Akú úlohu zohráva skafander pri pobyte astronauta vo vesmíre?

Skafander chráni napríklad pred nízkym alebo vysokým tlakom, nedýchateľnou alebo jedovatou atmosférou, či pred príliš vysokou alebo príliš nízkou teplotou. Zameriame sa konkrétne na kozmický skafander a na ochranu kozmonautov vo vesmíre. Je to veľmi drahá záležitosť. Vesmírny skafander z roku 1974 stál v rozmedzí od 15 do 22 miliónov amerických dolárov. Dnes by sa cena pohybovala okolo 150-miliónov amerických dolárov. 

Kozmický skafander

Kozmonauti musia mať skafander pre zriedenú atmosféru. Kozmický skafander chráni kozmonauta, umožňuje život a prácu v tejto zriedenej atmosfére. Má zariadenia na reguláciu teploty, tlaku, vlhkosti a zloženia vnútornej atmosféry.  Kozmický skafander má dva základné druhy. Pri rozdielnych činnostiach sa používa viacero druhov kozmických skafandrov.

Záchranný skafander

Prvý druh je záchranný skafander a je určený na zabezpečenie ochrany kozmonautov nachádzajúcich sa vnútri kozmickej lode pri neočakávanej strate hermetickosti kozmickej lode, a používa sa počas štartu, pristávania alebo na zvýšenie bezpečnosti počas nebezpečných situácií a činností. Má však menšiu nevýhodu. Je totiž schopný ochrannej funkcie len na obmedzenú dobu, čo zahŕňa niekoľko hodín. Pri ochrannej funkcii má aj značne obmedzenú pohyblivosť, pretože sa nafúkne. Vo väčšine prípadov býva závislý od systémov kozmickej lode.

Kozmický skafander pre výstup z kozmickej lode 

Tento druh skafandra používajú astronauti pri výstupe do voľného kozmického priestoru alebo na povrch iných vesmírnych telies. Má dokonca väčšiu výhodu, je totiž úplne nezávislý od systémov kozmickej lode. No je podstatne ťažší a zložitejší. Váži síce 80 až 120 kilogramov, no je schopný zabezpečiť životné a pracovné podmienky až po dobu desať hodín. Tento skafander musí obsahovať systém regulácie vnútorného tlaku, zásobovania dýchacou zmesou a odstraňovania CO2 so zásobou kyslíka na minimálne 10 – 12  hodín, systém regulácie vnútornej teploty, ktorý zahŕňa ohrev i chladenie, či systém regulácie vlhkosti a klimatizácie. Ďalej musí obsahovať spojovaciu aparatúru, ktorá  zabezpečuje hlasovú komunikáciu medzi kozmonautmi navzájom, a taktiež s kozmickou loďou, prenos telemetrických údajov o zdravotnom stave kozmonauta a technickom stave skafandra. Zaujímavou vychytávkou môže byť aj televízny okruh. 

Možno vás zaujíma, čo nastane, keď je astronaut smädný, či potrebuje vykonať malú potrebu? Tento druh skafandra väčšinou obsahuje aj systém dodávajúci tekutiny na pitie a systém na odvod moču.

Zvyčajne máva obvykle tri hlavné časti, či vrstvy s rôznou funkciou. Prvou vrstvou je termoregulačná bielizeň. Je priliehavá a natiahnutá priamo na telo astronauta. Pokrýva celé telo, okrem hlavy, dlaní a občas i chodidiel. Hlava býva zakrytá samostatne, kuklou. V termoregulačnej bielizni sú votkané trubičky kvapalinového chladenia a ohrevu, či vodiče elektrického ohrevu tepelnej regulácie teplotyastronautovho tela a pracovného prostredia. Tkanina tejto bielizne odvádza pot od tela na vonkajšiu stranu. V termoregulačnej bielizni sú obvykle zabudované aj snímače údajov o zdravotnom stave astronauta. V kukle sú slúchadlá a mikrofóny pre hlasovú komunikáciu.

Druhá vrstva je najdôležitejšia z hľadiska ochrannej funkcie skafandra. Tvorí ju samotný hermetický a tepelne izolujúci skafander so všetkými technickými systémami. Skafander môže byť vybavený oddeliteľnou alebo otvoriteľnou prilbou a oddeliteľnými hermetickými rukavicami. Prilba obsahuje svetelné a tepelné filtre na ochranu priezoru, priezorov môže byť viac.

Tretia vrstva skafandra je tvorená ochranným povlakom. Ten chráni druhú vrstvu skafandru pred poškodením. Chráni pred mechanickým poškodením a čiastočne aj pred mikrometeoroidmi, čo je v podstate beta textília, pred slnečným žiarením a zaisťuje tepelnú ochranu a čiastočne aj tepelnú izoláciu.

Kúsok vyššie môžete vidieť Extravehicular Mobility Unit (EMU), čo je skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode pri letoch raketoplánu Space Shuttle a na Medzinárodnej kozmickej stanici ISS.

Ešte poznáme univerzálny skafander. Takýto druh dokáže plniť obidve funkcie. Ukážeme si typ amerického skafandra, o ktorom počul minimálne každý milovník filmov.

Apollo/Skylab A7L EVA and moon suits 

Je to univerzálny skafander astronautov NASA počas projektu Apollo, Skylab a Apollo-Sojuz od roku 1968 do roku 1975. Skafander sa používal ako záchranný počas štartu a pristátia. S ďalším doplnkovým vybavením, ako napríklad  skafander pre výstup do kozmického priestoru z kozmickej lode a pre činnosť na povrch Mesiacu.

Zaujíma vás, ako vyzeral skafander prvého čínskeho astronauta?

Je to Šen-čou 5. Toto je záchranný skafander pre prvý čínsky kozmický let s posádkou. Astronautom bol Jang Li-wej. 

Vlastné skafandre vyrábali aj Rusi. Prvý človek vo vesmíre, Jurij Gagarin, predsa použil práve ruský skafander SK-1, SK-2.  SK-1 bol použitý pri lete Vostok 6.

Poškodenie skafandra

Ak by sa astronautovi vo voľnom vesmíre poškodil skafander, následky by boli v konečnom dôsledku úplne fatálne. Prečo? Strata tlaku, ktorý skafander udržiava, by spôsobila pretlak zvnútra tela. Vzduch, ktorý by mal vdýchnutý v pľúcach, by mu ich mohol roztrhať. 

Skafandre sú navrhnuté tak, aby odolávali mikronárazom, ale rýchlosť vo vesmíre sa pohybuje okolo 28 500 km/h, takže aj tie najmenšie častice môžu byť pri tejto rýchlosti prinajmenšom smrteľné. Malá diera by okamžite spustila odtlakovanie a priemerný tlak vo vnútri skafandra by začal okamžite klesať, čo by malo za následok paniku, dezorientáciu, opuch časti tela, odkiaľ sa spúšťa odtlakovanie, vyčerpanie bolesti svalov, problémy s dýchaním, zahmlievanie prilby priezor blokujúci videnie, postupné opuchy celého tela a nakoniec udusenie a smrť. Toto všetko by sa udialo počas 15 sekúnd. Človek najprv omdlie, potom dôjde k smrti. Informoval portál quora.com. Vákuum vesmíru je taktiež veľmi studené, astronaut bez skafandra by zamrzol. Taktiež by mohol zhorieť, nakoľko v určitých pozíciách by mohol byť vystavený extrémne silnému žiareniu.

Poškodenie rukavice

Počas jedného z letov raketoplánu EVA došlo k prepichnutiu, defektu, rukavice astronauta. Bolo to dôvodu výrobnej chyby. Astronaut si to ani nevšimol, až kým po ukončení letu nenašiel na svojej ruke čudnú červenú škvrnu. Diera na rukavici nebola veľká a jeho pokožka ju utesňovala, takže únik vzduchu bol pod úrovňou alarmu. Poškodenie rukavice podľa tímu NASA ohrozuje astronautov najmenej.

Napríklad rukavice skafandra NASA sú vyrobené z piatich ochranných vrstiev, pričom vrstva Vectran je druhá z vonkajšej strany, aby sa zabránilo porezaniu a odreninám, uviedla vesmírna agentúra NASA. 

Astronaut raketoplánu Endeavour Rick Mastracchio nahlásil v roku 2007 malú dieru vo vectranovej vrstve palca rukavice ľavého skafandra približne na štvorhodinovej hranici, čo viedlo Mission Control k predčasnému ukončeniu a návratu do prechodovej komory. Výlet do vesmíru mal trvať asi 6,5 hodiny. „Vidím povrch pod materiálom Vectran,“ povedal Mastracchio. „Neviem, odkiaľ sa tá diera vzala,“ dodal.  „Nie je v absolútne žiadnom nebezpečenstve,“ uviedol komentátor NASA Kyle Herring o Mastracchiovi, a dodal, že skorý koniec vesmírneho výstupu bol len preventívnym opatrením. Informoval portál space.com.

Alexejoovi Leonovovi išlo o život

Alexej Leonovov sa kvôli nafúknutému skafandru nemohol vrátiť na loď. Jeho let odštartoval v roku 1965. Skafander sa nafúkol a zrazu bol väčší než vstupný otvor. Pokúšal sa znižovať tlak. Senzor jeho fyziologických funkcií ukazoval, že pulz má 143 za minútu a teplotu cez 38 stupňov. Na siedmy pokus sa dostal späť do rakety. Mal šťastie.