Kombinezony kosmiczne, znane też jako skafandry, to niezwykle zaawansowane technologicznie elementy wyposażenia astronautów. Ich rola wykracza daleko poza funkcję odzieży. Pełnią one zadania z zakresu podtrzymywania życia, ochrony zdrowia i zapewnienia możliwości pracy w ekstremalnych warunkach panujących poza atmosferą Ziemi. 

Fot. 1. Skafandry kosmiczne używane do pracy na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej – Wikimedia, Autorstwa NASA - domena publiczna

Do czego służy skafander kosmiczny?

Główne zadania skafandra to przede wszystkim ochrona ludzkiego ciała w środowisku, które nie nadaje się do życia. Skafander zapewnia odpowiednie ciśnienie, temperaturę i dostarcza tlen, umożliwiając przetrwanie w próżni kosmicznej. Chroni przed promieniowaniem słonecznym, mikrometeoroidami i ostrymi wahaniami temperatury, od ekstremalnych mrozów do intensywnego ciepła. Wyposażony jest także w systemy komunikacyjne i elementy umożliwiające wykonywanie prac manualnych podczas spacerów kosmicznych.

Jak jest zbudowany skafander?

Kosmiczny skafander to zaawansowany technicznie ubiór ochronny, który pełni funkcję osobistego systemu podtrzymywania życia. W rzeczywistości bardziej przypomina miniaturową kapsułę kosmiczną niż zwykły kombinezon. Składa się z wielu warstw, z których każda pełni określoną funkcję.

Zewnętrzna powłoka chroni przed mikrometeorytami, promieniowaniem słonecznym i uszkodzeniami mechanicznymi. Poniżej znajduje się warstwa izolacyjna utrzymująca odpowiednią temperaturę ciała astronauty, ponieważ w przestrzeni kosmicznej różnice temperatur mogą sięgać setek stopni. Kluczowy element to również warstwa utrzymująca ciśnienie, bez niej ludzki organizm nie przetrwałby próżni.

Wewnątrz znajduje się specjalna bielizna chłodząca, tzw. Liquid Cooling and Ventilation Garment, z siecią cienkich rurek, przez które przepływa ciecz regulująca temperaturę ciała. Skafander wyposażony jest także w system komunikacji, zestaw do podawania wody, a nawet w specjalną pieluchę, ponieważ astronauci mogą przebywać w nim przez wiele godzin.

Integralną częścią skafandra jest hełm z wizjerem chroniącym oczy przed intensywnym światłem słonecznym, często pokryty złotą warstwą odbijającą promieniowanie. Z tyłu znajduje się plecak, który zawiera systemy podtrzymywania życia. Dostarcza tlen, usuwa dwutlenek węgla, reguluje temperaturę i umożliwia łączność z centrum kontroli lotu.

Fot. 2. Skafander kosmiczny Apollo noszony przez astronautę Buzza Aldrina podczas misji Apollo 11 – Wikimedia, Autorstwa NASA - domena publiczna

Każdy skafander projektowany jest indywidualnie i dopasowywany do sylwetki konkretnego astronauty, co zapewnia nie tylko bezpieczeństwo, ale też względną wygodę podczas długotrwałych spacerów kosmicznych.

Rodzaje skafandrów

Skafandry dzieli się m.in. według miejsca zastosowania. Modele IVA (Intra-Vehicular Activity) są używane wewnątrz pojazdów kosmicznych i nie muszą zapewniać takiej ochrony jak te do pracy w próżni. Z kolei skafandry EVA (Extra-Vehicular Activity) służą do spacerów kosmicznych i muszą spełniać najbardziej rygorystyczne normy bezpieczeństwa. Istnieją też modele pośrednie, IEVA, łączące cechy obu powyższych. Dodatkowo, ze względu na konstrukcję, rozróżnia się m.in. kombinezony miękkie, sztywne, hybrydowe i ściśle przylegające (skintight), zaprojektowane z myślą o zwiększeniu mobilności astronauty.

Fot. 3. Prototyp skafandra ciśnieniowego zaprojektowanego przez inżyniera wojskowego Emilio Herrerę na potrzeby lotu balonem stratosferycznym. ok. 1935 r.  – Wikimedia, Autorstwa Nationaal Archief

Krótka historia skafandrów

Pierwsze pomysły na skafandry kosmiczne pojawiły się już w latach 30. XX wieku, ale realny postęp nastąpił w okresie zimnej wojny. W 1961 roku radziecki kosmonauta Jurij Gagarin odbył pierwszy lot w skafandrze SK-1. W tym samym czasie Amerykanie pracowali nad własnymi konstrukcjami, które ostatecznie doprowadziły do powstania skafandra A7L używanego w misjach Apollo. W 1965 roku Aleksiej Leonow jako pierwszy człowiek wykonał spacer kosmiczny w skafandrze Berkut. Kolejne dekady przyniosły rozwój modeli takich jak radziecki Orlan czy amerykański EMU, stosowany na promach kosmicznych i na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Skafandry stale ewoluowały. Od sztywnych, niewygodnych konstrukcji, aż po modele bardziej ergonomiczne, dopasowane do sylwetki astronauty i lepiej odpowiadające na potrzeby długotrwałych misji. Choć podstawowe zasady ich działania nie zmieniły się drastycznie, to rozwój materiałów i systemów podtrzymywania życia sprawił, że dzisiejsze skafandry to mobilne systemy technologiczne o wysokim stopniu autonomii.

Fot. 4. Skafandry SpaceX  – Wikimedia, Autorstwa SpaceX

Podsumowanie

Kombinezony kosmiczne to jeden z najważniejszych elementów wyposażenia astronauty. Dzięki nim możliwe stały się loty w kosmos, spacery poza pojazdem oraz prace serwisowe na orbicie. Ich konstrukcja łączy inżynierię, medycynę, technologię materiałową i ergonomię, a historia ich rozwoju odzwierciedla tempo i charakter eksploracji kosmosu. Każdy model, od SK-1 po EMU, był odpowiedzią na konkretne potrzeby i wyzwania danej misji, przyczyniając się do kolejnych przełomów w historii lotów załogowych.

Źródło: Wikipedia