RU2430862C2 - Mars surface simulation module incorporated with experimental complex for simulating prolonged space flights - Google Patents
Mars surface simulation module incorporated with experimental complex for simulating prolonged space flights Download PDFInfo
- Publication number
- RU2430862C2 RU2430862C2 RU2009128850/11A RU2009128850A RU2430862C2 RU 2430862 C2 RU2430862 C2 RU 2430862C2 RU 2009128850/11 A RU2009128850/11 A RU 2009128850/11A RU 2009128850 A RU2009128850 A RU 2009128850A RU 2430862 C2 RU2430862 C2 RU 2430862C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mars
- module
- simulator
- space
- dome
- Prior art date
Links
- 230000010006 flight Effects 0.000 title claims description 8
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 title abstract description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 title abstract 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011381 foam concrete Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract 2
- 235000019892 Stellar Nutrition 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 23
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 5
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003304 psychophysiological effect Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области наземного моделирования действующих факторов космического полета и может использоваться для подготовки экипажей пилотируемых космических аппаратов к длительным космическим перелетам, высадке и пребыванию на других планетах, а также для медико-биологических исследований влияния условий длительного космического полета на космонавта.The invention relates to the field of ground modeling of operating space flight factors and can be used to prepare crews of manned spacecraft for long space flights, landing and staying on other planets, as well as for biomedical studies of the effect of long space flight conditions on an astronaut.
Метод наземного моделирования действующих факторов космического полета позволяет эффективно исследовать многие проблемы медико-биологического обеспечения пилотируемых полетов.The method of ground-based modeling of the operating factors of space flight allows us to effectively investigate many of the problems of biomedical support for manned flights.
К подобным исследованиям относятся следующие известные эксперименты («Модельный эксперимент с длительной изоляцией: проблемы и достижения» под общей редакцией В.М.Баранова. М.: Слово, 2001:Such studies include the following well-known experiments (“Model experiment with long-term isolation: problems and achievements”, edited by V. M. Baranov. M.: Slovo, 2001:
- HUBES-94, в котором моделировались условия 135-суточного полета астронавта Европейского космического агентства на орбитальном комплексе «Мир»; к недостаткам указанного эксперимента относится то, что в нем были смоделированы особенности только конкретного космического полета, условия которого хорошо известны заранее;- HUBES-94, which simulated the conditions of a 135-day flight of an astronaut of the European Space Agency at the Mir orbital complex; the disadvantages of this experiment include the fact that it was modeled only the specific space flight, the conditions of which are well known in advance;
- ЭКОПСИ-95, направленный на исследование взаимодействия человека и высших растений с целью поиска средств повышения психофизиологической комфортности длительного пребывания человека в условиях изоляции; к недостаткам указанного эксперимента относится то, что он был направлен только на изучение механизмов воздействия на организм человека неблагоприятных факторов долговременного космического полета;- ECOPSY-95, aimed at studying the interaction of man and higher plants in order to find means of increasing the psychophysiological comfort of a person's prolonged stay in isolation; the disadvantages of this experiment include the fact that it was aimed only at studying the mechanisms of action on the human body of adverse factors of long-term space flight;
- SFINCSS-99, совмещающий в себе конкретную практическую направленность, учет существенных аспектов будущего космического полета с поиском фундаментальных закономерностей жизнедеятельности человека в новых условиях обитания. Продолжительность эксперимента составила 240 суток. Проводилось изучение 2 экипажей, одновременно функционирующих в автономных герметичных модулях. К недостаткам указанного эксперимента можно отнести продолжительность смоделированного эксперимента, недостаточную для полета на такую удаленную планету, как Марс, небольшой объем проведенных исследований из-за малого жизненного пространства автономных герметичных модулей, а также отсутствие моделирования этапов высадки и пребывания на поверхности других планет.- SFINCSS-99, combining a specific practical orientation, taking into account the essential aspects of the future space flight with the search for the fundamental laws of human life in new living conditions. The duration of the experiment was 240 days. A study was carried out of 2 crews simultaneously operating in autonomous sealed modules. The disadvantages of this experiment include the duration of the simulated experiment, insufficient for flying to such a distant planet as Mars, a small amount of research due to the small living space of autonomous sealed modules, and the lack of modeling of the stages of landing and stay on the surface of other planets.
Известен, например, отсек наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов - ЭУ-37, реализованный в процессе эксперимента SFINCSS-99, описанный в книге «Модельный эксперимент с длительной изоляцией: проблемы и достижения» под ред. В.М.Баранова. М.: Слово, 2001 г., стр.25-29 (конструкция жилого отсека ЭУ-37 приведена на рис.2, стр.28). Указанный отсек выполнен в форме горизонтально ориентированного полого цилиндра и содержит четыре жилые каюты, кухню-столовую, салон для отдыха и общих сборов, помещение, оснащенное главным пультом управления, мастерскую, туалет, примыкающий с одной своей стороны к кухне-столовой, а с другой стороны - к одной из жилых кают, три люка для стыковки жилого отсека с рабочими модулями наземного экспериментального комплекса, причем два люка выполнены в торцах жилого отсека, а один - в его стенке вблизи центральной части жилого отсека. Три жилые каюты расположены в центральной части жилого отсека, а одна расположена вблизи одного из его торцов. Одним из основных недостатков описанной выше конструкции жилого отсека является то, что он является плохо пригодным для проведения сверхдлительных экспериментов, например порядка 500 суток (примерно таким планируется время полета и пребывания на Марсе). Так, в рамках эксперимента SFINCSS-99 жилой отсек ЭУ-37 был задействован на 110 суток. Указанный срок по существу является предельным для пребывания экипажа в указанном жилом отсеке. В том случае, если применительно к рассматриваемому жилому отсеку время его эксплуатации будет увеличено, то, как показали исследования, экипаж не сможет эффективно решать те задачи, которые стоят перед космонавтами в процессе реального полета. Для сверхдлительных экспериментов сроком 1 год и более, прежде всего, требуется более многочисленный экипаж для того, чтобы выполнять сложные задания, сопутствующие такому длительному эксперименту.Known, for example, is the compartment of the ground-based experimental complex for modeling long-term space flights - EU-37, implemented in the course of the SFINCSS-99 experiment, described in the book “Model experiment with long-term isolation: problems and achievements”, ed. V.M.Baranova. M .: Slovo, 2001, pp. 25-29 (the design of the residential compartment EU-37 is shown in Fig. 2, p. 28). The specified compartment is made in the form of a horizontally oriented hollow cylinder and contains four living cabins, a kitchen-dining room, a lounge for rest and general gathering, a room equipped with a main control panel, a workshop, a toilet adjacent to the kitchen-dining room on one side and the other the sides - to one of the living cabins, three hatches for docking the living compartment with the working modules of the ground experimental complex, with two hatches made at the ends of the living compartment, and one in its wall near the central part of the living compartment. Three residential cabins are located in the central part of the living compartment, and one is located near one of its ends. One of the main drawbacks of the above-described design of the living compartment is that it is poorly suited for carrying out long-term experiments, for example, about 500 days (approximately the time of flight and stay on Mars is planned like this). So, in the framework of the SFINCSS-99 experiment, the EU-37 residential compartment was used for 110 days. The specified period is essentially the limit for the stay of the crew in the indicated living compartment. In the event that, with respect to the housing compartment under consideration, its operating time is increased, then, as studies have shown, the crew will not be able to effectively solve the tasks that astronauts face in the process of a real flight. For ultra-long experiments for a period of 1 year or more, first of all, a larger crew is required in order to perform complex tasks accompanying such a long experiment.
Запуску межпланетного космического корабля предшествует длительная процедура моделирования космического полета, высадки и пребывания на поверхности другой планеты в соответствующем наземном экспериментальном комплексе, в процессе которой космонавты проходят курс обучения работе и взаимодействию в условиях космического полета, а также исследуется влияние моделируемых условий полета на состояние членов экипажа. Наземный экспериментальный комплекс - сложный многомодульный агрегат, оснащенный различным оборудованием для моделирования космического полета, в состав которого входят жилой отсек, модуль управления, медико-технический модуль, посадочный модуль и т.д. В связи с этим одним из наиболее значимых этапов разработки наземного экспериментального комплекса для моделирования космического полета является процесс разработки конструкции каждого отсека.The launch of an interplanetary spacecraft is preceded by a lengthy procedure for simulating space flight, landing and staying on the surface of another planet in the corresponding ground-based experimental complex, during which astronauts take a training course in work and interaction in space flight, and also studies the effect of simulated flight conditions on the state of crew members . The ground-based experimental complex is a complex multi-module unit equipped with various equipment for modeling space flight, which includes a living compartment, a control module, a medical-technical module, a landing module, etc. In this regard, one of the most significant stages in the development of a ground-based experimental complex for modeling space flight is the process of developing the design of each compartment.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является модуль-имитатор поверхности Марса, который представляет собой временно сооружаемую негерметичную поверхность площадью 223 кв.м, окруженную по периметру легкой темной перегородкой высотой 3 м и накрытой сверху полупрозрачной светопроницаемой тканью, с внешним освещением, системой теленаблюдения. Связь с испытателями осуществляется либо через систему связи скафандров, либо через систему связи, расположенную в шлюзе. Модуль-имитатор содержит компрессорную установку с ресивером для вентиляции скафандров для обеспечения деятельности на имитируемой поверхности Марса. Все модули выполнены функционально независимыми друг от друга, а все обитаемые автономные герметичные модули оснащены часами, градуированными по марсианскому времени (1 час на циферблате включает 61,5 земных минут) (RU 2348572, G09B 9/00, 2008).Closest to the proposed technical solution is the Mars surface simulator module, which is a temporarily constructed leaky surface with an area of 223 square meters, surrounded by a light dark partition 3 meters high and covered with a translucent translucent fabric on top, with external lighting, and a television surveillance system. Communication with testers is carried out either through the communication system of suits, or through a communication system located in the gateway. The simulator module contains a compressor unit with a receiver for ventilating spacesuits to ensure activity on the simulated surface of Mars. All modules are functionally independent of each other, and all inhabited autonomous sealed modules are equipped with clocks calibrated according to Martian time (1 hour on the dial includes 61.5 Earth minutes) (RU 2348572, G09B 9/00, 2008).
В процессе научно-технических и медико-биологических исследований было установлено, что при осуществлении планируемого полета на Марс, который по предварительным расчетам составит не менее 500 земных суток, численный состав экипажа должен составлять не менее 6 человек. Таким образом, техническим результатом от реализации предлагаемого технического решения является возможность его использования для сверхдлительных экспериментов, например моделирования полета, высадки и пребывания на Марсе, в процессе которого будет обеспечена возможность решать необходимые для этого сложные научно-технические и организационно-управленческие задачи. Базовым условием для выполнения указанной задачи является то, что экипаж, который будет использовать предложенный модуль имитатор поверхности Марса, будет составлять, по меньшей мере, три человека. При таком количестве можно будет наладить эффективное взаимодействие между членами экипажа для решения задач, которые стоят перед космонавтами в процессе реального сверхдлительного полета, в частности полета, высадки и пребывания на поверхности планеты Марс.In the process of scientific, technical and biomedical research, it was found that during the planned flight to Mars, which according to preliminary calculations will be at least 500 Earth days, the crew should be at least 6 people. Thus, the technical result from the implementation of the proposed technical solution is the possibility of its use for ultra-long experiments, for example, flight modeling, landing and staying on Mars, during which it will be possible to solve the complex scientific, technical and organizational and management tasks necessary for this. The basic condition for performing this task is that the crew that will use the proposed Mars surface simulator module will be at least three people. With such a quantity, it will be possible to establish effective interaction between crew members to solve the problems that astronauts face in the process of a real extra long flight, in particular flight, landing and staying on the surface of the planet Mars.
Кроме того, технический результат предложенного изобретения заключается в следующем:In addition, the technical result of the proposed invention is as follows:
- возможность разработки конкретного конструктивного решения для увеличения длительности эксперимента, моделирующего пилотируемый полет к Марсу, до 520 дней, возможность моделирования ситуаций, связанных с приземлением взлетно-посадочного модуля и пребыванием космонавтов на поверхности планеты Марс, повышение надежности функционирования наземного экспериментального комплекса в условиях полной изоляции внутреннего объема модулей и большой длительности эксперимента, при этом участники эксперимента находятся в моделируемых в течение эксперимента условиях, максимально приближенных к условиям длительного реального космического полета на Марс, в том числе с переходом на марсианское время в предложенном модуле, максимально имитирующем реальную марсианскую поверхность.- the possibility of developing a specific design solution to increase the duration of the experiment simulating a manned flight to Mars up to 520 days, the possibility of modeling situations related to the landing of the take-off and landing module and the stay of astronauts on the surface of the planet Mars, increasing the reliability of the functioning of the ground-based experimental complex under conditions of complete isolation the internal volume of the modules and the long duration of the experiment, with the participants in the experiment being simulated for experimental conditions as close as possible to the conditions of long-term real space flight to Mars, including the transition to Martian time in the proposed module, the most simulates the actual Martian surface.
Указанный технический результат достигается за счет того, что модуль имитатор поверхности Марса наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов, содержащий легкую металлическую конструкцию, состоящую из силового стального каркаса и обшивки из листовой гофрированной стали с куполом, который в верхней части имеет параболическое поперечное сечение, а в нижней части переходит в плоскости, соединенную с помещением для скафандров, и снабженный перегородкой с полупрозрачной светопроницаемой тканью и внешним освещением, системами управления и контроля технических средств, в том числе системой теленаблюдения, связи и часами, градуированными по марсианскому времени, отличающийся тем, что в обшивке установлены разноцветные точечные светодиоды, которые могут работать в режимах постоянной или дискретной подсветки, в верхней части купола установлены точечные светильники для освещения при проведении технологических работ, а также установлены, по меньшей мере, две инфракрасные лампы для обеспечения видеосъемки камерами видеонаблюдения в условиях недостаточной освещенности, а внутренняя поверхность модуля имитирует песочно-каменный грунт Марса, при этом боковые стенки имитатора оборудованы прямоугольными люками, один из которых предназначен для перехода в помещение для скафандров, а второй - для аварийной эвакуации из модуля.The specified technical result is achieved due to the fact that the Mars surface simulator module of the ground-based experimental complex for simulating long-term space missions, containing a light metal structure consisting of a power steel frame and sheathing from corrugated sheet steel with a dome, which has a parabolic cross section in the upper part, and at the bottom goes into a plane connected to the space for suits, and equipped with a partition with a translucent translucent fabric and external lighting, control and monitoring systems of technical equipment, including a television surveillance, communication system and clocks calibrated according to Martian time, characterized in that the casing is equipped with multi-colored dot LEDs that can operate in constant or discrete lighting modes, in the upper part domes spotlights were installed for illumination during technological work, and at least two infrared lamps were installed to provide video recording by surveillance cameras in low light conditions, and the inner surface of the module simulates sand-stone ground Mars, the simulator lateral walls are equipped with rectangular hatches, one of which is intended to enter the room space suits, and the second - for emergency evacuation from the module.
Помещение для скафандров может быть выполнено в виде параллелепипеда и имеет два прямоугольных люка, один из которых предназначен для перехода в имитатор, а второй - для аварийной эвакуации из помещения, и снабжено компрессорной установкой, с ресивером для вентиляции скафандров для обеспечения деятельности на имитируемой поверхности Марса, а внутренняя поверхность имитатора изготовлена из легкого прочного материала, например пенобетона, повторяющего рельеф реального грунта.The space for suits can be made in the form of a parallelepiped and has two rectangular hatches, one of which is designed to go into the simulator, and the second is for emergency evacuation from the room, and is equipped with a compressor unit, with a receiver for ventilation of the spacesuits to ensure activity on the simulated surface of Mars and the inner surface of the simulator is made of lightweight durable material, such as foam concrete, repeating the relief of real soil.
Модуль может быть оснащен видеокамерами высокого разрешения с дистанционной системой наведения и трансфокации, расположенными в точках, позволяющих производить трансляцию и запись всех этапов выхода и процесса сборки модуля во время нахождения испытателей на поверхности Марса в наивыгоднейших ракурсах.The module can be equipped with high-resolution video cameras with a remote guidance and zoom system located at points that allow broadcasting and recording of all stages of the module’s exit and assembly process while the testers are on the surface of Mars in the best possible angles.
Длина модуля составляет 18-20 м, ширина - не менее 7 м, высота - не менее 5 м, площадь имитируемой поверхности Марса -130-140 м2, объем всего сооружения - 630-700 м3.The length of the module is 18-20 m, the width is at least 7 m, the height is at least 5 m, the surface area of the simulated Mars is -130-140 m 2 , the volume of the entire structure is 630-700 m 3 .
Способ иллюстрируют чертежи.The method is illustrated by drawings.
На фиг.1 представлен общий вид имитатора поверхности Марса наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов.Figure 1 presents a General view of the simulator of the surface of Mars ground-based experimental complex for modeling long-term space flights.
На фиг.2 представлен вид сбоку имитатора поверхности Марса наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов.Figure 2 presents a side view of the simulator of the surface of Mars ground-based experimental complex for modeling long-term space flights.
На фиг.3 представлена панорама звездного неба.Figure 3 presents a panorama of the starry sky.
На фиг.1 изображены: 1 - стальной каркас; 2 - обшивка из листовой гофрированной стали; 6 - помещение для скафандров; 7 - перегородка; 8 - полупрозрачная светопроницаемая ткань; 9 - внешнее освещение; 11 - элементы каркаса; 13 - точечные светильники; 14 - две инфракрасные лампы; 15 - камеры видеонаблюдения для обеспечения видеосъемки; 17 - боковые стенки; 18, 19 - прямоугольные люки; 20 - помещение для скафандров, выполненное в виде параллелепипеда; 21, 22 - прямоугольные люки; 23 - компрессорная установка.Figure 1 shows: 1 - steel frame; 2 - sheathing from sheet corrugated steel; 6 - a room for spacesuits; 7 - a partition; 8 - translucent translucent fabric; 9 - external lighting; 11 - frame elements; 13 - spotlights; 14 - two infrared lamps; 15 - video surveillance cameras for video recording; 17 - side walls; 18, 19 - rectangular hatches; 20 - a room for suits, made in the form of a parallelepiped; 21, 22 - rectangular hatches; 23 - compressor installation.
На фиг.2 представлен вид сбоку имитатора поверхности Марса наземного экспериментального комплекса для моделирования длительных космических полетов, на котором изображены: 2 - обшивка из листовой гофрированной стали; 3 - купол; 4 - верхняя часть; 5 - плоскости; 10 - системы управления и контроля технических средств; 15 - камеры видеонаблюдения; 16 - внутренняя поверхность модуля; 19, 22 - прямоугольные люки; 23 - компрессорная установка.Figure 2 presents a side view of the simulator of the surface of Mars ground-based experimental complex for modeling long-term space flights, which depicts: 2 - lining of corrugated steel sheet; 3 - dome; 4 - upper part; 5 - plane; 10 - management and control systems of technical means; 15 - surveillance cameras; 16 - the inner surface of the module; 19, 22 - rectangular hatches; 23 - compressor installation.
На фиг.3 изображены: 12 - разноцветные точечные светодиоды; 13 - точечные светильники.Figure 3 shows: 12 - multi-colored dot LEDs; 13 - spotlights.
Наземный модуль имитатор марсианской поверхности (ИМП) предназначен для имитации экипажем внекорабельной деятельности на поверхности Марса.The terrestrial module simulator of the Martian surface (IMP) is designed to simulate extra-ship activity on the Martian surface by the crew.
Состав ИМП:The composition of the UTI:
- Имитатор поверхности Марса (ИПМ).- Mars surface simulator (IPM).
- Скафандровая.- The suit.
- Негерметичный переход между модулем ЭУ-50 и скафандровой.- Leaky transition between the EU-50 module and the suit.
- Система управления и контроля технических средств ИМП.- The system of management and control of technical equipment IMP.
Имитатор поверхности Марса представляет собой легкую металлическую конструкцию, состоящую из силового стального каркаса и обшивки из листовой гофрированной стали. Купол ИПМ в верхней части имеет параболическое поперечное сечение, в нижней части переходит в плоскости.The Mars surface simulator is a lightweight metal structure consisting of a power steel frame and sheathing from corrugated sheet steel. The IPM dome in the upper part has a parabolic cross section, in the lower part it passes in the plane.
В обшивке ИПМ установлены разноцветные точечные светодиоды, которые имитируют звездное небо и могут работать в режимах постоянной или дискретной подсветки. В верней части купола установлены точечные светильники для освещения ИПМ при проведении технологических работ, а также установлены две инфракрасные лампы для подсветки внутренней поверхности ИПМ с целью обеспечения видеосъемки камерами видеонаблюдения в условиях недостаточной освещенности. Внутренняя поверхность ИПМ имитирует песочно-каменный грунт Марса.The IPM casing is equipped with multi-colored point LEDs that simulate the starry sky and can work in constant or discrete backlight modes. In the upper part of the dome, spotlights were installed to illuminate the IPM during technological work, as well as two infrared lamps were installed to illuminate the internal surface of the IPM in order to provide video surveillance cameras in low light conditions. The inner surface of the IPM imitates the sandy stone soil of Mars.
Боковые стенки ИПМ оборудованы специальными прямоугольными люками. Один предназначен для перехода в скафандровую, второй - для аварийной эвакуации из ИПМ.The IPM side walls are equipped with special rectangular hatches. One is designed to go into a spacesuit, the second - for emergency evacuation from the IPM.
Скафандровая представляет из себя легкую металлическую конструкцию, состоящую из силового стального каркаса и обшивки из листовой гофрированной стали. Скафандровая имеет два специальных прямоугольных люка, один из которых предназначен для перехода в ИПМ, второй - для аварийной эвакуации.The suit is a lightweight metal structure consisting of a power steel frame and sheathing from corrugated sheet steel. The spacesuit has two special rectangular hatches, one of which is designed to go to the IPM, the second - for emergency evacuation.
ИПМ предназначен для создания полной иллюзии нахождения испытателей на поверхности Марса.IPM is designed to create the complete illusion of finding testers on the surface of Mars.
Изобретение предназначается для обеспечения:The invention is intended to provide:
- иллюзии присутствия испытателей на поверхности Марса,- the illusions of the presence of testers on the surface of Mars,
- комплектующими для сборки модуля пребывания «астронавтов», находящихся на поверхности Марса,- components for assembling the module of the stay of "astronauts" located on the surface of Mars,
- качественной трансляции пребывания и работы по сборке модуля «астронавтов», находящихся на поверхности Марса.- high-quality translation of the stay and assembly work of the module of "astronauts" located on the surface of Mars.
Предусматривается возможность дальнейшего использования ИПМ.The possibility of further use of the IPM is envisaged.
Конструктивно имитатор марсианской поверхности должен представлять собой каркасную конструкцию, на которой установлены экраны обратной или прямой проекции (возможен смешанный вариант), образовывая при этом замкнутое пространство.Structurally, the simulator of the Martian surface should be a frame structure on which rear or direct projection screens are installed (a mixed version is possible), thus forming an enclosed space.
В качестве материала для экранов может быть применена ткань или пластик.As the material for the screens can be applied fabric or plastic.
Конфигурация стен предполагаемого павильона должна обеспечивать круговой панорамный обзор практически из любой точки центральной части моделируемой поверхности - 60% и наибольшую иллюзию присутствия. Имитация марсианского ландшафта будет достигаться комбинированным способом, а именно: непосредственно сама «поверхность Марса» должна быть изготовлена из легкого прочного материала (например, пенобетона), окрашенного в соответствующие цвета и повторяющего рельеф реального грунта.The configuration of the walls of the proposed pavilion should provide a circular panoramic view from almost anywhere in the central part of the simulated surface - 60% and the greatest illusion of presence. An imitation of the Martian landscape will be achieved in a combined way, namely: the “Mars surface” itself must be made of lightweight durable material (for example, foam concrete) painted in appropriate colors and repeating the relief of real soil.
Линия горизонта и небо будут проецироваться на экраны, создавая перспективу плавного перехода реальной поверхности в виртуальную реальность.The horizon and sky will be projected onto the screens, creating the prospect of a smooth transition of the real surface into virtual reality.
Для усиления эффекта возможно применение 3D-технологии. Созданная поверхность должна позволять свободное перемещение по ней испытателей и осуществление внекорабельной деятельности без угрозы нарушения ее целостности.To enhance the effect, it is possible to use 3D technology. The created surface should allow the free movement of testers along it and the implementation of extra-ship activity without the threat of violating its integrity.
Из-за возникновения возможных сложностей обратного проецирования в этой зоне допускается рисованный вариант поверхности или вариант с прямым проецированием, при этом выходной люк должен быть стилизован в часть фантазийного посадочного корабля, прообразом которого могут служить корабли отечественного производства, доставлявшие на Луну и другие планеты всевозможную аппаратуру и приборы. В этой же зоне необходимо предусмотреть потайную дверь для возможности проникновения во внутреннее пространство павильона ИПМ.Due to the possible difficulties of reverse projection in this zone, a hand-drawn surface variant or direct projection variant is allowed, while the exit hatch should be stylized as part of a fantasy landing ship, the prototype of which can be domestic ships delivering all kinds of equipment to the Moon and other planets and appliances. A secret door must be provided in the same zone to allow entry into the interior of the IPM pavilion.
Для осуществления испытателями внекорабельной деятельности на поверхности Марса необходимо спроектировать и изготовить легкосборную конструкцию условного убежища без пола, возможно, представляющую собой куполообразный модуль с иллюминаторами, люком и всевозможными антеннами. Диаметр конструкции не должен превышать 2,5 м. Время сборки в скафандрах не должно превышать 12 часов, при этом необходимо предусмотреть возможность упрощенной сборки, т.е. любую из панелей можно закрепить или в штатном режиме на большое количество болтов или упрощенно - на четыре болта. Размеры панелей для изготовления модуля и их вес должен быть подобраны таким образом, чтобы два испытателя в скафандрах могли бы легко поднять их и смонтировать. Разобранный модуль должен быть упакован в контейнер, расположенный в районе выходного люка и представляющий собой часть посадочного корабля.To carry out extra-ship activity on the surface of Mars by testers, it is necessary to design and fabricate an easily assembled structure of a conditional shelter without a floor, possibly representing a domed module with portholes, a hatch and all kinds of antennas. The diameter of the structure should not exceed 2.5 m. The assembly time in spacesuits should not exceed 12 hours, while it is necessary to provide for the possibility of simplified assembly, i.e. any of the panels can be fixed either in normal mode to a large number of bolts or, in simplified form, to four bolts. The dimensions of the panels for the manufacture of the module and their weight should be selected so that two testers in spacesuits can easily lift and mount them. The disassembled module should be packed in a container located in the area of the exit hatch and representing a part of the landing ship.
Павильон ИПМ должен быть оснащен видеокамерами высокого разрешения, расположенными в точках, позволяющих производить трансляцию и запись всех этапов выхода и процесса сборки модуля во время нахождения испытателей на поверхности Марса в наиболее выгодных ракурсах. Камеры должны обладать дистанционной системой наведения и трансфокации.The IPM pavilion should be equipped with high-resolution video cameras located at points that allow broadcasting and recording of all stages of the exit and the assembly process of the module while the testers are on the surface of Mars in the most favorable angles. Cameras must have a remote guidance and zoom system.
Возможно применение дополнительного освещения, при условии сохранения качества проектируемого изображения и согласования освещенности реальной поверхности с виртуальной.It is possible to use additional lighting, provided that the quality of the projected image is maintained and the illumination of the real surface is matched with the virtual one.
Параметры павильона ИПМ: длина 18-20 м, ширина 7 м, высота 5 м, при этом площадь имитируемой поверхности Марса составит 130-140 м2, объем всего сооружения - 630-700 м3, максимальная суммарная площадь экранов будет составлять примерно 400 м2.The parameters of the IPM pavilion: length 18-20 m, width 7 m, height 5 m, while the surface area of the simulated Mars will be 130-140 m 2 , the volume of the entire structure will be 630-700 m 3 , the maximum total area of the screens will be approximately 400 m 2 .
Размеры выбраны так, чтобы участникам эксперимента было удобно размещаться, работать в имитаторе и переходить в другие модули. В этом случае они могут успешно справляться с поставленными задачами в течение всего эксперимента.The sizes are chosen so that it was convenient for the participants in the experiment to place themselves, work in the simulator and switch to other modules. In this case, they can successfully cope with the tasks during the entire experiment.
Таким образом, предложенный модуль имитатор поверхности Марса наземного экспериментального комплекса позволяет с высокой степенью приближения моделировать процессы высадки и пребывания на поверхности планеты Марс. Участники эксперимента будут подвергаться воздействию комплекса одновременно или последовательно действующих факторов, присущих динамике межпланетного полета, высадке и пребыванию на Марсе, космической среде и условиям жизнедеятельности в замкнутом пространстве. Конструкция модуля максимально учитывает те нюансы, которые будут сопутствовать настоящему космическому полету на Марс на пилотируемом космическом аппарате.Thus, the proposed Mars surface simulator module of the ground-based experimental complex allows modeling the processes of landing and staying on the surface of the planet Mars with a high degree of approximation. The participants in the experiment will be exposed to a complex of simultaneously or sequentially acting factors inherent in the dynamics of interplanetary flight, landing and staying on Mars, the space environment, and living conditions in a confined space. The module design maximally takes into account the nuances that will accompany a real space flight to Mars on a manned spacecraft.
С июня 2010 года по ноябрь 2011 года проводится уникальный 520-суточный эксперимент (Марс-500) с участием международного экипажа в составе 6 человек по имитации пилотируемого полета на планету Марс.From June 2010 to November 2011, a unique 520-day experiment (Mars-500) is conducted with the participation of an international crew of 6 people to simulate a manned flight to the planet Mars.
Международный Проект "Марс-500" осуществляется заявителем - Государственным научным центром Российской Федерации - Институтом медико-биологических проблем РАН под эгидой Роскосмоса и Российской академии наук. В него входит ряд экспериментов, имитирующих те или иные аспекты межпланетного пилотируемого полета. Основой является серия экспериментов по длительной изоляции экипажа в условиях специально созданного наземного экспериментального комплекса, в состав которого входит модуль имитатор поверхности Марса.The Mars-500 International Project is carried out by the applicant - the State Scientific Center of the Russian Federation - the Institute of Biomedical Problems of the Russian Academy of Sciences under the auspices of the Russian Space Agency and the Russian Academy of Sciences. It includes a series of experiments simulating various aspects of interplanetary manned flight. The basis is a series of experiments on the long-term isolation of the crew in a specially created ground-based experimental complex, which includes the Mars surface simulator module.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009128850/11A RU2430862C2 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Mars surface simulation module incorporated with experimental complex for simulating prolonged space flights |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009128850/11A RU2430862C2 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Mars surface simulation module incorporated with experimental complex for simulating prolonged space flights |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009128850A RU2009128850A (en) | 2011-02-10 |
| RU2430862C2 true RU2430862C2 (en) | 2011-10-10 |
Family
ID=44805204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009128850/11A RU2430862C2 (en) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | Mars surface simulation module incorporated with experimental complex for simulating prolonged space flights |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2430862C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114460275B (en) * | 2022-02-21 | 2024-03-12 | 复旦大学 | Mars-simulated soil formula and preparation method thereof |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH304751A (en) * | 1951-09-18 | 1955-01-31 | Mueller Julius | Air raid shelter arranged in the ground. |
| SU617322A1 (en) * | 1977-01-06 | 1978-07-30 | Войсковая часть 20914 | Diver-training arrangement |
| GB2075570A (en) * | 1980-05-08 | 1981-11-18 | Conder International Ltd | Nuclear fall-out shelter |
| US4631872A (en) * | 1983-01-12 | 1986-12-30 | Daroga Nader D | Nuclear blast and fall-out shelter |
| RU2108264C1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-04-10 | Кораблев Юрий Дмитриевич | Underwater drilling platform |
| RU2116918C1 (en) * | 1992-09-30 | 1998-08-10 | Дойче Ваггонбау АГ | Passenger carrying vehicle (railway passenger car) |
| RU2222459C1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-01-27 | Лаппо Владислав Владимирович | Nuclear submarine |
| RU2348572C1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-03-10 | Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем Российской академии наук | Method of conducting ground-based experiment, which simulates manned flights to mars |
-
2009
- 2009-07-28 RU RU2009128850/11A patent/RU2430862C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH304751A (en) * | 1951-09-18 | 1955-01-31 | Mueller Julius | Air raid shelter arranged in the ground. |
| SU617322A1 (en) * | 1977-01-06 | 1978-07-30 | Войсковая часть 20914 | Diver-training arrangement |
| GB2075570A (en) * | 1980-05-08 | 1981-11-18 | Conder International Ltd | Nuclear fall-out shelter |
| US4631872A (en) * | 1983-01-12 | 1986-12-30 | Daroga Nader D | Nuclear blast and fall-out shelter |
| RU2116918C1 (en) * | 1992-09-30 | 1998-08-10 | Дойче Ваггонбау АГ | Passenger carrying vehicle (railway passenger car) |
| RU2108264C1 (en) * | 1996-01-31 | 1998-04-10 | Кораблев Юрий Дмитриевич | Underwater drilling platform |
| RU2222459C1 (en) * | 2003-03-17 | 2004-01-27 | Лаппо Владислав Владимирович | Nuclear submarine |
| RU2348572C1 (en) * | 2007-10-22 | 2009-03-10 | Государственный научный центр Российской Федерации Институт медико-биологических проблем Российской академии наук | Method of conducting ground-based experiment, which simulates manned flights to mars |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Модельный эксперимент с длительной изоляцией: проблемы и достижения. Под ред. В.М.Баранова. - М.: Слово, 2001, с.23-29. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009128850A (en) | 2011-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Siegal | Mobile: the art of portable architecture | |
| Dempsey | The International Space Station: operating an outpost in the new frontier | |
| RU2430862C2 (en) | Mars surface simulation module incorporated with experimental complex for simulating prolonged space flights | |
| RU2348572C1 (en) | Method of conducting ground-based experiment, which simulates manned flights to mars | |
| RU2328418C1 (en) | Residential cabin for long-term space flight simulation | |
| RU2394732C1 (en) | Module of take-off-kanding experimental ground complex to simulate prolonged space missions, including mars missions | |
| Johnson | Mission Control: Inventing the groundwork of spaceflight | |
| Bolonkin | Inflatable Dome for Moon, Mars, Asteroids, and Satellites | |
| O'Sullivan | European missions to the International Space Station: 2013 to 2019 | |
| Dziaduła et al. | About architecture in extreme conditions. How can space and extreme environment help architects design better? | |
| Sabry | Domed City: How will people live on Mars? | |
| Evans | Dawn of a new era | |
| Doule et al. | Omicron space habitat—research stage II | |
| McCormacka et al. | Designing for maximum adaptability before, during and after spaceflight | |
| Curran | BASE: Bubble Architecture Space Environments | |
| GALICIA VAZQUEZ | Mars habitat: 3D printing robotics | |
| CN209859342U (en) | Rendezvous and docking simulation system | |
| Ayers et al. | Mars habitat | |
| Häuplik-Meusburger et al. | Studies and Architecture of Habitability Missions in In-Situ Environments | |
| Shafer | Future encounters with science and technology | |
| Lea | Lessons Learned from Antarctica Applied to the Phased Development of a Long-term Martian Station | |
| BOSE | DESIGN ASPECTS AND CONSIDERATIONS FOR EXTRATERRESTRIAL EXTREME ENVIRONMENTS | |
| Lötsch | Planetarium inversum—A space vision for earth education | |
| Slovinac | Crew Systems Laboratory/Building 7. Historical Documentation | |
| Bruns et al. | Johnson Space Center: The First 50 Years |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160729 |