços
• Luvas: luvas externas e internas
• Capacete
• Conjunto do visor extraveicular (EVA, Extravehicular Visor Assembly): protege o astronauta da luz solar brilhante.
• Bolsa de bebida interna (IDB, In-suit Drink Bag): fornece água potável para o astronauta durante a caminhada espacial
• Subsistema primário de suporte à vida (PLSS, Primary Life Support Subsystem): fornece oxigênio, energia, remoção de dióxido de carbono, água para refrigeração, equipamento de rádio e sistema de advertência
• Pacote secundário de oxigênio (SOP, Secondary Oxygen Pack): fornece suprimento emergencial de oxigênio
• Módulo de exibição e controle (DCM, Display and Control Module): visores e controles para executar o PLSS

Diagrama do EMU do ônibus espacial mostrando seus componentes

Vestimenta de Máxima Absorção (MAG, Maximum Absorption Garment)
Os astronautas  podem passar até sete horas andando no espaço. Durante esse período, seus corpos produzem urina. Como leva muito tempo para pressurizar e despressurizar tanto os trajes espaciais como as câmaras pressurizadas/espaçonave, os astronautas não podem simplesmente ir para dentro da espaçonave e usar o toalete para se aliviar. Portanto, cada astronauta que anda no espaço usa uma grande fralda absorvente para coletar urina e fezes enquanto está no traje espacial. O astronauta descarta a MAG no término da caminhada no espaço.

Vestimenta de Refrigeração e Ventilação por Líquido (LCVG, Liquid Cooling and Ventilation Garment)

A LCVG é um conjunto de "roupas de baixo longas" de tricô de nylon e spandex rendadas com finos tubos plásticos. A água fria flui através desses tubos para remover o calor produzido pelo astronauta. A água de refrigeração vem da unidade da mochila do traje espacial ou da espaçonave através de um cordão umbilical (usado na câmara pressurizada durante a preparação para a caminhada espacial).

Foto cedida pela NASA Astronauta usando LCVG se preparando para uma caminhada espacial

Chicote Elétrico do EMU (EEH, EMU Electrical Harness)
Este é um conjunto de fios de comunicações e bio-instrumentos que é usado pelo astronauta dentro do traje. Fornece conexões para o rádio e bio-instrumentos na mochila do traje. Permite comunicação e monitoramento dos sinais vitais do astronauta (taxa de respiração, freqüência cardíaca, temperatura, etc).

Conjunto Portador de Comunicações (CCA, Communications Carrier Assembly)

O CCA é um capuz de tecido usado pelo astronauta. Contém microfones e alto-falantes para usar com o rádio. Permite comunicações de rádio sem o uso das mãos dentro do traje.

Conjunto do Torso Inferior (LTA, Lower Torso Assembly)
O LTA é uma unidade de peça única que contém a metade inferior da EMU, incluindo calças, juntas do joelho e calcanhar, botas e cintura inferior. É ajustado à metade superior da EMU por um anel conector de metal. O LTA tem laços para amarrar as ferramentas de modo que não flutuem pelo espaço.

Torso Superior Rígido (HUT, Hard Upper Torso)
O HUT é um revestimento de fibra de vidro rígido na forma de uma vestimenta. Ele suporta várias estruturas, incluindo os braços, torso inferior, capacete, mochila de suporte à vida e módulo de controle. Também pode comportar um mini portador de ferramentas. As peças se fixam com um clique no HUT através de anéis de conexão rápida.

Braços
As unidades dos braços contêm o ombro, braço superior e rolamentos da junta do cotovelo de modo que o astronauta pode mover seus braços em muitas direções. As unidades dos braços vêm em vários tamanhos de modo que a EMU pode ser ajustada para diferentes astronautas. As unidades dos braços se encaixam no HUT através de anéis de conexão rápida.

Luvas
Como as unidades dos braços, as luvas têm rolamentos no pulso para facilitar o movimento. Elas se ajustam nos braços através de anéis de conexão rápida. As luvas têm as pontas dos dedos emborrachadas para ajudar os astronautas a segurar as coisas. Os astronautas também usam luvas de tecido fino dentro das unidades de luvas externas para proporcionar conforto. As luvas externas têm laços sobre elas para amarrar as ferramentas.

Capacete
O capacete é feito de policarbonato transparente, resistente a impacto e se ajusta ao HUT através de um anel de conexão rápida. O capacete é almofadado na traseira para proporcionar conforto, pois ele permanece fixo em vez de girar com a cabeça do astronauta. Ele possui uma válvula de purificação para remover o dióxido de carbono se o suprimento de oxigênio reserva tiver de ser usado. No capacete, o oxigênio flui da parte traseira da cabeça do astronauta, acima dela e depois à frente de sua face. O interior do capacete é tratado com um composto antineblina antes da caminhada espacial.

Conjunto do Visor Extraveicular (EVA, Extravehicular Visor Assembly)
O EVA se ajusta sobre o capacete. Possui as seguintes peças:

• um visor revestido de ouro metálico para filtrar a luz solar
• uma cobertura transparente, resistente a impacto, para proteção térmica e contra impacto
• persianas ajustáveis para bloquear a luz solar
• quatro lâmpadas de cabeça
• uma câmera de TV

Bolsa de Bebida Interna (IDB, In-suit Drink Bag)
Os astronautas que trabalham em um traje espacial por até sete horas precisam de água. Então o traje espacial tem a IDB, que é uma bolsa plástica montada no interior do HUT. A IDB pode comportar 1,9 litros de água e tem um pequeno tubo, um canudo, que é posicionado perto da boca do astronauta.

Há também um compartimento no capacete onde se encontra uma barra de cereais e frutas para o astronauta comer se ficar com fome durante a caminhada no espaço. A barra é concebida de modo que o astronauta pode dar uma mordida e empurrar o restante para cima. A barra inteira deve ser comida de uma vez para evitar que migalhas fiquem flutuando dentro do capacete. Contudo, a maioria dos astronautas prefere comer antes da caminhada espacial e não usar essa barra.

Subsistema Primário de Suporte à Vida (PLSS, Primary Life-Support Subsystem)
O PLSS é a mochila usada pelo astronauta. Ele contém os tanques de oxigênio (0,54 kg a uma pressão no tanque de 518 atm), escovas/filtros de dióxido de carbono, água de refrigeração (total de 4,6kg), rádio, energia elétrica, ventiladores e sistemas de advertência. O oxigênio flui para dentro do traje atrás da cabeça do astronauta e sai  nos pés e cotovelos. Uma vez dentro do PLSS, o fluxo de ar entra em um cartucho de carvão, para remover odores, e então no cartucho da escova de dióxido de carbono. O fluxo de gás passa para um ventilador e então por um sublimador, que remove o vapor d'água e o devolve para o suprimento de água de refrigeração. A temperatura do fluxo de ar é mantida a 12,8 °C. O astronauta pode ajustar a temperatura, pressão e fluxo de ar através dos controles no DCM. O PLSS fornece até sete horas de suprimento de oxigênio e remoção de dióxido de carbono.

A bateria da EMU é feita de 11 células de zinco conectadas em série. A bateria fornece cerca de 27 ampères/hora de corrente elétrica e pode ser recarregada dentro do ônibus espacial.

Pacote Secundário de Oxigênio (SOP, Secondary Oxygen Pack)
O SOP é um suprimento emergencial de oxigênio que se ajusta abaixo do PLSS na estrutura da mochila. Tem dois tanques de oxigênio que contêm um total de 1,2 kg a uma pressão do tanque de 408atm. Esse oxigênio dá para 30 minutos, que é tempo suficiente para trazer um membro da tripulação de volta para dentro da espaçonave. Este suprimento de oxigênio é ligado automaticamente quando a pressão do oxigênio no traje fica abaixo de 0,23 atm.

Módulo de Exibição e Controle (DCM, Display and Control Module)
O DCM é uma unidade montada no peito. Contém todos os interruptores, aferidores, válvulas e visores de LCD necessários para operar o PLSS. Para visualizá-lo, às vezes o astronauta precisa da ajuda de um espelho montado na manga.

Além dessas peças importantes, a EMU tem alguns dos acessórios a seguir:

• Umbilical de serviço e controle (SCU, Servicing and Cooling Umbilical): fornece conexões para oxigênio, energia, comunicação e linhas de água da espaçonave.
• Placa adaptadora da câmara pressurizada (AAP, Airlock Adapter Plate):  retém as peças da EMU enquanto o astronauta está se vestindo.
• Luzes e câmera do capacete: proporcionam iluminação e câmeras adicionais para monitoramento do controle de deslocamento.
• Espelhos montados na manga: ajudam os astronautas a enxergarem os aferidores no DCM.
• Listas de verificação montadas na manga: lembram-lhes dos procedimentos de caminhada espacial.

Umbilical de Serviço e Refrigeração (SCU, Servicing and Cooling Umbilical)
O SCU é um cordão umbilical que contém tubos para água de refrigeração, fios elétricos para energia e tubos para oxigênio. O SCU é usado para fornecer água, energia e oxigênio ao EMU enquanto o astronauta está na câmara de pressurização preparando-se para a caminhada espacial. Isso ajuda a conservar os suprimentos consumíveis da EMU até que o astronauta realmente deixe a espaçonave.

Placa Adaptadora da Câmara Pressurizada (AAP, Airlock Adapter Plate)
A AAP é uma estrutura montada na parede da câmara pressurizada que ajuda a segurar as peças do EMU enquanto o astronauta está se vestindo.

Luzes e Câmera do Capacete
Esses dispositivos são montados no EVA, que se fixa no capacete. São usados para ajudar os astronautas e controladores terrestres a ver em áreas escuras.

Espelhos e Listas de Verificação Montados em Mangas
Esses dispositivos se ajustam às mangas da EMU. Os espelhos ajudam os astronautas a enxergar a retaguarda e os visores do DCM. As listas de verificação o ajudam a relembrar procedimentos durante o curso de uma caminhada de sete horas.