STUDIO NUMERICO-SPERIMENTALE DI TESSUTI PER TUTE ANTIGRAVITAZIONALI

Negative changes in bones, muscles and other physiological systems occur rapidly in space, constituting a potential limitation for the human space exploration program. The design of an antigravity suit, using high-compression elastic materials to provide astronauts with a load equivalent to body weight in the presence of gravity, represents a valid countermeasure to counteract the degradation mechanisms that occur in the human body during the stay in space. Through the OpenSim musculoskeletal modeling software a suit-human body interaction model was created and implemented and simulations were performed to determine the joint and muscle forces during movement for different load conditions of the suit and compared with those developed during movements without suit in earth gravity. Subsequently, the most suitable materials and types of fabrics for the design of the suit were selected through a test campaign.

Cambiamenti negativi nelle ossa, nei muscoli e in altri sistemi fisiologici si verificano rapidamente nello spazio, costituendo un potenziale limite per il programma di esplorazione spaziale umana. Il design di una tuta antigravità, utilizzando materiali elastici ad alta compressione per fornire agli astronauti un carico equivalente al peso corporeo in presenza di gravità, rappresenta una valida contromisura per contrastare i meccanismi di degradazione che avvengono nel corpo umano durante la permanenza nello spazio. Attraverso il software di modellazione muscolo-scheletrica OpenSim è stato creato e implementato un modello di interazione tuta-corpo umano e sono state eseguite simulazioni per determinare le forze articolari e muscolari durante il movimento per diverse condizioni di carico della tuta e confrontate con quelle sviluppate durante movimenti a tuta non indossata e gravità terrestre. Successivamente si è proceduto a selezionare attraverso una campagna prove i materiali e la tipologia di tessuti più idonei per il design della tuta.