Ce qu'il faut pour faire un costume digne de la Lune

Ce sera le podium ultime.

En 2025, lorsque la mission Artemis III de la Nasa ramènera l'humanité sur la Lune, des milliards d'yeux se focaliseront sur deux astronautes. Et ce qu'ils portent. Bien que les astronautes rebondissent sans aucun doute, plutôt que sashay, sur la surface lunaire.

Les geeks parmi nous ont déjà eu un aperçu de ce qui les attend après une récente avant-première au Texas, au Houston Space Center de la Nasa. Là, un nouveau prototype de combinaison spatiale a fait ses débuts pour une nouvelle ère de voyage lunaire.

Et à l'affiche ? Une combinaison spatiale, en noir à la mode avec des éclats d'orange et de bleu. Bien que, lorsque plusieurs combinaisons apparaissent sur le rack, elles seront toutes blanches classiques - comme celles utilisées pour les missions Apollo il y a plus de 50 ans.

Contrairement à Apollo, cependant, ces combinaisons spatiales lunaires auront également un nouveau label de créateur : Axiom Space. Fondé en 2016, ce nouveau venu comparatif d'une entreprise a déjà mené la première mission d'astronaute privé et prévoit également de construire la première station spatiale commerciale.

"Nous avions vraiment l'impression d'être le nouveau venu dans le quartier", déclare Mark Greeley, responsable du programme EVA (Extra Vehicular Activity ou sortie dans l'espace) d'Axiom, qui a géré des projets de combinaisons spatiales et de lancement de combinaisons d'entrée pour la Nasa tout au long de sa carrière. "Mais beaucoup d'entre nous, probablement 90% de l'équipe, ont travaillé à EVA sous une forme ou une autre pendant toute leur carrière."

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Comme Greeley, de nombreux membres du personnel d'Axiom Space sont d'anciens membres de la Nasa avec une équipe de direction qui comprend l'ancien administrateur et astronaute de la Nasa, Charlie Bolden, en tant que consultant en développement commercial. Il y avait aussi une touche de qualité star impliquée dans le prototype de costume d'Axiom sous la forme d'Esther Marquis.

Marquis a été designer textile principal pour le film Marvel Shang-Chi et la légende des dix anneaux et est le créateur de costumes pour la série dramatique spatiale primée Apple TV + For All Mankind.

"Avec tout défi de conception, il y a un niveau d'engagement et d'engagement que l'on s'engage à atteindre l'objectif demandé", explique Marquis. "J'avais hâte d'appliquer les idées obtenues à partir de mes expériences."

Le nouveau costume a été dévoilé au public, avec des revêtements noirs pour dissimuler certaines des parties les plus secrètes de sa conception (Crédit : Axiom Space)

Et il y avait une bonne raison pour que la couche extérieure de la combinaison prototype soit noire.

"Mon travail consistait à concevoir une" couche de couverture personnalisée "pour dissimuler la conception exclusive de la combinaison lors de l'événement de révélation de la combinaison spatiale qui s'est tenu en mars", dit-elle. "Je connais très bien les combinaisons spatiales historiques pour les avoir utilisées dans notre émission. Je voulais rendre hommage à cet héritage et célébrer l'exploration spatiale. C'était une formidable opportunité de rencontrer et de parler de la conception de combinaisons spatiales avec une entreprise qui envoie des individus dans l'espace et j'ai été ravi de découvrir que les ingénieurs des combinaisons spatiales d'Axiom sont en effet des artistes, résolvant de manière créative des problèmes complexes. "

La couture à la main et à la machine joue souvent un rôle important dans l'industrie spatiale, que ce soit sur les combinaisons spatiales, le tissu entre les tuiles de la navette spatiale ou sur les boucliers thermiques de la mission BepiColombo vers Mercure.

"Il faut beaucoup de couturières expertes, ou de techniciens en tissus souples, pour faire ce genre de travail", reconnaît Greeley. "Et ce sont vraiment des artistes."

Avant tout, bien sûr, les nouvelles combinaisons spatiales lunaires sont des équipements essentiels à la vie pour fournir de l'air et protéger les astronautes des radiations et des micrométéoroïdes. Malgré l'héritage, il y a toujours place à l'amélioration.

"Apollo a utilisé des fermetures à glissière, des câbles métalliques et du caoutchouc dans les combinaisons qui étaient la technologie des années 1960 et bien lorsqu'elles sont utilisées pour une mission, mais ce n'est plus le cas", explique Bill Ayrey, auteur du livre Lunar Outfitters : Making the Apollo Space Suit.

"Les plus grandes avancées sont survenues juste après Apollo lorsque la combinaison de la navette a été conçue et composée de nombreux composants qui pouvaient être remplacés pour accueillir un plus large éventail de membres d'équipage", explique Ayrey, ancien ingénieur de test de combinaisons spatiales et historien à l'ILC Dover. C'est l'entreprise qui a fabriqué les combinaisons Apollo et celles utilisées par les astronautes qui effectuent aujourd'hui des sorties dans l'espace depuis la Station spatiale internationale (ISS). ILC Dover est l'un des partenaires de Collins Aerospace pour la fabrication de nouvelles combinaisons spatiales pour l'ISS.

De nombreux matériaux de combinaison spatiale pour les deux environnements proviennent encore des années 1950 et 1960 et incluent du spandex, dans la couche de combinaison ajustée pour la ventilation de refroidissement liquide; Mylar pour l'isolation; Kevlar, qui est utilisé dans les gilets pare-balles ; Nomex ignifuge, porté par les pilotes de course; et le nylon enduit d'uréthane qui peut avoir des coutures soudées et est généralement utilisé pour la «vessie» du vêtement à pression étanche à l'air la plus interne.

Les nouvelles combinaisons spatiales pour la surface lunaire ne seront pas aussi volumineuses que celles actuellement utilisées lors des sorties dans l'espace (Crédit : Nasa)

"Les combinaisons d'aujourd'hui utiliseront des composites avancés", explique Ayrey, "et d'autres matériaux pour fournir une résistance structurelle et permettre des ajustements de taille et offrir un plus grand confort tout en prolongeant la durée de vie des composants de la combinaison."

Le dimensionnement est important. En 2019, la Nasa a dû retarder sa première sortie dans l'espace entièrement féminine car l'ISS n'avait pas assez de combinaisons spatiales de la bonne taille.

Cependant, comme la Nasa avait déjà commencé à travailler sur la nouvelle combinaison avant de la confier à l'industrie, Axiom n'a pas eu à commencer par une page blanche. "Nous avons commencé à apporter des modifications là où les conceptions n'étaient pas fermées ou complètes ou là où l'expertise de notre équipe savait que nous pouvions apporter des améliorations", explique Greeley.

"Il y a quelques composants, comme le haut du torse dur et la bulle du casque, qui étaient assez matures dans leur conception, mais nous avons complètement repensé le système de vêtements de pression. Nous avons également réduit la masse [de la combinaison] - un grand changement, nous avons retiré 20 lb (9 kg) de la combinaison jusqu'à présent - et nous avons augmenté la mobilité. "

L'angle du casque sur la combinaison Axiom ne ressemble plus non plus à un bocal à poisson rouge Apollo traditionnel renversé, car il est incliné avec une vision étendue sous l'horizon. "Pour les combinaisons spatiales lunaires, les astronautes regardent vers le bas la plupart du temps."

La Lune a également un sixième de la gravité de la Terre et cela affecte la conception. "Les combinaisons spatiales lunaires doivent être légères car elles sont utilisées dans un environnement gravitationnel", explique Ayrey. "De plus, les combinaisons planétaires et lunaires doivent offrir une excellente mobilité du bas du torse puisque vous marchez dans un environnement gravitationnel et pas seulement en flottant."

L'ancienne astronaute de la Nasa, Peggy Whitson, a décrit le prototype comme "un excellent exemple de ce que l'innovation peut faire. Ce sera une combinaison beaucoup plus flexible".

Plus de 50 ans sépareront les combinaisons portées par les explorateurs de la Lune du programme Apollo et les astronautes d'Artemis (Crédit : Nasa/Getty Images)

Elle devrait savoir. Whitson détient actuellement le record du monde de la durée cumulée la plus longue dans l'espace (665 jours) et, en tant que responsable des vols spatiaux habités d'Axiom, devrait encore étendre ce record le 8 mai en tant que commandant d'Ax-2, la deuxième mission privée de la société vers l'ISS. Plusieurs astronautes, dont Whitson, ont également contribué à la nouvelle combinaison.

"Je pense que le commentaire le plus courant des astronautes est de rester simple", déclare Greeley. Pour les gants, c'est pour s'assurer "qu'ils ont la bonne dextérité et qu'ils gardent leurs mains au chaud ou au frais, selon l'environnement. Ayant travaillé sur plusieurs programmes, je dirais que nos gants sont probablement les meilleurs que j'ai vus."

Les températures sur la surface lunaire sont extrêmes. Contrairement à la Terre, la Lune a un cycle d'environ 14 jours de jour et 14 jours de nuit. Pendant l'obscurité, les températures peuvent chuter à -253C (-424F) et atteindre jusqu'à 120C (250F) pendant la lumière du soleil. Les astronautes d'Apollo avaient besoin de cette énergie solaire, tout comme les membres de l'équipage d'Artemis, et leurs combinaisons étaient blanches pour refléter la chaleur et empêcher la température corporelle de devenir dangereusement élevée.

Au cours des missions Apollo, la poussière de lune ultrafine, ou régolithe, a interféré avec les instruments, provoqué une surchauffe des radiateurs et endommagé les combinaisons spatiales. "Il sera essentiel de s'assurer que la poussière lunaire ne peut pas pénétrer dans les couches internes, les paliers métalliques et les autres composants", explique Ayrey.

Une fois terminée, la nouvelle combinaison spatiale de l'unité de mobilité extravéhiculaire lunaire (AxEMU) doit subir un test dans un environnement semblable à l'espace. Un porte-parole de la Nasa a expliqué ce qui est nécessaire : "Une démonstration analogique pourrait consister à se dérouler sous l'eau en utilisant un soulagement du poids, en utilisant une chambre à vide thermique ou d'autres méthodes approuvées par la Nasa."

Le test final, bien sûr, aura lieu sur la Lune elle-même. L'échec n'est certainement pas une option.

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