Svemirska odijela

Nedjelja, 26. travnja 2009. u 02:09 sati

Ovaj tekst na Zvjezdarnici posvećujemo svemirskim odijelima. Ukratko ćemo se osvrnuti na opće teme vezane uz odijela, zatim njihov razvoj, a potom ćemo opisati dijelove svemirskog odijela. Svemirska odijela su svojevrsne letjelice u "malom". Omogućuju zaštitu i preživljavanje astronautima tijekom letova space shuttleom te tijekom misija na Međunarodnoj orbitalnoj postaji. U cijelosti prekrivaju ljudsko tijelo tijekom boravka u otvorenom prostoru, tako da ni jedan dio tijela nije izložen uvjetima koji ondje djeluju. Zahvaljujući tim odijelima astronauti su u mogućnosti boraviti izvan letjelice, kako bi proučavali uvjete takve okoline na čovjeka. Pojedine svemirske šetnje mogu trajati i duže od 8 sati.

Svemirska odijela često omogućuju astronautima obavljanje znanstvenih radova ili popravaka letjelica u orbiti. Ljudsko djelovanje se prilikom obavljanja raznih zadataka izvan letjelice naziva aktivnost izvan letjelice ili izvorno extravehicular activity (skraćeno EVA) ili svemirska šetnja. Spomenuta odijela koja astronauti koriste tijekom svemirskih šetnji zovu se jedinice za mobilnost izvan letjelice ili izvorno extravehicular mobility unit (ili skraćeno EMU).


Suvremeno svemirsko odijelo bez kojega nema života u svemiru. ©Image Credit: ESA

Svemirske šetnje se kako je rečeno, koriste prilikom popravljanja određenih vanjskih dijelova letjelica. Ne tako davno NASA je emitirala televizijske snimke na kojima su se vidjeli astronauti prilikom servisiranja teleskopa Hubble, smještenog u orbiti planeta. U današnje vrijeme svemirske se šetnje obilno koriste prilikom izgradnje i nadogradnje međunarodne svemirske postaje (ISS).

RAZVOJ SVEMIRSKIH ODIJELA

Prije početka opisivanja razvoja svemirskih odijela potrebno je spomenuti uvjete koji postoje u svemiru. Svemir je praznina koja se nadovezuje na najviše slojeve atmosfere i prostire se sve do drugih objekata u svemiru. Svemir je prostor u kojem postoji radijacija i vakuum, odnosno prostor bez molekula plina. Ipak, postoje neznatne čestice plina u svemiru, međutim njihova je gustoća vrlo mala. U atmosferskim uvjetima koji postoje na Zemlji, postoji tlak koji na površini iznosi 1 bar ili 1010 hektopaskala (0,986 atmosfera). U svemiru vlada tlak koji se kreće oko 0, tako da se zaključuje da tlak niti ne postoji u uvjetima otvorenog svemirskog prostora. Nepostojanje tlaka pogubno djeluje na pluća, otopljeni plinovi u krvi (kisik) bi se raširili, a tijelo bi nabreknulo kao balon. Nedostatak vanjskog tlaka bi uzrokovao probijanje kože na osjetljivim dijelovima tkiva, npr. kapilara. Tijelo bi dakle nateklo, tkivo bi bilo oštećeno, a mozak bi počeo odumirati ukoliko bi ostao bez kisika duže od 15 sekundi. Nije posebno potrebno spominjati utjecaj temperature u svemiru koja varira od 120 stupnjeva C na osunčanoj strani i -100 stupnjeva C u sjeni nekog objekta. Daljnje značajke svemira su postojanje mikrogravitacije, radijacije i ultraljubičaste radijacije te postojanje meteoroida, malih tijela koje putuju velikom brzinom i koja bi bila vrlo razorna za tanku ljudsku kožu. Dizajneri svemirskih odijela morali su imati na umu sve razorne posljedice koje bi takvi uvjeti mogli izazvati na krhko ljudsko tijelo.


Edward White, prvi Amerikanac u svemiru. ©Image Credit: NASA

Razvoj odijela počinje 30-tih godina 20. stoljeća, kada su se pojavili piloti koji su željeli obarati visinske rekorde. Na velikim visinama osnovni problem je bio smanjeni tlak zraka. Na visini od 5,5 km tlak je upola manji od tlaka koji postoji na površini, a na visini od 12200 m tlak je toliko mali da živa bića ne mogu opstati u takvim uvjetima. Tlačne kabine tada još nisu postojale. Rješenje se pokušalo pronaći u odijelima koja su pod tlakom, međutim, takva odijela su bila poprilično nezgrapna i nepokretna. U narednih trideset godina ovaj se problem pokušao riješiti izradom odijela kombinirajući različite materijale. Tako su se pokušala koristiti dostignuća tvornica koje su proizvodile odijela za ronjenje, korzete, steznike, kaljače i slično.

PROJEKT MERCURY

U vrijeme kada je NASA počela razvijati projekt Mercury postojalo je višeslojno odijelo, sa mjehurastim unutarnjim slojem radi zadržavanja tlaka, a vanjski sloj je bio izrađen od aluminijskog najlona. Prvi sloj je zadržavao tlak od 340 hPa odnosno 0,335 atmosfera, a drugi je imao namjenu da se prvi sloj ne raširi kao balon. Udovi odijela nisu pratili prave linije ljudskog tijela, već su bili savijeni u laganoj krivulji, što je imalo za posljedicu ograničavanje kretanja. Kada je astronaut želio pomaknuti ruku, materijal se savijao prema unutrašnjosti, smanjujući volumen i povećavajući tlak unutar svemirskog odijela. Osnovna funkcija odijela za ovu misiju je bila zadržavanje tlaka, ako bi se desila dekompresija kabine, što se tijekom ove misije od 6 letova nije dogodilo.


Gordon Cooper, projekt Mercury, u svemirskom odijelu iz 1959. godine.
©Image Credit: NASA

Kreatori svemirskih odijela su tijekom razvoja odijela ustanovili da nije nužno postići nivo pritiska koji postoji na površini Zemlje, dakle tlak od 1010 hPa ili 0,986 atmosfera. Tlak od 240 hPa ili 0,236 atmosfera je sasvim dovoljan ako astronaut udiše čisti kisik. Poznato je da je samo 1/5 zraka na površini Zemlje je kisik. Da bi se izradilo kvalitetno odijelo pod tlakom, korištene su različite tehnike. Neke od njih su koristile kruti zaštitni sloj sa spojnicama od prstenova, žica ili drugih materijala kako bi se omogućila pokretljivost udova. Ostale tehnike su nastojale koristiti nerastezljiv materijal i korzete koji se spajaju vezanjem.

PROJEKT GEMINI

Uslijedio je složeniji projekt Gemini sa deset narednih letova u svemir. Ovdje su odijela morala ispuniti tri očekivanja; da zadržavaju tlak zraka, da posluže kao sigurnosni sustav prilikom izbacivanja sjedala uslijed prekida lansiranja te da služe za svemirsku šetnju odnosno aktivnost izvan letjelica. Da bi se ovi ciljevi postigli, koristio se drugačiji model zaštitnih slojeva. Dizajneri su odlučili koristiti mrežni zaštitni sloj od teflonskog najlona, koji je prekrivao osnovni zaštitni sloj, građen također od najlona. Vanjski sloj je uspješno zadržavao tlak unutar svemirskog odijela slično kao kod automobilske gume sa zračnicama. Ne samo da je ovim odijelima povećana mobilnost cijelog tijela astronauta, već su odijela bila mnogo udobnija (kada nisu bila pod tlakom) tijekom višednevnih misija.


Neil Armstrong, prvi čovjek na Mjesecu, u trenažnom svemirskom odijelu G-2C,
projekt Gemini. ©Image Credit: NASA

03. lipnja 1965. godine astronaut Edward White II (Gemini 4) je bio prvi astronaut koji je izveo svemirsku šetnju (EVA), svega nekoliko mjeseci poslije Rusa Leonova. White se u praznom prostoru okretao, a spojen je bio samo s cijevi za zrak i sigurnosnim povodcima. Radi lakšeg lebdjenja koristio je ručni pištolj s motorom na tekući dušik. Na kraju projekta Gemini Amerikanci su proveli više od 12 sati u svemiru. Pola toga vremena astronauti su stajali u letjelici kroz otvoreno okno. Potrebno je spomenuti da su ovim prvim svemirskim šetnjama prethodila brojna ispitivanja i pokusi pod vodom. Ustanovljeno je da je za slijedeće misije potrebno izraditi bolji sustav hlađenja. Postojeći sustav nije u potpunosti mogao ukloniti vlagu i temperaturu brzinom kojom ih je ljudsko tijelo proizvodilo. U prilog toj činjenici ukazivao je i problem konstantnog magljenja vizira kacige.

PROGRAM APOLLO

Sa programom Apollo pojavili su se novi izazovi koje je trebalo savladati. Uz postojeću svrhu (pokretljivost i konstantan tlak zraka) razvoj novih odijela je trebao osigurati novu funkciju odijela; saginjanje za prikupljanje uzoraka sa tla Mjeseca te šetnju po Mjesecu bez osvrtanja na količinu kisika. Odijelima je dakle trebao sustav za održavanje života.

Svemirsko odijelo tijekom misije Apollo je prvi puta koristilo vodu za hlađenje. Odijelo je bilo prekriveno cjevčicama za vodu koja je cirkulirala po cijelom tijelu astronauta radi boljeg hlađenja. Iznad ovog sloja (sloj sa cjevčicama) nalazilo se višeslojno zaštitno odijelo od najlona koje je zadržavalo tlak. Pokretljivost je poboljšana ugradnjom gume oko zglobova. Iznad sloja koji je služio za očuvanje tlaka, nalazio se peterostruki sloj tkanine poliestera (mylar) radi očuvanja topline i četveroslojna sintetična tkanina (dacron). Nadodana su još dva sloja; polimida (kapton) i markizeta radi zaštite od visokih temperatura i sloj teflona koji je služio za zaštitu od vatre i udara meteoroida.


Alan Shepard, zapovjednik Apolla 14, u legendarnom svemirskom
odijelu za šetnju po Mjesečevoj površini. ©Image Credit: NASA

Astronauti su nosili na glavama kapu s uređajem za komunikaciju i prozirnu plastičnu-polikarbonatnu kacigu sa zaštitnim filtrima od sunčevog zračenja. Za misiju je nadodan sustav za održavanje života koji se nosio na leđima, specijalno dizajnirane čizme, rukavice od silikonsko-gumenog materijala na prstima.


Apollo 11. Najpoznatija fotografija s Mjeseca na kojoj astronaut Edwin Eugene Aldrin stoji u
Mjesečevoj prašini, a u viziru njegove kacige se oslikava lik Neila Armstronga koji je snimio
ovu fotografiju. ©Image Credit: NASA

Sustav za održavanje života je morao osigurati kisik za ekskurziju dužu od osam sati. Morao je održavati tlak zraka u tom periodu, a morao je osigurati i vodu za hlađenje te radio komunikaciju. Nakon okončane šetnje po Mjesecu, mogao se priključiti radi punjenja kisikom i električnom energijom u lunarnom modulu za daljnje šetnje po Mjesecu.

Tijekom programa Apollo, 12 astronauta je izvelo ukupno 12 šetnji po mjesecu odnosno ukupno 161 sat boravka izvan letjelice (EVA - extravehicular activity). Dodatne svemirske šetnje su izvedene tijekom povratka s Mjeseca, u uvjetima mikrogravitacije. Ukupno je provedeno 4 sata u takvom okruženju, a značajno je spomenuti da tijekom tih izlazaka nije korišten sustav za održavanje života, jer su astronauti bili spojeni povodcima i cjevčicom za kisik.

SKYLAB

Svemirska postaja Skylab lansirana je 1973. godine, svega 6 mjeseci nakon zadnjeg spuštanja Apolla na Mjesec. Tijekom lansiranja pojavile su se poteškoće sa štitom za mikrometeorite, koji je otpao tijekom leta. Drugi štit se djelomično otvorio i ostao zaglavljen zbog komada savijenog metala. Obzirom na ove poteškoće, letjelica nije imala dovoljno električne energije od preostala 4 solarna panela, a postaja se pregrijavala zbog nedostatka štita. Prva tri astronauta Skylab-a su trebala izaći izvan letjelice i popraviti kvarove. U početku su pokušaji bili neuspješni, a uskoro je odvojen metal koje je zadržavao odvajanje solarne ploče. Druga posada Skylaba je uspješno postavila drugi zaštitni sloj, koji se odvojio uslijed polijetanja. Tako da su svi problemi otklonjeni.


Prva američka svemirska postaja Skylab. ©Image Credit: NASA

Svemirska odijela su bila pojednostavljene verzije odijela koja su se koristila u misijama Apolla. Astronauti nisu bili opremljeni sustavom za održavanje života, a kisik i vodu za hlađenje su dobivali putem cjevčica. Astronauti su koristili mini sustav za održavanje života koji se sastojao od sustava za kontrolu tlaka i mjesta gdje se spajaju povodci, a koje su astronauti nosili na prsima. Na desnoj nozi su imali dvije boce kisika za hitne slučajeve. Mjesečeve čizme nisu u tim uvjetima bile potrebne. Ukupno su astronauti proveli 17,5 sati izvan letjelice tijekom kojih su snimali i vršili eksperimente te 65 sati neplaniranih popravaka.

SPACE SHUTTLE

Prije razvoja letjelica tipa Space shuttle, u NASA-i se počela razvijati ideja da se odustane od izgradnje raketa koje će se koristiti jednokratno. U skladu sa tom idejom, počeo se razvijati projekt letjelice koje će se višekratno koristiti, a usporedno s tim razvojnim planovima, počela su se razvijati svemirska odijela za višekratno korištenje. Prijašnja odijela su se jednokratno koristila i bila su dizajnirana prema tijelu astronauta. U svakoj misiji Apolla astronauti su imali tri odijela; jedno za let, drugo za treniranje, a treće za pričuvu. Svemirska odijela za space shuttle su izrađena od standardnih veličina kako bi odgovarala astronautima, a na njima su se nalazili brojni mjerni uređaji.


Prvi američki Space shuttle Columbia, Misija STS-1. ©Image Credit: NASA

Odijela su tada dizajnirana samo za jednu svrhu, svemirsku šetnju. Prijašnja svemirska odijela nosila su se tijekom polijetanja i slijetanja na Zemlju. Morala su ispunjavati višestruke funkcije; osigurati tlak zraka ukoliko bi otkazao tlak u kabini, osigurati uvjete za čovjeka u mikrogravitaciji i smanjenoj mjesečevoj gravitaciji te u misiji Gemini zaštitu uslijed eventualnog katapultiranja.

Svemirska odijela Space shuttlea su se koristila samo za svemirske šetnje, dakle za izlaske astronauta iz letjelice. U svim ostalim slučajevima osim u slučaju polijetanja, astronauti su koristili udobne košulje i široke hlače ili kratke hlače. U slučaju polijetanja i slijetanja koristilo se specijalno narančasto odijelo sa zaštitnom kacigom.

  
Svemirsko odijelo za space shuttle. ©Image Credit: NASA

Ovdje ćemo spomenuti osnovne komponente odijela koja se koriste tijekom misija space shuttlea.

Primarni sustav za održavanje života (PLSS)
Ovaj sustav se nalazi iza astronauta, odnosno nosi se na leđima. U njemu se nalazi spremnik s kisikom nužnim za disanje astronauta. Pored toga sustav otklanja izdahnuti ugljični dioksid. U njemu se također nalaze baterije za električnu energiju. Sastoji se nadalje od opreme s vodenim hlađenjem i fena koji se koristi za cirkulaciju zraka u odijelu te radio primopredajnika s dva opsega. Posjeduje također sustav upozorenja koji dojavljuje astronautu eventualne poteškoće s funkcioniranjem svemirskog odijela.


Primarni sustav za održavanje života (PLSS)
©Image Credit: NASA

Gornji torzo
Gornji dio svemirskog odijela obuhvaća tvrdi gornji torzo s montažom za ruke. Ovaj dio prekriva prsa i leđa. Dio tkanine koji se koristi u gornjem torzu izrađen je od fiberglasa. Za ovaj dio svemirskog odijela spajaju se pokazivači, kontrolna jedinica i sustav za održavanje života na leđima (PLSS). Jedna vrlo važna funkcija ove komponente je da služi kao spojnica za cijevi koje dovode vodu i omoguće kisiku cirkulaciju unutar odijela.


Gornji torzo. ©Image Credit: NASA

Rukavi
Astronauti tijekom svemirskih šetnji koriste rukave koji se mogu skratiti ili produžiti zahvaljujući ugrađenim prstenima.


Rukavi. ©Image Credit: NASA

Rukavice
Posebne rukavice moraju omogućiti astronautima nesmetan rad i podizanje objekata. Rukavice moraju biti izrađene s funkcijom što bolje zaštite ljudskih ruku u svemirskim uvjetima, međutim, moraju biti i funkcionalne. Načinjene su da omogućuju micanje prstiju astronautima. Obzirom da su prsti najizloženiji hladnoći u svemiru, u rukavice se ugrađuju grijači. Na rukavice se stavljaju posebno dizajnirani rukavci koji omogućuju micanje zglobova.


Rukavice. ©Image Credit: NASA

Pokazivači i kontrolna jedinica
Ova komponenta je kontrolna ploča cijelog svemirskog odijela. Prekidači, kontrole, mjerači i elektronički displeji su sastavni dio ove komponente.


Kontrolna jedinica svemirskog odijela. ©Image Credit: NASA

Vrećica za piće
U unutrašnjosti gornjeg torza smještena je plastična vodom napunjena vrećica. Na nju je ugrađena cjevčica s ventilom. Ventil i cjevčica smještaju se blizu astronautovih usta, tako da on kada želi, može zagristi ventil da ga otvori i potom popiti vodu. Otpuštanjem ugriza zatvara dovod vode iz cjevčice.


Vrećica s vodom za piće. ©Image Credit: NASA

Komponenta ispod torza
Ova komponenta se sastoji od hlača, čizama i donjeg dijela struka. Gornji dio torza se spaja s donjim dijelom s metalnim brtvljenjem. Donji dio torza ima ugrađene povodce, koji služe za spajanje konopa, radi sigurnosnih razloga, kako astronaut ne bi odlebdio u svemir. Odijela imaju različite oznake u obliku jednobojnih ili višebojnih crta i traka kako bi se astronauti mogli raspoznati u svemiru jer svi nose ista odijela.


Donji dio svemirskog odijela.
©Image Credit: NASA


Sigurnosni povodci i crveno-bijele trake. ©Image Credit: NASA

Kaciga
Kaciga pored osnovne funkcije zaštite glave ima i ugrađen odušak. Odušak usmjerava kisik iz sustava za održavanje života prema gornjem torzu i kacigi. Kaciga zadržava kisik oko glave na određenom tlaku. Glavni sastojak kacige je prozirni plastični okvir. On je prekriven vizirom koji se nalazi s vanjske strane kacige. Vizir omogućuje astronautu zaštitu od sunčevih zraka zahvaljujući finom filtru koji je načinjen od zlata. Vizir štiti čovjeka od ekstremnih temperatura i malih objekata za koje postoji opasnost da bi mogle pogoditi astronauta. Na kacigu se obično smješta tv kamera i svjetlo.


Kaciga svemirskog odijela. ©Image Credit: NASA

Jedinica za komunikaciju
Jedinica za komunikaciju je ustvari kapa koju astronaut nosi ispod kacige. Sastoji se od mikrofona i slušalica. Kapa je spojena s radio primopredajnikom koji se nalazi u sustavu za održavanje života. Zahvaljujući ovoj jedinici astronaut može komunicirati s drugim astronautima te čuti upozorenja o stanju svemirskog odijela.


Kapa s uređajima za komuniciranje. ©Image Credit: NASA

Sustav za tekuće hlađenje i ventilaciju
Dugo donje rublje najčešće pomaže ljudima kako bi se zadržala tjelesna toplina. U slučaju svemirskih odijela donje rublje pomaže da bi se postiglo hlađenje. Sastoji se od rastezljivog materijala i gotovo 92 metra uskih cijevi koje su postavljene po cijelom donjem rublju. Kroz cijevi prolazi ohlađena voda koja reducira toplinu tijela. Ventili odvode vlagu uzrokovanu znojenjem, kako bi tijelo ostalo suho. Kisik se ubacuje oko gležnjeva i zglobova kako bi se postigla njegova cirkulacija u svemirskom odijelu.

  
Sustav za hlađenje svemirskog odijela. ©Image Credit: NASA

Oprema za maksimalno upijanje
Obzirom da svemirske šetnje obično traju duže od 6 sati, astronauti su opremljeni pelenama pogodnim za maksimalno upijanje.


Pelena za astronaute.©Image Credit: NASA

Uređaj za spašavanje
Ovaj uređaj se nosi kao naprtnjača. Tijekom svake svemirske šetnje astronauti obvezno nose ovaj uređaj. U slučaju da se astronaut odmakne na kritičnu udaljenost od letjelice, može se poslužiti za ovim uređajem koji ima male potisne motore koji funkcioniraju pomoću tekućeg dušika. Astronauti upravljaju tim uređajem uz pomoć malog joysticka. Detaljno opisivanje razvoja ovih uređaja možete pročitati u podnaslovu jedinice za manevriranje.


Uređaj za spašavanje. ©Image Credit: NASA

Ogledalce na zglobu
Budući da astronaut nije u mogućnosti vidjeti pokazivače koji se nalaze na njegovim prsima, svaki od njih nosi ogledalo na nadlaktici. Stoga su i natpisi na displejima napisani naopako.


Ogledalce svemirskog odijela. ©Image Credit: NASA

Zaštitni slojevi
Svemirsko odijelo ima 14 zaštitnih slojeva. Sustav za tekuće hlađenje i ventilaciju ima prva tri zaštitna sloja. Vanjski sloj opreme ima mjehurasti zaštitni sloj. Ovaj sloj je ujedno sloj koji zadržava pritisak u svemirskom odijelu. Zadržava i kisik. Slijedeći sloj zadržava prethodni mjehurasti sloj u ispravnom obliku oko astronautovog tijela i sačinjen je od istog materijala od kojeg je sačinjen šator za kampiranje. Slijedeći sloj ima funkciju zaštite svemirskog odijela od kidanja. Slijedećih sedam zaštitnih slojeva služi za termoizolaciju. Vanjski sloj sačinjen je od tri materijala; jedan je vodonepropustan, drugi sloj je ustvari tkanina, koja ima karakteristiku otpornosti na streljivo, a treći je sloj otporan na vatru.


Svemirsko se odijelo sastoji od mnoštva zaštitnih slojeva. ©Image Credit: NASA


Shematski prikaz svemirskog odijela i opreme. ©Image Credit: NASA

Manžeta s popisom radnih zadataka
Na svojim nadlakticama astronauti nose sumarni popis radnih zadataka, koje moraju izvršiti tijekom svemirske šetnje.


Podsjetnik što treba napraviti. ©Image Credit: NASA

Sigurnosni povodci
Jedan kraj ovih sigurnosnih povodaca je prikopčan za svemirsko odijelo, a drugi kraj je spojen s letjelicom. Povodci služe za održavanje i kontrolu udaljenosti astronauta od letjelice kako bi onemogućili da astronaut odlebdi u svemir.


O ovome im ovisi život. ©Image Credit: NASA

Alat
Na slici se vide neki od alata koje astronauti koriste tijekom svemirskih šetnji.


Shematski prikaz alata. ©Image Credit: NASA

JEDINICE ZA MANEVRIRANJE

Tijekom prve šetnje E. White II koristio se mobilnom jedinicom za manevriranje (hand-held maneuvering unit HHMU) koju je držao u ruci. Imala je tri mlaznice; dvije smještene na kraju koje su služile za kretanje naprijed i jedna pozicionirana naprijed radi kočenja. HHMU je imao dva mala spremnika sa stlačenim kisikom kao pogonskim gorivom. Ovaj sustav je imao dva nedostatka: da bi se postigla željena kretnja, sustav se morao aktivirati blizu astronauta, i to u centru mase, što je bilo teško za postići obzirom na masu čovjeka i odijela. Drugi nedostatak, povezan sa prvim, je taj što se teško postizao određeni cilj takvim kretnjama.

Tijekom misije Skylab testiran je sustav AMU (astronaut maneuvering unit) koji je ličio na naprtnjaču za šetače. Koristio je tekući dušik koji je omogućio pogon putem 14 sapnica. Sapnice su bile smještene na vrhu i dnu sustava, naprijed i nazad, lijevo i desno, a omogućile su kretanje u svim smjerovima. Sustav je bio lakši i precizniji za upravljanje, a upravljao se putem ručnih kontrola.


Manevarska jedinica omogućava astronautu da se slobodno kreće. ©Image Credit: NASA

Nakon ovog uslijedio je sustav MMU (manned maneuvering unit), koji se koristio u misijama space shuttlea. Sustav je dizajniran na način da se ugrađivao na sustav za održavanje života iza leđa astronauta. Imao je dimenzije v127 x š83 i d69 cm, a upravljao se pomoću "ruku" za upravljanje, koje su bile smještene bočno od astronauta sa svake strane. Kada su bile raširene (aktivirane) produžile su u dubinu MMU na 122 cm. Lagano se upravljao. Sa cjelokupnim pogonskim gorivom bio je težak oko 148 kg. Koristio je tekući dušik, pohranjen u dva aluminijska spremnika, po 5,9 kg u svakom, a stvarao je potisni tlak od 206 hPa ili 0,204 atmosfere. Sustav je imao automatsko održavanje visine i ručne upravljačke komande, a koristio je potisak iz 24 mlaznice, smještene u 8 kutova MMU-a. Kontrolama desnih prstiju omogućeno je kretanje oko sve tri osi, a lijevim kontrolama se moglo kretati bez rotacije, naprijed-nazad, gore-dolje, lijevo-desno. Sustav je korišten tri puta sredinom 80-tih godina 20. stoljeća; na misijama space shuttlea 1984. godine; STS 41-B, STS 41-C i misiji STS 51-A.


Astronaut Bruce McCandless koristio je jedinicu za manevriranje, 11.02.1984. godine. ©Image Credit: NASA

Tijekom misije 1994 STS-64 korišten je po prvi puta sustav SAFER (simplified aid for extravehicular activity rescue). Sustav je bio manji od prethodnog MMU sustava. Montirao se na sustav za održavanje života space shuttleovog svemirskog odijela. Upravljao se pomoću joysticka koji se za vrijeme uporabe odvajao od safer-a, zahvaljujući 24 mlaznice smještene u svim smjerovima. Koristio je tekući dušik. Slično kao i MMU imao je autopilota koji je u određenom vremenu bio u mogućnosti održavati isti položaj u otvorenom prostoru. Imao je slične upravljačke sposobnosti kao i prethodni MMU sustav, međutim, sa smanjenim kapacitetom od 1,4 kg tekućeg dušika po spremniku.  

SVEMIRSKA ODIJELA U BUDUĆNOSTI

Današnja svemirska odijela i svi sustavi za aktivnosti izvan letjelice (EVA) ishod su dugogodišnjih ispitivanja i razvoja. Predstavljaju siguran oslonac u orbitalnim aktivnostima. Međutim, još uvijek postoje mogućnosti za njihovo poboljšanje i daljnje razvijanje.

U svrhu njihova poboljšanja razmišljalo se da se dizajniraju odijela koja će biti stlačena većim tlakom. Razmišljalo se o korištenju tkanina i metala i odijela sa tvrđim zaštitnim štitom. Većina tehnologija koja bi se koristila su već testirana. Najveće postignuće koje se novim odijelom želi postići je velika mobilnost rukavica. Kada bi se koristila stara odijela s višim tlakom, rukavice bi u tim uvjetima postale toliko krute, da bi okretnost čovjeka bila bitno smanjena. Rukavice će se za tu svrhu morati izrađivati od metalnih poveznica za zglobove i šake. Neka ispitivanja su razmatrala mogućnost korištenja robotičkih dodataka na rukavicama uključujući motor i kablove za stezanje u uvjetima većeg tlaka. Međutim, ovaj sustav nije u dovoljnoj mjeri razvijen, jer je objekt bilo vrlo teško ispustiti iz ruke, ako sustav ne bi ispravno funkcionirao.


Ispitivanje svemirskih odijela za buduće misije na Mjesecu. ©Image Credit: NASA

Druga poboljšanja su uključivala mogućnost održavanja i stezanja odijela za vrijeme dok je astronaut u orbiti. Ova testiranja su već provedena za vrijeme misije STS-82 prilikom obilaska svemirskog teleskopa Hubble. Izvorni dizajn svemirskog odijela korištenog u space shuttle misijama zahtijevao je produženje ili skraćivanje dijelova odijela u području nogu i ruku. Ovaj postupak je bio dugotrajan, a dizajneri su pokušali skratiti taj postupak korištenjem aluminijskog prstena za podešavanje veličine, te prilagodljivih traka za stezanje odijela.

Ovi postupci stezanja i otpuštanja odijela su vrlo značajni za poslove u orbiti oko Međunarodne svemirske postaje (ISS). Posada ISS ostaje u orbiti mjesecima, a svemirske šetnje su postale rutina. Zahvaljujući ovim poboljšanjima svemirska odijela će se moći koristiti više od 25 puta u periodu od 180 dana prije nego se dostave na zemlju radi većeg servisiranja.

Novi dodatak astronautima koji se razvija je elektronski podsjetnik koji će se nalaziti astronautima na ruci. Na njegovom displeju će se moći očitati svi zadaci koje astronaut mora obaviti. Lako će se programirati, a koristiti će se jednostavnim pritiskom na tipke. Sustav će moći prikazati televizijsku sliku vanjskih kamera na zaslonu.

SVEMIRSKA ODIJELA KOJA ĆE SE KORISTITI NA MARSU

Prilikom razvoja svemirskih odijela dizajneri su morali imati na umu uvjete u kojima će se koristiti ta odijela. Odijela za space shuttle su dizajnirana za korištenje u vakuumu i mikrogravitaciji. Ponovno osvajanje Mjeseca i osvajanje Marsa će zahtijevati poseban dizajn svemirskih odijela. U uvjetima mjesečeve gravitacije svemirsko odijelo koje se koristilo u misijama space shuttlea bi težilo oko 19 kg. Pumpe za cirkulaciju bi povećale ukupnu masu odijela. Temperature bi bile gotovo iste kao i u orbiti oko Zemlje. Na Marsu bi odijela bez astronauta težila oko 43 kilograma. Obzirom na tu činjenicu, svemirska odijela bi morala biti lakša, uzevši u obzir teret koji bi astronauti nosili na Marsu. U uvjetima tanke Marsove atmosfere visoki tlak bi negativno utjecao na rad sustava za hlađenje odijela. Potrebno će biti razviti neki drugi sustav za hlađenje radi njegove funkcionalnosti u uvjetima visokog tlaka. Neke druge poteškoće su vezane za postojanje prašine na Marsovom tlu, koja se na Mjesecu pokazala kao vrlo abrazivna i oštra. Marsova prašina je još uvijek velika nepoznanica.


Nove tehnologije ubrzano se razvijaju za budućnost. ©Image Credit: NASA

Ove okolnosti će biti glavne poteškoće sa kojima će se dizajneri novih odijela za nove misije na Mjesec i Mars morati susresti.

SVEMIRSKE ŠETNJE

Od prve svemirske šetnje koju je izveo Edward White II 1965. godine, Američki astronauti su izveli stotine šetnji u svemiru. Budući letovi s ljudskom posadom uvelike određuju slijedeće svemirske šetnje. Prve šetnje izvedene tijekom misije Gemini bile su isključivo eksperimentalne. Tijekom misija Apollo i Skylab izlasci u svemir astronauta su bili toliko bitni da je cjelokupni uspjeh pojedinih misija ovisio o njima. Poseban značaj svemirske šetnje daju misijama space shuttlea. Nije potrebno posebno spominjati njihov značaj za Međunarodnu orbitalnu postaju. Tijekom svih šetnja se pokazalo da astronauti svemirskim šetnjama mogu upravljati teretom, izvršavati određene prilagodbe, popravljati oštećene dijelove letjelica, sastavljati dijelove te provoditi ostale aktivnosti. Najvažnije je za spomenuti da je svemirskim šetnjama čovjek u mogućnosti otkloniti neočekivane situacije koje se mogu pojaviti u teškim uvjetima koji vladaju u svemiru.