حضور
انسان ها در فضا بطور
حتم نيازمند عاملی
محافظت کننده در
برابر محيط نامناسب
فضا است زيرا انسان
بدون وجود لباس های
مناسب توانايی مقاومت
در برابر سرما و خلا
مطلق فضای خارج از
زمين را نخواهد داشت.
نشريه نيوساينتيست در
گزارشی به بررسی سير
تکاملی 5دهه اخير اين
پوشش های حياتی
پرداخته است که در
صورت عدم حضور آنها
بسياری از اطلاعاتی
که اکنون در دسترس
بشر قرار گرفته است،
همچنان در اعماق
کهکشان ها پنهان باقی
می ماندند.
اولين فضانوردی که به
دور مدار زمين حرکت
کرد، «جان گلن» نام
دارد که طی ماموريت
خود در سال های 1958
تا 1963 اولين لباس
فضانوردی ناسا را به
تن کرد. اين لباس
مطابق با ساختار لباس
های نيروی هوايی
آمريکا به منظور
مقاومت در فشار
ارتفاع بالا طراحی
شده و مناسب
راهپيمايی های فضايی
نبوده است. به همين
دليل اين لباس در
مناطق مفصلی به
يکديگر فشرده شده و
حجم لباس را کاهش می
داده است. اين فرايند
به خودی خود باعث
افزايش فشار در ديگر
نواحی لباس خواهد شد
و به همين دليل
فضانوردان توانايی خم
کردن زانوها و يا
بازوهای خود را
نداشته اند. از اين
رو اين نوع از لباس
تنها بعنوان محافظی
در برابر کاهش شديد
فشار استفاده می شده
است.
طراحی لباس های فضايی
طی ماموريت «جمينی»
که اولين راهپيمايی
فضايی بشر در 3 ژوئن
1965 طی آن صورت
گرفت، يک گام به پيش
رفت. به منظور حفظ
فضانوردان از فشار و
حرارت پايين در فضا
لباس هاي «جميني» به
يک لايه اضافه و کيسه
هايي بادکنک مانند
مملو از گاز مجهز بود
تا فشار در بدن افراد
همزمان با انعطاف
پذيري حفظ شود. «گاس
گريشام» و «جان يانگ»
دو فضانورد اولين
ماموريت جميني به
شمار مي روند که لباس
هاي جميني را به تن
دارند. اين لباس به
سيستم تهويه هواي
مجزايي متصل است که
دماي بدن فضانوردان
را خنک نگه مي دارد.
«وايت» به منظور
افزايش توانايي در
راهپيمايي فضايي از
يک سلاح گازي استفاده
کرد. اکسيژن مورد
نياز فضانورد نيز از
طريق کابلي از
فضاپيماي جميني 4 به
لباس فضانورد منتقل
مي شده است. به منظور
افزايش انعطاف پذيري
در لباس هاي فضايي
لباس فضايي «آپولو»
در قسمت هاي مفصلي
مانند زانو، شانه ها
و آرنج از موادي
لاستيکي توليد شد.
هنگاميکه براي اولين
بار بشر در سال1969
بر سطح ماه فرود آمد،
لباس فضايي آپولو به
کوله پشتي تجهيز شده
بود که اکسيژن کافي
را براي تنفس، تهويه
و کنترل فشار لباس به
مدت 7ساعت و طي
راهپيمايي بر سطح ماه
تهيه مي کرد. با وجود
اينکه اين لباس
عملکرد خوبي را طي 6
ماموريت بر سطح ماه
از خود نشان داد
غبارهاي ماه که بر
سطح لباس قرار مي
گرفتند بعنوان يک خطر
جدي سلامت عملکرد
آنها را با تهديد
مواجه مي ساختند.
فضانوردان گزارش داده
اند که غبارهاي تيز و
ساينده ناشي از خاک
سطح ماه به اين
لباسها آسيب وارد
آورده و به لايه هاي
مختلف آن نفوذ مي
کنند. لباس آپولو
بايد از ساختاري
بسيار سبک تشکيل مي
شد تا فضانوردان
بتوانند در ميان
نيروي گرانشي ماه و
با توجه به وزن 82
کيلوگرمي لباس به
راحتي به حرکت
بپردازند. فضانوردان
ناسا اکنون به منظور
راهپيمايي هاي فضايي
از دو تکه لباس فضايي
استفاده مي کنند که
به اختصار
EMU
خوانده مي شوند.
برخلاف لباس آپولو که
تنها متناسب با سايز
فضانورد ساخته مي شد،
اين لباس ها به دليل
داشتن قسمت هاي قابل
تغيير مي توانند مورد
استفاده افراد مختلف
با سايزهاي متفاوت
قرار گيرد. اين لباس
فشاري برابر يک سوم
فشار اتمسفر را داشته
و به همين دليل
فضانوردان به منظور
جداسازي نيتروژن
موجود در خون و نسوج
بدن خود را با
قرارگيري در اتاقکي
کم فشار قبل از آغاز
راهپيمايي فضايي از
بين ببرند. حرکت سريع
در فشار پايين مي
تواند منجر به ايجاد
حباب از گاز نيتروژن
و انسداد جريان خون
در بدن انسان شود که
گاهي اوقات موقعيت
هاي خطرناکي را بوجود
خواهد آورد. اين لباس
وزني برابر 180
کيلوگرم داشته و مي
توان به مدت 8 ساعت
از آن در محيط فضا
استفاده کرد. همچنين
عمر مفيد اين دسته از
لباس ها 30 سال خواهد
بود.
لباس هاي
EMU
تنها لباس هاي مناسب
براي راهپيمايي هاي
فضايي نيستند. برخلاف
لباس هاي
EMU
ناسا که از قسمت هاي
جداشونده اي
برخوردارند، لباس
«اورلان» روسي از
محفظه اي در پشت لباس
برخوردار است که
فضانورد از اين محفظه
لباس را به تن مي
کند. اين محفظه به
فضانورد اجازه مي دهد
با سرعت بالا و بدون
نياز به کمک شخصي
ديگر لباس را پوشيده
و يا از تن بيرون
آورند. وزن اين لباس
در حدود 110 کيلوگرم
بوده و امکان 7 ساعت
مداوم استفاده از آن
در محيط فضا وجود
دارد. در عين حال اين
لباس براي حداکثر 21
راهپيمايي فضايي
طراحي شده است. لباس
فضايي «فيتان» چيني
ها در سپتامبر2008 و
در زمان خروج
فضانوردان چيني از
فضاپيماي شنژو7 که
از اولين ماموريت
راهپيمايي فضايي کشور
چين بازمي گشت، در
معرض ديد عموم قرار
گرفت. اين لباس فضايي
پس از توليد لباس
«اورلان» روسي ها
طراحي شده که طي
ماموريت چيني ها مورد
استفاده فضانوردان
چيني قرار گرفت.
دستکش ها نيز بطور
حتم يکي از مهم ترين
بخش هاي لباس فضايي و
يکي از مهمترين
تجهيزات محافظتي
فضانوردان به شمار مي
رود. فضانوردان به
منظور حرکت دادن
انواع اهرم ها و
کنترل انواع تجهيزات
از دست هاي خود
استفاده مي کنند و
دستکش هايي با فشار
کنترل شده حرکت انگشت
هاي دست را براي
فضانوردان بسيار سخت
مي کند. لباس فضايي
آپولو به دو سري
دستکش مجهز بوده که
يکي بعنوان لايه زيري
و ديگري بعنوان لايه
رويي مورد استفاده
قرار مي گرفته است.
لايه زيرين به بالشتک
هاي فشار مجهز بوده و
لايه رويي از کتان،
پلي استر و شبکه هاي
فلزي ساخته شده بود.
اين لايه در
راهپيمايي هاي فضايي
به منظور محافظت در
برابر ذرات کيهاني،
حرارت و خراش ها مورد
استفاده فضانوردان
قرار مي گرفته است.
در ماه مي سال2007
مهندسي با نام «پيتر
هومر» موفق به کسب
جايزه اي 200 هزار
دلاري به خاطر طراحي
دستکش فضايي براي
سازمان ناسا شد. به
گفته وي اين دستکش بر
خلاف دستکش هاي رايج
که به دليل ساختار
چين دار باعث فرم
گرفتن انگشتان
فضانوردان مي شود، در
مناطقي داراي تا
خوردگي خواهد شد که
انگشتان دست به صورت
طبيعي توانايي خم شدن
را دارند. اين خصوصيت
توانايي حرکت دادن
انگشت هاي دست را
درفضانوردان افزايش
خواهد داد که در
نتيجه توانايي
عملياتي فضانوردان و
قدرت حمل تجهيزات
مختلف توسط آنها
افزايش خواهد يافت.
براي مدت ها ناسا در
تلاش مداوم براي
ابداع نسل جديدي از
لباس هاي فضايي بود
تا در کنار انعطاف
پذيري بيشتر توانايي
عملياتي آنها در
فشارهاي بالاتر نيز
افزايش يابد. لباس
فضايي «مارک»3 نسل
اوليه اين لباس است
که از دهه 1980 توليد
و تکامل آن آغاز شده
امکان انجام اعمال
متفاوتي از جمله زانو
زدن را براي
فضانوردان ايجاد
خواهد کرد. ناسا در
تلاش براي بازگشت به
ماه در سال2015 از
اين نسل از لباس هاي
فضايي براي پوشش
فضانوردان خود
استفاده خواهد کرد.
اين لباس نسبت به
راهپيمايي هاي طولاني
در ماه مقاوم بوده و
از انعطاف پذيري
بسيار بالايي
برخوردار است. از
گذشته لباس هاي
متناسب راهپيمايي هاي
فضايي بايد بر اساس
فشار هوا به منظور
حفظ فشار اطراف بدن
فضانورد توليد مي شده
است اما در آينده اي
نه چندان دور مي توان
از لباس هايي با
ابعاد و حجمي کمتر
استفاده کرد تا امکان
حرکت آزادانه براي
فضانورد وجود داشته
باشد.
لباس هاي
Biosuit
که توسط محققان موسسه
«ام آي تي» طراحي و
توليد شده از لايه
هايي مستحکم و مقاوم
از مواد براي حفظ
فشار بدن توليد شده
است. اين لباس از
قالب ميله اي تشکيل
شده است که تحت تاثير
حرکت اعضاي بدن
فضانورد انبساط پيدا
نمي کنند. اين خطوط
غيرکشسان اسکلت بندي
مستحکمي را به وجود
مي آورند که حرکات
فضانورد را محدود
نکرده و فرد مي تواند
به راحتي در اين لباس
حرکت کند. محققان
اعلام کرده اند که
تکميل نهايي و
استفاده از اين لباس
در فضا نيازمند چندين
سال زمان خواهد بود.
در عين حال گروهي
ديگر از متخصصان در
حال توليد لباس هايي
هوشمند فضايي هستند
که روزي قادر به خود
ترميمي، توليد انرژي
الکتريسيته و از بين
بردن ميکروب ها
خواهند بود.