Jak se měnil v průběhu let vesmírný skafandr?

Když se řekne kosmonaut, každý si představí člověka oděného do nafouknutého ochranného obleku s jakousi bublinou kolem hlavy. Skafandr se zkrátka stal jedním ze symbolů kosmonautiky. Jak se měnil jeho vzhled?

První skafandry pro Američany vyrobila v roce 1959 společnost B. F. Goodrich Company. Šlo o modernizovanou verzi výškových přetlakových obleků, které firma již produkovala pro námořní letectvo.

Skafandry byly připravovány každému přesně na míru, aby v kabině rakety zabíraly co nejméně místa. Astronauti tak nesměli přibrat, jinak by se do nich nenasoukali.

Jako první si ochranný oblek oblékl Alan Shepard (1923–1998), který 5. května 1961 uskutečnil první americký vesmírný let, byť ještě bez obletu Země.

A kam se mám vymočit?

Hned se ukázal významný nedostatek tohoto skafandru, neměl totiž žádné zařízení pro vykonání fyziologických potřeb kosmonauta. Počítalo se totiž s tím, že stráví ve vesmíru jen čtvrthodinu.

I když byl Shepard ve stavu beztíže jen čtyři minuty, předstartovní přípravy se protáhly na osm hodin. Jeho následovník, Gus Grissom, následně dostal gumovou plenu.

Teprve John Glenn (1921–2016), první Američan na oběžné dráze, měl k dispozici plnohodnotné zařízení pro sběr moči.

Plnohodnotný skafandr měl teprve John Glenn.

Potřebuje vůbec Gagarin skafandr?

V Sovětském svazu padla jako na dodavatele skafandru pro program Vostok volba na závod č. 918, později známý jako „Zvezda“.

Ten se už od roku 1952 věnoval konstrukci přetlakových obleků pro letectvo a vytvořil i kontejner pro prvního živého tvora na orbitě, fenku Lajku.

Na rozdíl od Američanů však považovali Sověti skafandr za zbytečnou věc, protože se domnívali, že pravděpodobnost ztráty tlaku v lodi byla velmi nízká.

Byl to „velký konstruktér“ ruského vesmírného programu, Sergej Koroljov (1907–1966), který na použití skafandrů přesto trval.

Počurané kolo pro štěstí

Sovětští konstruktéři se potýkali s problémy, protože na vývoj skafandru měli pouhé čtyři měsíce.

Nakonec se s úkolem poprali se ctí a do konce roku 1960 zhotovili 8 kusů skafandru SK-1. Právě v tomto obleku vyletěl Jurij Gagarin (1934–1968) dne 12. dubna 1961 do kosmu.

Aby se vyhnul starostem s močením ve vesmíru, vymočil se cestou k raketě na zadní kolo autobusu, který ho tam vezl. Tento rituál pro štěstí pak používaly i další posádky vesmírných letů.

Ale již na tomto skafandru byl v rozkroku minirukáv se zašněrovaným koncem, který bylo možné využít při „volání přírody“.

Rozdíl mezi Glennovým a Gararinovým oblekem.

Pohodlné, ale ne na moc dlouho

V USA navázal na program Mercury program Gemini. Skafandry pro tuto misi, jež měla vynést do vesmíru dvoučlennou posádku, vytvořila společnost David Clark. Jejich výhodou byl „link net“, vrstva zabraňující bobtnání skafandru.

Šlo o speciální síťovanou tkaninu, která zajišťovala stejný tvar skafandru před natlakováním i po něm. Při krátkých letech se osvědčily na výbornou, ale při delších skýtaly jisté nepohodlí.

Když ovšem NASA začala plánovat výstupy do volného vesmíru (EVA), ukázalo se, že zde už tyto obleky neobstojí.

Když Američané dva, my hned tři

Rozhodnutí Američanů vypustit do vesmíru loď Gemini s dvoučlennou posádkou nutila ke změnám i Sověty. Koroljov tak dostal od sovětského vůdce Chruščova (1894–1971) příkaz přestavět jednomístnou kabinu Vostoku na Voschod, určený pro tříčlennou posádku.

Vybavení kabiny se muselo osekat na minimum, a to včetně skafandrů. Dne 12. října 1964 tak do kosmu odstartovala loď Voschod-1, ve které seděli tři kosmonauti, oblečení pouze ve vlněných kalhotách a bundách. Mise překvapivě dopadla úspěšně, risk to však byl značný.

Skafandry v sobě měli síťovinu, která zabraňovala bobtnání.

Přidejte k orlovi batoh s kyslíkem

Dalším cílem, který si obě soupeřící země vytyčily, byl výstup do volného prostoru (EVA). Kvůli úspoře místa v kabině se nový skafandr, pojmenovaný Berkut neboli orel skalní, vydal cestou měkké konstrukce.

Aby mohl být zajišťován přísun kyslíku po delší dobu, byl k němu přidán batoh, obsahující tři dvoulitrové láhve kyslíku. S tímto vybavením se do kosmu 18. března 1965 vydala loď Voschod-2. Posádku tvořili Pavel Běljajev a Alexej Leonov.

Jeho skafandr se při výstupu do vesmíru vinou natlakování mírně nafoukl a proměnil doslova v beton. Při návratu do lodi pak Leonov zjistil, že se zpět do přetlakové komory zkrátka nevejde.

Horké chvilky v mrazivém kosmu

Začal bojovat o holý život. Snížil tlak na nouzových 270 hPa, což odpovídá nadmořské výšce 10 000 metrů. Tím snížil tuhost obleku a do komory se dostal, ale hlavou napřed. Musel tak udělat kotrmelec, aby zaujal správnou polohu pro návrat do lodi.

Při něm se v užší části komory zasekl, nakonec se mu však manévr podařilo dokončit. Mimo loď strávil 23 minut, z toho 12 ve volném prostoru. Problémovým se ukázalo rovněž chlazení skafandru, Leonov se během vycházky přehříval a hrozil mu kolaps.

Oblek byl vyrobený z měkkého materiálu. Měl k sobě přidělané kyslíkové lahve.

Nikdy nepoužitý skafandr

Pro cesty na Měsíc byl pak závodem Zvezda v roce 1967 navržen skafandr Krečet, do něhož kosmonauti vstupovali jako do skříně poklopem vzadu, který pak za sebou zavřeli pákou. Vážil 90 kg a mohl fungovat až 10 hodin.

Jako první měl tento skafandr tvrdý trup a měkké „končetiny“, což se osvědčilo i pro další obleky. Krečet však nikdy nebyl použit pro žádnou vesmírnou misi.

Spojení umožní jestřáb!

V 60. letech začal Sergej Koroljov rozpracovávat ideu spojení dvou lodí na oběžné dráze. Pro tyto účely byl vyvinut zcela nový skafandr, jenž získal označení Jastreb neboli jestřáb. Měl umožnit až dvouhodinovou práci kosmonauta ve volném vesmíru.

Tvůrci ze závodu Zvezda se nakonec rozhodli pro regenerativní koncept ventilace, kdy se vydechovaný vzduch po vyčištění znovu vracel do oběhu. Tento princip se u skafandrů využívá i dnes.

Jestrab byl navržen i do volného vesmíru.

První oběť a následný úspěch

Systém podpory života byl vtěsnán do batohu o váze 31,5 kg, který se umisťoval na nohy. S tímto skafandrem vyletěl na lodi Sojuz-1 do kosmu Vladimir Komarov.

Jeho let však skončil tragicky, se Sojuzem-2 se nespojil a při návratu na Zemi se zamotaly brzdicí padáky a kosmonaut se pádem na zem zabil.

Úspěšný výstup do volného vesmíru a spojení lodí na orbitě se pak podařilo až posádkám lodí Sojuz-4 a Sojuz-5. Skafandry Jastreb se tak sice dočkaly svého ostrého nasazení, ale zároveň se ukázaly být slepou uličkou vývoje a byly nahrazeny modernějšími typy.

Hvězdný skafandr přistál na Měsíci

Od roku 1961 se Američané soustředili na program Apollo, který měl dostat člověka na Měsíc. Po požáru lodi Apollo 1 byl u skafandrů kladen důraz na nehořlavost.

Díky tomu vznikl skafandr typu A7L, který používaly posádky Apolla 7 až 14, tedy i Neil Armstrong (1930–2012) a Buzz Aldrin (*1930). Zároveň se skafandrem byl vyvíjen i přenosný systém na podporu života (přezdívaný batoh), který fungoval až šest hodin.

Pro krátké pobyty ve volném vesmíru (EVA) u misí Apollo 15 až 17 a na kosmické stanici Skylab vznikla vylepšená verze skafandru A7LB. Ta měla místo batohu speciální sestavu u pasu astronauta.

Skafandry pro program Apollo byly nehořlavé.

Sověti na Měsíc nedorazili

Sovětský lunární program odstartoval pozdě a potýkal se s řadou značných problémů včetně nedostatku financí. Nadobro jej však pohřbil až úspěch amerického Apolla.

Sověti ve snaze dobýt Měsíc vyvíjeli již zmíněný skafandr Krečet a souběžně s ním i oblek Orlan neboli mořský orel, ale jejich vývoj byl v roce 1974 ukončen.

Osud Orlanu však ještě nebyl zpečetěn, podnik Zvezda jej upravil pro využití na stanici Saljut pro práci ve volném vesmíru, model dostal jméno Orlan-D.

Orel pro Světlanu

V něm roku 1984 vystoupila jako první žena do volného prostoru kosmonautka Světlana Savická (*1948). Následně vznikly další modifikace Orlanů, které byly využívány i na stanici Mir, a to až do konce její provozní životnosti.

Od roku 2017 se nejnovější model Orlan-MKS používá na ISS. Kopií Orlanů vznikly i skafandry pro čínské kosmonauty. Pouze pro vnitřní použití byly roku 1973 vytvořeny měkké záchranné skafandry Sokol. Ty se užívají dodnes.

V Orlanovi vstoupila do vesmíru kosmonautka Světlana Savická.

Podívá se EMU na Měsíc?

I NASA řešila obleky pro pohyb ve volném vesmíru. Nakonec byl roku 1981 představen EMU (Extravehicular Mobility Unit), dvoudílný polotuhý nezávislý skafandr pro krátký pobyt ve volném vesmíru.

Používají se od roku 1982, dnes na ISS. Celkem bylo vyrobeno osmnáct těchto obleků.

Pro program Artemis, v jehož rámci má do roku 2024 přistát „první žena a další muž“ na Měsíci se počítá s vylepšenou verzí xEMU. Uvnitř lodí používají astronauti od roku 1994 záchranný oblek ACES, přezdívaný pro svoji oranžovou barvu dýňový.

Jako z jiného světa

Aktuálně provádí mise do vesmíru i soukromá společnost Elona Muska Space X. V rámci pilotované mise Crew Dragon oblékli astronauti futuristické skafandry Starman. Za jejich vzhledem stojí kostýmní výtvarník Jose Fernandez.

Helmy mají 3D potisk, rukavice jsou citlivé na dotykovou obrazovku. Použít je však lze pouze uvnitř kosmické lodě.

Novou verzi skafandrů vytvořila pro přepravu astronautů na vesmírnou stanici ve svých lodích Starliner i společnost Boeing. Vznikají také prototypy skafandrů pro lety na Mars.