Um primeiro palpite seria que, na ideia do autor, o oxigênio seria usado para pressurizar o capacete e atender às necessidades metabólicas do astronauta, e o hélio para pressurizar o traje espacial. No entanto, esse seria um projeto terrível, pelo menos no que diz respeito às propriedades de isolamento: a condutividade térmica do hélio é muito alta (152 mW / m / K) em comparação com o oxigênio (23,4 mW / m / K) ou alguns gases raros usados no mergulho técnico como argônio (17,7 mW / m / k). A realização de atividades extra-veiculares em tais condições seria extremamente exigente para o sistema de controle de temperatura, que seria facilmente sobrecarregado.
Como você levantou em sua pergunta, suponho que você esteja familiarizado com a hiperóxia-toxicidade de Lorrain-Smith Efeito: uma exposição prolongada a uma pressão parcial de oxigênio acima de 0,5 Bar leva a lesões inflamatórias pulmonares. É possível que o autor, embora estivesse familiarizado com este efeito muito específico, não estivesse familiarizado com a possibilidade de conduzir EVAs com um traje espacial pressurizado sob a pressão atmosférica padrão. Embora isso seja improvável, esse equívoco poderia tê-lo levado a imaginar o uso de hélio para reduzir ppO2 abaixo de 0,5 Bar no traje espacial.
Aqui está minha sugestão: pressurizar o traje com hélio é uma maneira de livrar-se do protocolo de pré-respiração atualmente usado por nossos astronautas no ISS sas QUEST. Explicações:
- Como você sabe, a ISS tem uma atmosfera ao nível do mar bastante semelhante à da Terra: 21% de oxigênio - 79% de nitrogênio. Durante os EVAs, os trajes de astronautas da EMU ou ORLAN são pressurizados aproximadamente a 1/3 de uma atmosfera com 100% de oxigênio. Conforme eles se adaptam e iniciam o EVA, o gradiente de dessaturação de nitrogênio seria, portanto, muito alto entre seu corpo saturado a 0,8 Bar de ppN2 e o 0 Bar ppN2 de oxigênio puro que respiram.
- Isso não é um problema se a pressão total for alta o suficiente (você não tem doença descompressiva na terra se começar a respirar oxigênio puro na superfície), mas assim que o traje espacial for pressurizado a 1/3 de um atmosfera, as condições são atendidas para uma dessaturação explosiva de nitrogênio. É por isso que os Astronautas respiram oxigênio puro na ISS por 2 horas e 20 minutos antes do EVA, com curtos períodos de exercícios de alta intensidade, a fim de lavar o nitrogênio antes de qualquer exposição a um ambiente de baixa pressão.
- Dito isso, você tem duas opções para evitar a doença descompressiva durante os EVAs: ou você realiza este complicado protocolo pré-respiração ou realiza o EVA com um traje espacial pressurizado de 1 barra. Para a segunda opção, se você usar oxigênio puro, o ppO2 será maior que 0,5 e você estará exposto à toxidade do oxigênio (efeito Lorrain-Smith). Você pode usar Nitrogênio (a mistura seria então próxima ao ar), Hélio ou outro gás como uma compensação entre uma pressão total alta o suficiente para evitar o mal de descompressão e um ppO2 baixo o suficiente para evitar toxicidade.
- Por que hélio? Você poderia usar argônio, pois é um isolante muito melhor, mas é muito denso e pode levar à asfixia. Isso nos deixa com nitrogênio ou hélio. Minha opinião é que o Hélio é mais parecido com o futuro, soa como tecnologia e é por isso que o autor o escolheu.
Observe que este é apenas um experimento mental: um traje espacial pressurizado a 1 bar levaria a vários outros problemas, por exemplo, a rigidez das articulações.