Od gumy k robotizácii. Pozrite si, ako sa vyvíjali vesmírne skafandre

Vývoj skafandrov
Vývoj skafandrov Zdroj: reprofoto: Youtube/Interesting Engineering

Po tom, čo človek zostrojil lietadlo a podmanil si nebo, prišla ešte smelšia myšlienka - podmaniť si vesmír. Postupným objavovaním podmienok a potrieb na kozmickú prácu sa zdokonaľovali aj skafandre. A bez nich by udalosti ako pristátie na Mesiaci, prvý výstup do otvoreného vesmíru či život na vesmírnej stanici neboli možné.

Tak ako sa vyvíjajú kozmické lode, aj skafandre prešli svojím vývinom. Na začiatku bol vzhľad a funkčnosť skafandra inšpirovaný tlakovými leteckými odevmi. Dnes sú vyrobené zo špeciálnych materiálov, ktorých úlohou je, okrem primárnej ochrany, aj komunikácia s posádkou.

„Skafander je oveľa viac než len súprava oblečenia, ktoré astronauti nosia na výstupoch do vesmíru. Plne vybavený skafander je skutočne kozmická loď pre jednu osobu,“ vysvetľuje NASA.

Preteky vďaka Studenej vojne

V 50. a 60. rokoch minulého storočia doslova prebiehali vesmírne preteky. V období studenej vojny totiž veľmoci USA a ZSSR chceli pokoriť jednu druhú tým, že vesmír zdolajú ako prvé. 

Sovietsky zväz hral v prvopočiatkoch bádania a podmaňovania si vesmíru prím. Prvým človekom vo vesmíre sa stal Jurij Alexejevič Gagarin. Obletel Zem a po 106 hodinách pristál. Stalo sa tak 12. 4. 1961. Na pamiatku sa tento deň stal Svetovým dňom letectva a kozmonautiky.

Skafander, ktorý mal oblečený, sa zapísal do histórie pod názvom SK-1. Tento skafander umožňoval katapultovanie až do výšky 8 kilometrov a bol vybavený dýchacím prístrojom. Sovietski kozmonauti ho používali do roku 1963.  

SK-1 bol neskôr upravený tak, aby mohol byť použitý aj na výstup do otvoreného vesmíru. Pomenovali ho Berkut. Bol však veľmi nepružný a vyskytol sa aj problém s priepustnosťou vonkajšej teploty. Pre tieto nedostatky nemal dlhú životnosť.

Čoskoro ho nahradili prvé prototypy skafandrov Sokol a Orlan. Tie sa v modernizovaných verziách používajú dodnes.

Skafander SK-1 vystavený v Múzeu kozmonautiky v Moskve
Skafander SK-1 vystavený v Múzeu kozmonautiky v Moskve Zdroj: shutterstock.com/AVRORACOON

Ruské skafandre Sokol a Orlan

Skafander Sokol po prvý raz predstavili v roku 1973. Nie je učený na pohyb v otvorenom vesmíre. Používa sa pri štarte a pristávaní.

Po smrti posádky Sojuzu11, ktorá zomrela pre extrémne zníženie tlaku počas opätovného vstupu na palubu, bolo treba dosiahnuť, aby oblek ochránil organizmus pred výkyvmi tlaku.

Sokol má preto pretlakový ventil, ktorý reguluje vnútornú tenziu v obleku. Ak je to nutné, kozmonaut dokáže v tomto skafandri prežiť 30 hodín v pretlakovej kabíne a 2 hodiny v beztlakovej atmosfére, teda vo vákuu.

Oblek Sokol na výstave Cosmos v Bratislave
Oblek Sokol na výstave Cosmos v Bratislave Zdroj: Shutterstock.com/Jaroslav Moravcik

​Skafander Orlan po prvý raz použili na vesmírny výstup v roku 1977. Ide o jednodielny skafander a vchádzalo sa doň zozadu otvorením „poklopu“. Na vonkajšej časti tohto otvoru bolo zariadenie, ktoré vháňal do obleku kyslík. Na hrudi bol ovládací panel, kde boli znaky otočené zrkadlovo a kozmonaut ich čítal pomocou zrkadla pripevneného na zápästí.

Kozmonauti v skafandri Orlan pri výcviku
Kozmonauti v skafandri Orlan pri výcviku Zdroj: shutterstock.com/vicspacewalker

Americké skafandre Mercury a Gemini

Američania svoj prvý skafander – Mercury – vyvinuli v roku 1959. Základnými prvkami boli nylón a guma, pričom sa v ňom astronauti cítili ako v pneumatike. Pohyblivosť v ňom bola veľmi problematická. 

V tomto obleku vzlietol do vesmíru v roku 1962 americký astronaut John Glenn Jr. Stal sa prvým Američanom, ktorý vyletel na obežnú dráhu. Druhýkrát letel do vesmíru vo veku 77 rokov. Okrem titulu prvý Američan vo vesmíre mu patrí aj titul najstarší astronaut.

NASA pre výstup do otvoreného vesmíru vyvinula oblek Gemini. Astronaut v ňom dýchal cez tzv. pupočnú šnúru, ktorou bol spojený s vesmírnou loďou. Novšie varianty obleku už boli vybavené zásobou kyslíka na 30 minút. Najťažšie varianty vážili až 34 kilogramov. Oproti skafandru Mercury bol oveľa flexibilnejší.

Skafander Gemini, ktorý nosia astronauti pri štarte a pristávaní
Skafander Gemini, ktorý nosia astronauti pri štarte a pristávaní Zdroj: shutterstock.com/martin.dlugo

Projekt Apollo a Mesačná prechádzka

Ďalšou výzvou vo vesmírnych pretekoch bolo pristátie na Mesiace. Tento cieľ si vyžadoval úplne iný typ skafandra, keďže musel spĺňať ďalšie náročné kritériá. A tak napokon vznikol skafander Apollo.

Namiesto chladenia vzduchom v ňom bola všitá hadička, v ktorej cirkulovala voda, podobne ako v chladiči motora. Pre lepšiu tepelnú izoláciu bol doplnený o ďalšie vrstvy látky.

Prilby vývojári vyrobili z polykarbonátu a ku skafandru boli pripevnené tlakovým tesniacim kruhom okolo krku. Na rozdiel od prilieb používaných v misiách Mercury a Gemini, ktoré sa otáčali spolu s hlavou astronauta, Apollo prilba bola pevne pripevnená ku skafandru. Vďaka tomu mohol astronaut v skafandri hlavou voľne pohybovať.

Apollo oblek mal rukavice s gumenými prstami a prenosný batoh, ktorý zabezpečoval astronautovi kyslík, odvádzal vydychovaný oxid uhličitý a reguloval obeh vody v chladení. Takto vybavený skafander vážil 82 kilogramov. Našťastie vďaka nižšej gravitácii na Mesiaci pocitovo vážil len 14 kíl.

Počas chôdze na Mesiaci mali astronauti na prilbách špeciálny štít, ktorý chránil oči pred poškodením zo slnečného žiarenia.

Misia Apollo na Mesiaci
Misia Apollo na Mesiaci Zdroj: NASA

Súkromné spoločnosti a vesmírna turistika

V dnešných časoch sa výskumom a vývojom skafandra zaoberajú aj súkromné spoločnosti. Cieľom je najmä vyvinúť oblek určený pre vesmírnych turistov. Najvýraznejšie v tejto oblasti pracujú dve spoločnosti - SpaceX a Boeing.

Spoločnosť Boeing prvýkrát predstavila svoj skafander s názvom Boeing Blue v roku 2017. Mal by sa používať na kozmických letoch na nízkej obežnej dráhe. Napríklad na a z vesmírnej stanice ISS. Váži len približne 6 kíl.

Prilba je mäkká, podobná kapucni. V nej je zabudovaný komunikačný systém, aby boli astronauti v kontakte s riadením misie a tiež, aby mohli členovia posádky komunikovať medzi sebou.

Materiál, z ktorého je oblek ušitý, je priedušnejší. Odvádza vlhkosť a tým udržiava telo astronauta v optimálnej teplote. Preto nie je potrebné dodávať chladiace zariadenie.

Použitie skafandra v misiách sa už niekoľkokrát odsunulo. Najnovší dátum použitia je júl 2023.

Komunikačný nosič nového skafandru od Boeingu
Komunikačný nosič nového skafandru od Boeingu Zdroj: nasa.gov

​Spoločnosť SpaceX predstavila svoje skafandre tiež v roku 2017. Po prvý raz ich použili v roku 2020 v misii Crew Dragon. Extravagantný miliardár Elon Musk chcel, aby bol jeho skafander iný ako všetky ostatné. Preto si na vypracovanie jeho vzhľadu najal hollywoodskeho kostyméra Jose Fernandeza, ktorý navrhoval kostýmy pre postavy vo filmoch X-men, Aquaman alebo Thor.

Sú žiarivo biele, futuristické a elegantné. Vážia približne 9 kilogramov. Komunikácia a dýchanie sú zabezpečené pomocou kábla, ktorý je pripevnený k sedadlu, na ktorom astronaut sedí. Sú ušité z kelvaru a nomexu, čo sú nehorľavé látky.

Astronauti NASA, ktorí tvoria posádku misie NASA Crew-1 - v kozmickej lodi Crew Dragon
Astronauti NASA, ktorí tvoria posádku misie NASA Crew-1 - v kozmickej lodi Crew Dragon Zdroj: nasa.gov

​Vlastnosti oblekov Boeing Blue a Dragon Flight sú rovnaké. Ani jeden nie je uspôsobený na výstup do otvoreného vesmíru. Oba sú vyrobené z jedného kusu. Majú teda napevno pripevnené topánky aj prilbu. Rukavice sú upravené na prácu s dotykovou obrazovkou.

Prečítajte si tiež:

Misia Mars

Inžinieri NASA aktuálne pracujú na skafandroch, ktoré majú slúžiť pre misie na Mars. Konkrétne ide o obleky s názvom Z-2.

Aj v tomto prípade sú vyvinuté dva varianty. Jeden je na použitie vo vnútri lode počas štartu a pristátia, náhlej straty tlaku, prípadne v mikrogravitácii. Sú oranžovej farby.

Druhý typ je biely a je určený na výstup do vesmíru a povrch planéty. Na chrbte je batoh so zariadením na podporu života.

Futuristický skafander

V roku 2019 predstavila NASA koncept, ako by mal vyzerať skafander budúcnosti. Ten by mal byť vo veľkej miere robotizovaný. Bude mať roztiahnuteľnú membránu, ktorá bude nielen chrániť astronauta, ale aj zbierať informácie z okolia pomocou senzorov.

Na základe nich bude môcť astronaut promptnejšie reagovať, čo skráti čas trvania práce mimo lode a s tým spojenej fyzickej a psychickej záťaže. Tiež mala znížiť počet zranení spôsobených práve natlakovaním skafandrov.

Skafander budúcnosti s ochrannou membránou
Skafander budúcnosti s ochrannou membránou Zdroj: nasa.gov

​Vesmírny výskum a expedície trvajú len niečo vyše 60 rokov a za ten čas sa podarilo dosiahnuť v tejto oblasti markantné výsledky.

Základom úspechu akejkoľvek vesmírnej misie je nepochybne skafander. Kedy a či sa vôbec podarí pristáť a skúmať inú planétu, nevie s určitosťou povedať nikto. S určitosťou však vieme povedať, že bez skafandra to nepôjde.

Zaujímavosti:
  • Jeden skafander trvá vyrobiť približne dva a pol roka.
  • Hoci niektoré skafandre boli použité len pri jednej misii, každý je vyrobený so životnosťou 15 rokov.
  • Astronauti trénujú prácu v skafandroch vo vode.
  • Skafandre pre ženy sú rovnaké ako mužské. Rozdiel je len vo veľkosti.
  • Na chrbte skafandra je tzv. SAFER. Je to zariadenie s tryskami, ktoré umožní astronautovi vrátiť sa na loď, ak by sa nedopatrením odpojil.
  • Formálny názov pre skafander používaný na raketopláne a Medzinárodnej vesmírnej stanici je Extravehicular Mobility Unit alebo EMU, zjednodušene preložené ako Jednotka mimovozidlovej mobility.

Pozrite si video štartu vesmírnej sondy (14. 4.), ktorá bude na Jupiteri hľadať život:

Voyo

Sledujte Televízne noviny vo full HD a bez reklám na Voyo

Práve sa číta

NAJČÍTANEJŠIE ČLÁNKY

Sledujte kanál spravodajstva Markízy

K téme Zaujímavosti

Dôležité udalosti