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Dynamics of Extra-Vehicular Activities in Low-Gravity Surface Environments

  • Spencer, David A.;Gast, Matthew A.
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제14권1호
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    • pp.11-18
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    • 2013
  • Human spaceflight experience in extra-vehicular activity (EVA) is limited to two regimes: the micro-gravity environment of Earth orbit, and the lunar surface environment at one-sixth of Earth's gravity. Future human missions to low-gravity bodies, including asteroids, comets, and the moons of Mars, will require EVA techniques that are beyond the current experience base. In order to develop robust approaches for exploring these small bodies, the dynamics associated with human exploration on low-gravity surface must be characterized. This paper examines the translational and rotational motion of an astronaut on the surface of a small body, and it is shown that the low-gravity environment will pose challenges to the surface mobility of an astronaut, unless new tools and EVA techniques are developed. Possibilities for addressing these challenges are explored, and utilization of the International Space Station to test operational concepts and hardware in preparation for a low-gravity surface EVA is discussed.

다양한 우주방사선 환경과 차폐 조건에서 우주인이 받는 방사선 피폭량 (Radiation Exposure of an Astronaut subject to Various Space Radiation Environments and Shielding Conditions)

  • 채명선;정범진
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권10호
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    • pp.1038-1048
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    • 2010
  • 소유즈 우주선의 국제우주정거장(ISS) 여행 및 아폴로 우주선의 달 탐사 여행 시 우주인이 받는 방사선 피폭량을 계산하였다. 우주여행 시나리오에 따라 고도, 탑승 및 체류시간, 우주선과 우주복의 재질 및 두께 등을 고려하였다. 계산결과 우주선체와 우주복의 두께가 증가함에 따라 피폭량이 급격하게 감소하였다. 저궤도환경에서 소유즈 우주선의 국제우주정거장 여행 시 최적으로 줄이기 위한 우주선의 두께는 3 cm였다. 선외우주복에 대한 우주인의 피폭치를 계산한 결과, Mylar 재질은 4 cm 이상, Demron 재질은 5 cm 이상에서 피폭량이 평탄해졌다. 알루미늄이 코팅된 Mylar 재질이 고원자번호로 구성된 Demron 재질보다 차폐성능이 우수하였다. 국제우주정거장 여행 시 방사선 총 피폭량은 $4.2\times10^{-6}$ Sv이며, 달 탐사에서 우주인의 방사선 총 피폭량은 $4.3\times10^{-5}$ Sv였다. 한편 아폴로 우주선을 탑승한 우주인의 피폭량이 달 근처에서 높았는데 그 이유는 우주방사선이 달표면의 입자와 충돌하여 2차 중성자와 양성자가 방출되어 달 표면에 방사능이 많기 때문이다. 본 연구의 계산절차와 결과는 우주선과 우주복의 차폐해석에 활용될 수 있을 것이다.