Nouvelles

Jan 30, 2024

Les combinaisons spatiales Apollo survivent aujourd'hui - dans les toits au-dessus de votre tête

Lorsque les astronautes d'Apollo se sont lancés dans l'espace, ils portaient des combinaisons spatiales spécialement

Lorsque les astronautes d'Apollo se sont lancés dans l'espace, ils portaient des combinaisons spatiales spécialement conçues pour les protéger des nombreux dangers auxquels ils étaient confrontés. Bien que les astronautes portent aujourd'hui des vêtements différents de ceux des explorateurs de l'espace d'il y a 50 ans, le matériau Apollo se trouve aujourd'hui sur toute la Terre. Mais ne le cherchez pas dans votre magasin de vêtements local ; le matériau basé sur la conception des combinaisons spatiales a été porté à de nouveaux sommets, servant de toits de protection pour un éventail de bâtiments populaires.

En 1956, l'ingénieur aéronautique Walter Bird a fondé Birdair Structures Inc. dans sa cuisine à Buffalo, New York. Il s'est d'abord concentré sur un matériau connu sous le nom de "tissu bêta", un matériau durable, léger et incombustible développé pour les vêtements des astronautes.

"En ce qui concerne le matériel, peu de choses ont changé", a déclaré Brian Dentinger, directeur de la qualité de Birdair, à Space.com dans un e-mail. "C'est toujours de la fibre de verre recouverte de téflon." [Suite spatiale : évolution des vêtements cosmiques (infographie)]

Ce placage est ce qui a fait ressortir le tissu. "Le revêtement en téflon sur les fils de fibre de verre ne se décompose pas [lorsqu'il est frappé] par des rayons [ultraviolets] nocifs", a déclaré Dentinger. "C'est l'une des principales raisons pour lesquelles le matériau a été utilisé dans le programme spatial."

En 1967, un incendie éclair dans le module de commande d'Apollo 1 lors d'un exercice d'essai a tué les trois astronautes. Dans le cadre des efforts de sécurité qui en ont résulté, les ingénieurs de la NASA ont cherché des moyens d'améliorer la sécurité des combinaisons spatiales portées par les astronautes. Owens-Corning Fiberglass, basé dans l'Ohio, en collaboration avec DuPont du Delaware, a proposé un tissu Beta. Après avoir torsadé des filaments de verre ultrafins en fils et les avoir tissés en tissu, les fabricants ont enduit le matériau de polytétrafluoroéthylène (PTFE), un matériau inventé par DuPont et plus communément appelé Téflon.

Avec un point de fusion de plus de 650 degrés Fahrenheit (340 degrés Celsius), le tissu Beta s'est avéré suffisamment incombustible et durable pour répondre aux besoins de la NASA. L'agence spatiale nouveau-née a incorporé le nouveau matériau dans les couches protectrices extérieures du vêtement micrométéoroïde thermique intégré pour les combinaisons spatiales A7L portées par les astronautes Apollo et Skylab. Non seulement le nouveau matériau offrait aux astronautes une protection thermique et UV, mais il les protégeait également de la poussière lunaire abrasive rencontrée lors des atterrissages lunaires.

Aujourd'hui, les astronautes de la NASA portent des combinaisons en ortho-tissu plutôt qu'en tissu de fibre de verre de l'ère Apollo. Mais le tissu bêta apparaît toujours dans l'espace, couramment utilisé comme couche externe de matelas isolants multicouches. Selon Bron Aerotech, le tissu Beta a été largement utilisé sur la navette spatiale et continue de protéger l'intérieur et l'extérieur de la Station spatiale internationale. Le tissu est même sur Mars, protégeant la centrale nucléaire du rover Curiosity, selon Bron.

Entrez Bird, ancien ingénieur chez Bell Aeronautics. Après avoir fondé Birdair Structures, il a développé des moyens d'utiliser le matériau de la combinaison spatiale dans les couvertures amovibles des bâtiments sportifs. En 1957, la maison de Bird a fait la couverture du magazine Life, avec un abri de piscine gonflable protégeant les nageurs du froid hivernal.

Les structures de tension de tissu ont différentes classifications. Les structures soutenues par l'air tirent leur intégrité structurelle de l'utilisation d'air sous pression pour gonfler le tissu, tandis que les structures soutenues par tension ou à membrane tendue reposent sur des câbles ou une charpente en acier pour leur support.

Birdair a collaboré avec d'autres entreprises pour l'Expo '70 à Osaka, au Japon, pour développer un toit en tissu de fibre de verre recouvert de vinyle, le premier du genre. Le tissu créé pour ce toit, un matériau appelé plus tard membrane architecturale Sheerfill, a élargi le marché dans le domaine des structures de toit légères, selon la NASA.

Les mêmes qualités qui rendent le tissu Beta attrayant pour les combinaisons spatiales le rendent également idéal pour les structures permanentes. Le tissu en fibre de verre PTFE est, livre pour livre, plus résistant que l'acier tout en pesant moins de 5 onces par pied carré (1,53 kg par mètre carré). Il laisse entrer la lumière naturelle tout en gardant la chaleur à l'extérieur, ce qui en fait une alternative de toiture écoénergétique. Sa durabilité et ses caractéristiques de faible entretien le rendent rentable.

En 1973, le La Verne College de La Verne, en Californie, a passé un contrat avec Birdair pour construire le premier système de toit permanent au monde utilisant une membrane en fibre de verre PTFE; Birdair a réalisé la toiture du Pavillon des Sciences du Sport et de l'Athlétisme de La Verne. Connu par les étudiants comme "les Super Tentes" en raison de sa conception originale, le toit reste debout après 45 ans.

"Nous avions des besoins tels qu'un nouveau gymnase et des vestiaires, un studio d'art, un théâtre, des zones de loisirs et [un] snack-bar pour nos étudiants, un centre de santé étudiant et une zone d'entraînement", a déclaré Stephan Morgan à La Verne Magazine en 2017. Morgan, plus tard président de l'université, était à l'époque le directeur du projet de construction et l'assistant du président de l'époque, Leland Newcomer. "Alors que nous commencions à explorer la satisfaction de ces besoins, nous avons réalisé que le coût de la construction d'installations traditionnelles dépassait notre modeste capacité financière", a-t-il déclaré. Le coût total du projet était de 2,5 millions de dollars.

Être le premier à tester un nouveau matériau n'allait pas sans risques.

"C'était le premier fabriqué, donc personne ne savait ce qui allait se passer ; par conséquent, les constructeurs ne pouvaient donner aucune garantie majeure sur leur tissu au-delà de 20 ans", a déclaré à La Verne Al Clark, professeur de sciences humaines à La Verne. Revue Vernes.

Morgan et le président actuel du collège ont discuté de la fiabilité des matériaux.

"Au moment où nous avons construit l'installation, personne ne savait exactement combien de temps durerait le toit", a déclaré Morgan. "Certains ont dit, peut-être 20 ans, certains ont dit plus longtemps." Discutant de la longévité de la pièce avec le président Newcomer de l'époque, ils ont plaisanté en disant qu'aucun d'eux ne serait là dans 20 ans, ne sachant pas que Morgan serait le président et responsable si le toit tombait en panne.

Heureusement, ce n'était pas le cas. Le nouveau matériau s'est avéré robuste et reste fonctionnel 45 ans après la construction du toit.

Depuis, Birdair a construit diverses autres structures. Lorsqu'une tornade a traversé le centre-ville d'Atlanta en mars 2008 et est passée à environ 100 mètres (90 mètres) du Georgia Dome d'Atlanta, un tissu Beta a recouvert le bâtiment, protégeant les ventilateurs à l'intérieur. Classée comme une tornade EF2, la tempête a apporté des vents supérieurs à 100 mph (160 km / h).

"Cela ressemblait à un train de marchandises", a déclaré Tyler Williams, participant au match, à ESPN. "Les chevrons se balançaient et le toit du dôme commençait à onduler.

"C'était un peu effrayant, c'est le moins qu'on puisse dire."

Aucun des 18 000 fans qui s'étaient rassemblés à l'intérieur du dôme pour un match de basket universitaire au moment de la tornade n'a été blessé, bien que la tempête ait percé un trou dans le toit du bâtiment. Moins de 12 heures après le passage de la tempête, les membres d'équipage de Birdair étaient sur place pour évaluer l'étendue des dégâts, selon la compagnie.

Le Georgia Dome a accueilli le basketball, la gymnastique et le handball pendant les Jeux olympiques d'été de 1996. En 2017, le Georgia Dome a été démoli. Son remplaçant, le stade Mercedes-Benz, possède un toit en pétales rétractable soutenu par le tissu de Birdair, bien qu'il soit recouvert d'éthylène tétrafluoroéthylène (ETFE) plutôt que de PTFE. L'ETFE a une résistance à la traction plus élevée et est plus résistant à la chaleur.

Des toits inspirés des combinaisons spatiales peuvent être trouvés dans le monde entier, pas seulement aux États-Unis. En 1981, Birdair a achevé le Haj Terminal en Arabie saoudite, qui est toujours l'une des plus grandes structures à membrane tendue au monde. D'autres projets incluent le stade La Plata en Argentine, trois des quatre stades principaux de la Coupe du monde 2010 en Afrique du Sud et le Sony Center en Allemagne. Le Reliant Stadium de Houston possède également un toit en PTFE, le premier toit rétractable de la NFL, selon la NASA.

"Sur la base du long cycle de vie et des structures emblématiques du monde entier, nous pensons que ce produit sera encore utilisé dans des décennies", a déclaré Dentinger.

Ainsi, à mesure que les combinaisons spatiales des astronautes deviendront plus avancées, cette technologie de l'ère Apollo continuera à abriter les humains sur Terre.

Suivez-nous sur Twitter @Spacedotcom et sur Facebook. Article original sur Space.com.

Rejoignez nos forums spatiaux pour continuer à parler de l'espace sur les dernières missions, le ciel nocturne et plus encore ! Et si vous avez une astuce, une correction ou un commentaire, faites-le nous savoir à : [email protected].

Recevez les dernières nouvelles de l'espace et les dernières mises à jour sur les lancements de fusées, les événements d'observation du ciel et plus encore !

Nola Taylor Tillman est rédactrice pour Space.com. Elle aime tout ce qui touche à l'espace et à l'astronomie, et apprécie l'opportunité d'en apprendre davantage. Elle est titulaire d'un baccalauréat en anglais et en astrophysique du collège Agnes Scott et a été stagiaire au magazine Sky & Telescope. Pendant son temps libre, elle scolarise ses quatre enfants à la maison. Suivez-la sur Twitter à @NolaTRedd

Rencontrez les 4 astronautes de la mission Ax-2 de SpaceX pour Axiom Space

Il y a 50 ans, Skylab se lançait en orbite. Voyez ce que cela signifiait pour un astronaute sur une station spatiale maintenant.

Regardez le quai de la capsule cargo SpaceX Dragon avec la station spatiale tôt mardi

Par Charles Q. Choi05 juin 2023

Par Nola Taylor Tillman05 juin 2023

Par Andrew Jones04 juin 2023

Par Andrew Jones03 juin 2023

Par Sharmila Kuthunur03 juin 2023

Par Josh Dinner03 juin 2023

Par Andrew Jones03 juin 2023

Par Rebecca Sohn02 juin 2023

Par Josh Dinner02 juin 2023

Par Jeff Spry02 juin 2023

Par Mike Wall02 juin 2023