Az űrben nehéz életben maradni

Az űrben élni nehéz.

A Nemzetközi Űrállomás biztosítja az űrhajósok számára a kényelmes életfeltételeket – de mi van akkor, ha valaki ki akar menni, és körül akar nézni odakint? Nos, ez csak úgy nem működik.

A túléléshez űrruhára van szükség.

Valójában ez egy ember alakú, egyfős űrhajó.

Ebben a videóban azt nézzük meg, hogyan működnek az űrruhák, különösen a NASA által jelenleg a Nemzetközi Űrállomáson használt típusokat. Sőt, még azt is láthatod, ahogy én magam is felveszek egy ilyen ruhát.

Ezután röviden bepillantunk a következő generációs, magáncég által fejlesztett űrruhákba.

Mi történne, ha valaki űrruha nélkül lépne ki az űrbe?

A testünk a Földi körülményekhez alkalmazkodott: van levegőnk, légnyomás nehezedik a testünkre, a hőmérséklet pont megfelelő – nem túl meleg, nem túl hideg –, és a légkör véd a sugárzás és a mikrometeoritok ellen. Az űrben ezek közül semmi sincs. Néhány másodpercen belül elvesztenéd az eszméletedet, és legfeljebb pár percig élnél.

Ezért van szükségük az űrhajósoknak űrruhára.

Ez az egyfős „űrhajó” oxigént biztosít, fenntartja a légnyomást, kényelmes hőmérsékletet tart, és véd az űr veszélyei ellen. A kihívás az, hogy mindezt úgy kell megvalósítani, hogy a ruha közben elég rugalmas legyen az összetett feladatokhoz.

A NASA az 1960-as években kezdett űrruhákat fejleszteni. Minden egyes űrprogrammal fejlesztették a ruhákat – több védelmet, nagyobb mozgékonyságot és végül azt a képességet is, hogy a Holdon lehessen bennük járni. Később jöttek a továbbfejlesztett űrsikló-ruhák – ezek egyik változatát ma is használják.

A kereskedelmi űrvállalatok ma már saját űrruhákat gyártanak, amelyeket néha a NASA is használ, és két új űrruha is készül az Artemis-holdküldetésekhez.
Ezek közül az egyik az AxEMU lesz, amit a videó végén mutatunk be.

Egyes ruhákat csak az űrhajón belül viselnek – ezeket IVA (Intra-Vehicular Activity) ruháknak nevezik –, míg az űrsétákhoz használt ruhák az EVA (Extra-Vehicular Activity) kategóriába tartoznak. Az EVA-ruhák sokkal több védelmet nyújtanak, órákon át használhatók az űrben, míg az IVA-ruhák csupán vészhelyzet esetére biztosítanak minimális védelmet.

Ebben a videóban egy EVA-ruhára, a NASA által ma is használt EMU-ra (Extravehicular Mobility Unit) fókuszálunk. Bár NASA-űrruha, több vállalat közösen tervezte és építette. Már több mint 40 éve használják, és jól mutatja, hogyan működnek az űrruhák általában.

Két fő része van:
– A nyomásruha (Pressure Garment System), ami ember formájú,
– És a PLSS (Portable Life Support System, hordozható életfenntartó rendszer), ami az „életet” biztosítja ebben a héjban.

A nyomásruha körülbelül egy tucat rétegből áll, nagyrészt kézzel varrva. Ezek együtt biztosítják a nyomást, a védelmet és a mozgékonyságot.

Mielőtt az űrhajós belebújna, több réteget kell magára öltenie:
Először a MAG-ot (Maximum Absorption Garment) – ez gyakorlatilag egy felnőtt pelenka. Mivel akár nyolc órát is zárt öltözékben tölt, valahová mennie kell… (de erről ne gondolkodjunk sokat).

Ezután jön az LCVG (Liquid Cooling Ventilation Garment), vagyis a folyadékhűtő aláöltözet, amelyben közel 100 méternyi cső keringeti a vizet a test körül.
A ruha felfogja a hőt, ezért ez a rendszer segít hűvösen tartani az űrhajóst az űrséta alatt.

Az űrruha tényleges rétegei:
– Nyomásbladder: gumírozott, szivárgásmentes szövet, mint egy léggömb.
– Tartóréteg: erős szövet, amely megtartja a nyomásréteget.
Ezeket úgy alakítják, hogy a csuklók meghatározott módon hajolhassanak – hasonlóan egy hajlítható szívószálhoz.

A külső rétegek a Thermo-Micrometeoroid Garment részei:
– Belső bélés (hasonló a sátorvászonhoz),
– Több réteg szigetelés, ami nem engedi elszökni a meleget,
– Külső héj, az ortho-fabric, ami golyóálló mellények anyagához hasonló, ez adja az utolsó védelmi vonalat.

A ruha fehér, mert ez a szín visszaveri a napfényt, így segít a hőmérsékletet kiegyensúlyozni.

Az EMU-t először az űrsiklóprogramban használták, később pedig az ISS-en is. Bár a nyomásruha folyamatosan frissül, a PLSS hátizsák szinte változatlan maradt. Összesen 18 készült belőle, mai értéken akár 150 millió dolláros darabáron. Jelenleg 11 működőképes példány van, ebből 4 használatos egyszerre az ISS-en. A PLSS olyan, mint egy jól karbantartott veterán sportautó – régi, de még mindig remekül működik.

A ruha felső részét a HUT (Hard Upper Torso) alkotja, ami üvegszálból készült merev váz. Itt rögzítik a többi részt, például az ivózsákot, a szerszámtartót (mini-workstationt) és a karokat.
A csuklóknál csapágyak vannak, amelyek lehetővé teszik a forgást, miközben a ruha nyomásálló marad. A csatlakozások, kijelzők, tükrök mind azt a célt szolgálják, hogy a teljesen beöltözött űrhajós is lássa és kezelje a vezérlőket.

Az alsó rész a Lower Torso Assembly, a testzáró gyűrűvel (Body Seal Closure), ami a felső résszel kapcsolódik össze. Ez biztosítja a zárt nyomásrendszert.

Egy teljes EMU-ruha súlya kb. 125 kg a Földön – ezért nem engedik, hogy az űrhajósok ebben „sétálgassanak” a földi tesztek során.

A felöltözés hosszú és bonyolult folyamat:
– MAG → LCVG → alsó rész → felső rész → kommunikációs sapka (Snoopy Cap) → kesztyű → sisak → PLSS.

A kesztyűk csuklócsapággyal forognak, ujjmelegítőkkel ellátottak, a sisak pedig több rétegből áll: áttörésbiztos átlátszó buborék, aranybevonatú napellenző, valamint kamerák és lámpák a tetején.

A PLSS-ben található:
– oxigéntartályok,
– szén-dioxid-szűrők,
– víztartályok,
– ventilátor és pumpa,
– rádió és antenna.
Mindez egyetlen hátizsákban, amelynek hibátlanul kell működnie akár nyolc órán át.

Amikor az űrhajósok űrsétára indulnak (EVA), ketten mennek biztonsági okokból, és több kötélen is rögzítve maradnak az állomáshoz.
Ha elszakadnának, a visszatérés saját erőből lehetetlen lenne – ezért van náluk a SAFER (Simplified Aid For EVA Rescue), egy miniatűr hajtóműves hátizsák, amellyel vészhelyzetben visszatérhetnek.
Szerencsére eddig még sosem kellett éles helyzetben használni.

Az EMU-ruha lábrésze korlátozottan mozgatható – a munka nagy részét a felsőtest végzi.
Holdjárásra például nem alkalmas, az Apollo-ruhák is nehézkesek voltak, és egy esésből felkelni szinte lehetetlen volt bennük.

A jövő Hold-misszióihoz új ruha kell.

A NASA kidolgozta az xEMU nevű referencia-tervet, amit most a Axiom Space cég fejleszt tovább AxEMU néven – ez lesz a következő Hold-ruha.
A prototípus színes, de az éles verzió fehér lesz, hogy visszaverje a napfényt. Szélesebb látómezőt, könnyebb mozgást, hajlítást és guggolást tesz lehetővé, valamint hosszabb űrsétát a korszerűbb PLSS-nek köszönhetően. Az új ruha hátulról nyílik – az űrhajós lábbal előre mászik bele, ami sokkal gyorsabb és kényelmesebb, mint korábban.

Végső soron az űrruha több mint öltözék – ez egy személyes űrhajó, amely életben tart az űr vákuumában.