Historia skafandrów kosmicznych [cz. 3]

W trzecim odcinku cyklu przedstawię najnowocześniejsze skafandry kosmiczne. Nie oznacza to jednak, że wszystkie będą nowe. Jeden z nich powstał 30 lat temu i jest użytkowany do dzisiaj, właśnie ze względu na stopień zaawansowania (nawet po tylu latach!) i niezawodność. Przeczytacie także o projektach nowych oraz prototypach.

EMU suit

Skrót EMU oznacza Extravehicular Mobility Unit. Obecnie dodaje się do niego słówko "Enhanced", gdyż przeszedł kilka zmian od czasu narodzin w 1981 r. Ten półsztywny, dwuczęściowy kombinezon służy do prac w przestrzeni kosmicznej (EVA) i jest wykorzystywany przez załogę ISS. Był używany także podczas misji wahadłowych.

Zaprojektowany przez NASA EMU ma dwóch producentów. Hamilton Sundstrand odpowiada za elektronikę i akcesoria (PLSS, hełm, komunikacja, pierścienie łączące hełm z tułowiem oraz rękawice z rękawami), a ILC Dover za całą resztę (między innymi tkaniny i warstwy ochronne).

Astronauta przed założeniem kombinezonu wkłada na siebie strój MAG, który jest w uproszczeniu dużą pieluchą. Zbiera ona wilgoć z organizmu włącznie z moczem (kolektory nie są już używane). Na nogi zakładane są także kalesony (nazwane naukowo Thermal Control Undergarment) i specjalny system chłodzenia LCVG. Są to przezroczyste plastikowe rurki, w których przepływa schłodzona woda, regulując temperaturę astronauty. LCVG podłączany jest do części tułowiowej stroju, a ten do plecaka, czyli do systemu podtrzymywania życia PLSS. Nie można też zapomnieć o "czapeczce Snoopy'ego", czyli hełmofonie ze słuchawkami i mikrofonami.

Po włożeniu kombinezonu góra i dół łączone są za pomocą systemu Body Seal Closure (uszczelka zamknięcia ciała). Hermetyzacja odbywa się po założeniu rękawic i zatrzaśnięciu "bańki", czyli hełmu. Kombinezon wymaga wstępnego oddychania przez około 4 godzin (zmiana mieszanki oddechowej). EMU jest w pełni niezależny i utrzymuje samodzielnie funkcje życiowe przez ponad 8 godzin (30 minut rezerwy na wypadek uszkodzenia systemów PLSS). Ciśnienie w skafandrze wynosi 4.3 psi. Całość waży 145 kg.

Orlan MK

NPP Zvezda nie zawodzi, gdy potrzebny jest nowy, rosyjski skafander kosmiczny. Powstało aż 7 wariantów tego stroju, a pierwszym prototypem był model przeznaczony do spacerów po Księżycu, do czego jednak nie doszło za sprawą szybszych Amerykanów. Najnowsza odmiana Orlana nazywa się MK i jest używana obok EMU na ISS.

Orlan MK to kombinezon bardzo nowoczesny. Zaprezentowany w 2009 r., stał się przedmiotem zazdrości NASA i ulubionym skafandrem anglojęzycznej załogi ISS. W pełni skomputeryzowany system PLSS nadzoruje wszystkie komponenty Orlana i dostarcza na bieżąco informacje o kondycji zarówno jego, jak i użytkownika. W razie awarii ekran LCD po prawej stronie torsu daje wskazówki, jakie powinny być kolejne czynności.

W przeciwieństwie do EMU Orlan zakłada się poprzez właz w tylnej części (na właz montuje się następnie plecak). Tego typu rozwiązanie staje się coraz popularniejsze i wydaje się jednym z najbezpieczniejszych. Cała operacja zajmuje niewiele ponad 5 minut. Podobnie jak EMU Orlan jest skafandrem samowystarczalnym (nie ma pępowiny). Astronauta może w nim przebywać do 7 godzin, a całość waży 120 kg. Ciśnienie w środku jest nieco wyższe, bo wynosi 5,8 psi. W 2015 r. zostanie zaprezentowany następca modelu MK, oznaczony skrótem MKS.

Pierwszy prototyp powstał w 1997 r. Obecnie podziwiamy jego trzecią generację i zapowiada się on fantastycznie. I-Suit ma odgrywać kilka ról jednocześnie: między innymi będzie funkcjonował jako standardowy EVA, ale także posłuży do przechadzek po powierzchni Księżyca lub planety (Marsa?).

Dzięki rezygnacji z twardego torsu i wymianie elementów metalowych na tytanowe skafander waży jedynie 29 kg. Jest to waga bez systemu PLSS oraz powłoki termalnej, zabezpieczającej też przed mikrometeoroidami. Elementy barków zostały wykonane z plastiku pokrytego włóknem węglowym, co dodatkowo obniżyło ciężar o 5 kg. Specjalnie zaprojektowane szycia oraz zastosowanie vectranu zwiększyły mobilność nóg oraz ramion, przy okazji ulepszając właściwości termiczne kombinezonu.

Przyciski funkcjonują w formie elektrycznej tkaniny, hełm ma wbudowany wyświetlacz HUD i odbiornik GPS, a system rozpoznawania mowy dostarcza użytkownikowi informacje o stanie skafandra i podłączonych do niego akcesoriów. Ostatnią innowacją, na którą warto zwrócić uwagę, jest sposób ubioru - do skafandra wchodzi się przez właz w tylnej części.

Z-1

Ostatni prezentowany model to bohater końcówki zeszłego roku. Z-1 to pierwszy planowy prototyp z serii przygotowywanej przez NASA. W tym modelu także wchodzi się przez tylny właz, ale metoda za została rozwinięta o jeszcze jeden innowacyjny element - suitport.

Dotychczas wychodzenie w przestrzeń kosmiczną odbywało się poprzez śluzę powietrzną, co ograniczało cenną przestrzeń stacji kosmicznej lub pojazdu. Suitport likwiduje śluzę na rzecz kombinezonów umieszczonych w przestrzeni kosmicznej, do których wchodzi się poprzez właz zintegrowany ze ścianą stacji. Po zamontowaniu PLSS zamyka się "okno", czyli właz wewnętrzny stacji, i uwalnia astronautę. Jak to wygląda w praktyce, możecie obejrzeć na zdjęciu poniżej.

Z-1 ma służyć jako EVA, ale jego najważniejszym celem będą działania na powierzchni Księżyca lub planety. Informacji na temat Z-1 wciąż jest mało, ale magazyn TIME już ogłosił nowy skafander NASA wynalazkiem roku 2012. Pierwsze testy mają odbyć się na pokładzie ISS w 2017 r.