A hátborzongató hely, ahol tényleg a ruha teszi az embert

Amikor ránézünk egy űrhajósra teljes felszerelésében, elsőre a filmekből ismert sci-fi hősökre asszociálunk. A valóság azonban sokkal praktikusabb és még lenyűgözőbb: az űrruha az emberi test védőburka egy olyan környezetben, ahol sem légnyomás, sem oxigén, sem védelem nincs – és ahol a test pillanatok alatt életképtelenné válna.

A szkafanderek fejlődése az elmúlt hatvan évben szorosan együtt járt az űrkutatás alakulásával. Minden korszak és misszió újabb és újabb kihívások elé állította a mérnököket, akiknek nem csupán életben kellett tartaniuk az űrhajóst, de biztosítaniuk kellett a mozgás szabadságát, a hőháztartás szabályozását és a kommunikáció lehetőségét is – mindezt egyetlen ruhadarabon belül.

Ráadásul hamarosan újra egy honfitársunkat láthatjuk ilyen szerelésben, ugyanis az Ax-4 misszióval Kapu Tibor, a Hunor Magyar Űrhajós Program kiválasztottja – az előzetesen május 29-re tervezett kilövés helyett – a jelenlegi tervek szerint június 8-án a Nemzetközi Űrállomásra repül. A magyar kutatóűrhajós csaknem harminc kísérletet fog elvégezni az ISS fedélzetén egy mai szemlélettel modernnek mondható űrruhában, de vajon hogyan alakultak az öltözékek az elmúlt évtizedekben?

Gagarin szerelése még olyan volt, mintha valaki papucsban ment volna hegyet mászni

A hatvanas évek elején az első űrbe jutó emberek – Jurij Gagarin (1961), majd az amerikai Mercury- és Gemini-program (1959 és 1966 között) résztvevői – még olyan nyomásruhákat viseltek, amelyek leginkább repülőgép-pilóták felszerelésére hasonlítottak. Ezek főként a vészhelyzeti túlélésre szolgáltak, ha a kabin nyomása megszűnne, ám a hajóból kilépve semmilyen védelmet nem nyújtottak volna viselőiknek.

A Mercury-ruha például alumíniummal bevont nejlonból készült, és csak minimális mobilitást engedett. A szkafander egy testhezálló, kétrétegű, nyomás megtartására képes szerelés volt, amelyet a BF Goodrich Company fejlesztett ki a Navy Mark IV ruhából, amelyet az amerikai haditengerészet is használt. A NASA 1959-ben választotta ki a Mercury-projektben való használatra, és a program során kisebb módosításokon esett át, elsősorban a vállakon. Ez volt az, amit Alan Shepard űrhajós viselt az Egyesült Államok által 1961. május 5-én indított, első emberi legénységgel végrehajtott űrrepülése során. A szuborbitális repülést egy Redstone rakétával indították Cape Canaveral 5. indítóállásáról, és körülbelül 15 perccel később Shepard az Atlanti-óceánba zuhant.

A szovjet SK–1 űrdressz is hasonló funkciókat látott el, és csak néhány órás használatra tervezték. Ezek a korai ruhák még nem voltak alkalmasak arra, hogy viselőjük elhagyja a kabint. Arra csak a következő generáció, a Voszhod–2 nevű küldetés során bevetett Berkut volt képes, amivel Alekszej Leonov 1965. március 18-án végrehajtotta az első emberi űrsétát. A Berkut masszív volt, de továbbra is nehéz, a ruha magában 20 kilót nyomott, és annyira felpuffadt a vákuumban, hogy Leonovnak súlyos nehézségek árán sikerült csak visszatérnie a történelmi sétáról.

Az űrsétákkal a ruhaválasztás is bonyolódott

Az igazi áttörést az Apollo-program hozta, amely során az amerikai űrhajósok már nemcsak orbitális repüléseket hajtottak végre, hanem le is szálltak a Holdra. Ez új dimenziókat nyitott az űrruhák tervezésében. Az Apollo felszerelései, különösen az A7L típus, már teljesen autonóm életfenntartó rendszert hordozott:

A ruha anyaga húsz különböző rétegből állt, köztük teflon, kapton, mylar (polietilén-tereftalátból (PET), szövéses poliészter fólia és aramid-szálak (kevlár néven vált ismertté) biztosították a hőszigetelést, a mikrometeoritok elleni védelmet és a mechanikai integritást. Erre nagy szükség is volt, hiszen a Hold felszínének extrém hőmérsékleti viszonyai – a napos oldalon akár 120 Celsius-fok, az árnyékban akár mínusz 150 Celsius-fok lehet – olyan komoly kihívást jelentettek, amelyeket csak e komplex szerkezetű űrruhákkal lehetett kezelni. 

Eközben természetesen a versenytárs Szovjetunió is folyamatosan fejlesztette saját rendszerét. Bár űrsétáik száma kezdetben kevesebb volt, a Szojuz-programban kifejlesztett Sokol-ruha további változatai máig használatban vannak a Nemzetközi Űrállomásra tartó és onnan visszatérő űrhajósok körében. Ez a ruha nem alkalmas űrsétára, viszont a kabinban történő nyomásvesztés esetére védelmet nyújt. A ruha PVC- és alumíniumrétegekből áll, viszonylag rugalmas, és a hosszú űrutazások során kényelmes viselet. A Sokol modern változata egy gumírozott polikaprolaktám (félig kristályos, hőre lágyuló műanyag) belső rétegből és egy fehér nejlonvászon külső rétegből áll. A csizma a szerelés része, nem különálló darab. A kesztyűk ezzel szemben levehetők, és eloxált alumínium csuklócsatlakozókkal rögzíthetők a ruhához. 

A fentiekhez képest az amerikai EMU – Extravehicular Mobility Unit – mégis egy igazi technológiai mestermű. Ez az 1980-as években debütált a Space Shuttle-programban, és azóta is használatban van az ISS-en. Az EMU nemcsak oxigént és hűtést biztosít, hanem mozgásszabadságot is. A ruha olyan összetett rendszereket tartalmaz, mint a víz alapú hőszabályozó keringés, a szén-dioxidot eltávolító egység és a nyomáskiegyenlítő mechanizmusok. A kevlár és a meta-noromid alapú nomexrétegek nemcsak védelmet adnak, de tűzállóak és rendkívül tartósak is. A teljes felszerelés azonban meglehetősen nehéz: a súlya meghaladhatja a 100 kilogrammot, viszont a világűr súlytalanságában ez nem jelent különösebb problémát – a mozgás azonban így is nehézkes, ezért az illesztések, csuklópántok és kesztyűk külön figyelmet kaptak a tervezés során.

Az orosz oldalon ennek megfelelője volt az NPP Zvezda által tervezett Orlan, amely szintén fejlett életfenntartó rendszerrel rendelkezik, de szerkezete némileg egyszerűbb. A fejlesztés egyik különlegessége, hogy hátulról lehet belelépni, akárcsak egy páncélba. Ez gyorsabb öltözködést tesz lehetővé, és csökkenti a hibalehetőségeket az illesztések körül. Az évek során több változata is megjelent, egyre modernebb elektronikával és hosszabb üzemidővel.

A Hold és a Mars is kihívás, de a Prada megoldja

Az űrhajósoknak az űrsikló program 1972-es rajtja óta a legtöbb esetben kétféle ruhára van szükségük a küldetéseikhez. Az egyik az indító- és belépőruha, amelyet akkor viselnek, amikor az űrbe indulnak, majd amikor visszatérnek a Földre. 

A második szerelés célja az űrhajósok védelme az űrben, űrséták során, vagy éppen a Holdon. Ezt Extravehicular Activity (EVA) ruhának vagy Extravehicular Mobility Unit (EMU) ruhának nevezik. Az EMU űrruha két fő része a nyomás alatti ruha és az életfenntartó rendszer. Az EMU tulajdonképpen egy személyes űrhajó az űrhajós számára. Ekkoriban egy NASA-űrruha elkészítése körülbelül 15-20 millió dollárba (5,4-7,2 milliárd forintba) került, ami mára elérheti a 150 millió dolláros (54 milliárd forintos) összeget is.

Az utóbbi évek azonban egy teljesen új korszakot nyitottak, a magánűrrepülés megjelenésével nemcsak a technológia, de a dizájn is előtérbe került. A SpaceX által fejlesztett Crew Dragon űrhajóhoz készített ruha – közismert nevén a „Starman suit” – már teljesen más szemléletet tükröz. Egyrészes, letisztult, jövőbe mutató formavilággal rendelkezik, és érintőképernyő-kompatibilis kesztyűkkel szerelték fel. Bár nem alkalmas űrsétára, teljes mértékben biztosítja a kabinban a túlélést, és ergonomikus, hosszú távon is viselhető megoldás. A ruha fejlesztésében ehhez mérten hollywoodi jelmeztervezők is részt vettek, ami jól mutatja, mennyire fontossá vált a megjelenés, a márka és az élmény is.

A jövő űrruhái pedig folyamatosan fejlődnek: a NASA Artemis-programja során újra embert küldene a Holdra, ehhez pedig a korábbinál is mozgékonyabb, strapabíróbb és intelligensebb ruhákra van szükség. Az xEMU prototípus már beépített érzékelőkkel, hangvezérléssel, porálló zárásokkal és kibővített látómezővel rendelkezik. Különösen fontos szempont, hogy a Hold finom pora ne jusson be a ruha illesztéseibe, ne károsítsa az elektronikát, és ne jelentsen egészségügyi kockázatot.

A Kapu Tiborékat is az űrbe repítő Axiom Space amerikai űrvállalat Hold-missziós ruhájának tervezésében a Prada olasz divatház és a szemüvegeiről ismert kaliforniai Oakley is részt vett. Az űrruhában többszörösen beépített tartalékrendszerek szolgálják a biztonságot, fedélzeti diagnosztikai rendszerrel rendelkezik, a sisakba HD-kamerát és 4G/LTE távközlési kapcsolatot építettek. A biometrikus monitorral és szén-dioxid-eltávolítóval felszerelt létfenntartó rendszer nyolcórás viselést tesz lehetővé. Az űrruhát férfiak és nők is használhatják.

A Mars-missziókhoz készülő ruhák szintén újabb technológiai kihívásokat vetnek fel: a bolygó vékony légköre, a gyilkos porviharok, a hideg és a hosszú tartózkodási idő miatt olyan öltözetek kellenek majd, amelyek akár hónapokon át is képesek működni. A fejlesztők önjavító anyagokat, napelemeket, mesterséges izmokat és akár biológiailag lebomló komponenseket is fontolóra vesznek a tesztek során – ám a Marsra való repülés még jóval odébb van. 

(Borítókép: Joseph Tanner amerikai űrhajós integet a kamerának 2006 szeptemberében. Fotó: NASA / Getty Images)