Кіріспе
Ғарыш костюмі – қатал ғарыш ортасында, вакуумда және температураның экстремалды өзгеруінде адамды тірі ұстауға арналған киім. Ғарыш костюмі немесе ғарышқа арналған киім, ғарыш кеңістігіндегі қатал ортада, вакуумда және температураның шектен тыс өзгеруінде адам өмірін сақтау үшін киіледі. Ғарыш костюмдері көбінесе ғарыш кемесі ішінде, кабиналық қысымның төмендеуіне қарсы сақтандыру шарасы ретінде тағылады, сондай-ақ ғарыш кемесінен тыс қызметтер (EVA) үшін қажет. Ғарыш костюмдері Жер орбитасында, Ай бетінде және Айдан Жерге қайта оралу кезінде осындай жұмыстар үшін қолданылған. Қазіргі заманғы ғарыш костюмдері негізгі қысымды киімді күрделі жабдықтар мен ортаны бақылау жүйелерімен толықтырады, бұл киген адамға жайлылықты қамтамасыз етеді және аяқ-қолдарды бүгу үшін қажет күшті азайтады, вакуумға қарсы жұмсақ қысымды киімнің табиғи қатаю тенденциясына қарсы тұрады. Өзіндік оттегімен жабдықтау және ортаны бақылау жүйесі жиі қолданылады, бұл ғарышкерге ғарыш кемесіне тәуелсіз толық қозғалыс еркіндігін береді. Ғарыш костюмдерінің үш түрі бар: IVA (ғарыш кемесі ішіндегі қызмет), EVA (ғарыш кемесінен тыс қызмет) және IEVA (ғарыш кемесі ішінде және тыс қызмет). IVA костюмдері қысыммен жабдықталған ғарыш кемесі ішінде киюге арналған, сондықтан олар жеңіл және ыңғайлы. IEVA костюмдері ғарыш кемесі ішінде де, сыртында да қолдануға арналған, мысалы, Gemini G4C костюмі. Олар микрометеориттер мен температураның күрт өзгеруі сияқты ғарыш кеңістігінің қатал жағдайларынан күшті қорғауды қамтамасыз етеді. EVA костюмдері, мысалы EMU, планеталарды зерттеу немесе ғарышқа шығу үшін ғарыш кемесінен тыс қолданылады. Олар киген адамды ғарыш кеңістігінің барлық жағдайларынан қорғауы керек, сонымен қатар қозғалыс мүмкіндігі мен функционалдықты қамтамасыз етуі керек. Соңғы екі көрсеткіш қосылады, сондықтан көптеген қазіргі заманғы ғарыш костюмдері қолданбайды, бірақ (бұл сәл түзету, себебі теңіз деңгейіндегі альвеолалық жартылай қысым бұрынғыдан сәл төмен). 20,7 кПа қысымды қолданатын ғарыш костюмдерінде ғарышкер тек 20,7 кПа - 11,6 кПа = оттегі алады, бұл теңіз деңгейінен жоғары биіктікте қол жеткізілген альвеолалық оттегі қысымына тең. Бұл теңіз деңгейіндегі оттегінің қалыпты жартылай қысымының шамамен 42% құрайды, бұл коммерциялық жолаушылар ұшағындағы қысымға ұқсас және жұмыс істеуге қолайлы сыйымдылықты қамтамасыз ететін қауіпсіз әдеттегі ғарыш костюмін қысымдастырудың ең төменгі шегі болып табылады.
A space suit or spacesuit is a garment worn to keep a human alive in the harsh environment of outer space, vacuum and temperature extremes. Space suits are often worn inside spacecraft as a safety precaution in case of loss of cabin pressure, and are necessary for extravehicular activity (EVA), work done outside spacecraft. Space suits have been worn for such work in Earth orbit, on the surface of the Moon, and en route back to Earth from the Moon. Modern space suits augment the basic pressure garment with a complex system of equipment and environmental systems designed to keep the wearer comfortable, and to minimize the effort required to bend the limbs, resisting a soft pressure garment's natural tendency to stiffen against the vacuum. A self contained oxygen supply and environmental control system is frequently employed to allow complete freedom of movement, independent of the spacecraft. Three types of space suits exist for different purposes: IVA (intravehicular activity), EVA (extravehicular activity), and IEVA (intra/extravehicular activity). IVA suits are meant to be worn inside a pressurized spacecraft, and are therefore lighter and more comfortable. IEVA suits are meant for use inside and outside the spacecraft, such as the Gemini G4C suit. They include more protection from the harsh conditions of space, such as protection from micrometeoroids and extreme temperature change. EVA suits, such as the EMU, are used outside spacecraft, for either planetary exploration or spacewalks. They must protect the wearer against all conditions of space, as well as provide mobility and functionality. The latter two figures add to , which is why many modern space suits do not use , but (this is a slight overcorrection, as alveolar partial pressures at sea level are slightly less than the former). In space suits that use 20.7 kPa, the astronaut gets only 20.7 kPa − 11.6 kPa = of oxygen, which is about the alveolar oxygen partial pressure attained at an altitude of above sea level. This is about 42% of normal partial pressure of oxygen at sea level, about the same as pressure in a commercial passenger jet aircraft, and is the realistic lower limit for safe ordinary space suit pressurization which allows reasonable capacity for work.
Қысқылтекпен алдын ала дем алу
Белгілі бір жұмыс қысымынан төмен ғарыш костюмдері, қалыпты атмосфералық қысымға дейін қысымдалған (мысалы, ғарыш шаттлы сияқты) ғарыш кемелерінен қолданылғанда, астронавттардың костюм кию алдында және ауа шлюзінде қысымды түсіру алдында "алдын ала оттегімен тыныс алуын" (яғни, белгілі бір уақыт бойы таза оттегіні тыныс алуын) қажет етеді. Бұл процедура денеден еріген азотты шығарып, азот бар атмосферадан жылдам қысым төмендеуден туындайтын декомпрессиялық аурудың алдын алуға бағытталған. Бұл кейбір танымал ғылыми-фантастикалық туындыларда бейнеленгенінен өзгеше. Оттегінің жетіспеуінен туындайтын әсерлер пайда бола бастағанда сана 15 секундқа дейін сақталады. Барлық жылуды жылулық сәулелену немесе сұйықтықтардың булануы арқылы жоғалту қажет болғандықтан, бірден қату эффектісі болмайды, ал қан дене ішіндегі қысымды сақтайтындықтан қайнамайды. Алайда, мұндай жағдайларда эбулизмге байланысты адам тіні көлемінің шамамен екі есеге дейін ұлғаюы мүмкін, бұл денешілдің дене бітімін еске түсіреді, ал емес, үлкендеп соққан шар сияқты. Ғарышта, маңызды биологиялық процестерді бұзып, радиациялық зақымдануға әкелуі мүмкін, жоғары энергиялы субатомдық бөлшектер бар. Радиацияға ұшырау екі жолмен проблема тудыруы мүмкін: бөлшектер адам денесіндегі сумен реакцияласып, ДНК молекулаларын бөлетін еркін радикалдарды жасайды немесе тікелей ДНК молекулаларын бұзады. Ғарыш кеңістігіндегі температура, сәулелі энергия көздеріне ұшырау деңгейіне байланысты қатты өзгеруі мүмкін. Күн сәулесінен туындайтын температуралар , ал оның болмаған жағдайында дейін төмендеуі мүмкін. Осы себепті, ғарыш костюмдері оларды қолдану жағдайларына сәйкес жеткілікті жылу оқшаулау және салқындатуды қамтамасыз етуі керек. Ең үлкен қауіп – жарылыс кезінде тыныс алуды тоқтатуға тырысу, себебі газдың кеңеюі өкпенің жарылуына алып келіп, зақымдауы мүмкін. Бұл әсерлер әртүрлі жазабастарда (өте биіктікте, ғарыш кеңістігінде және оқу вакуумдық камераларында) расталған. Адам терісін вакуумнан қорғаудың қажеті жоқ, өйткені ол өзінен газ өткізбейді.
Қолғап технологиясы
Mercury IVA, АҚШ-тың алғашқы ғарыш костюмі дизайны, көруге көмектесу үшін қолғаптардың ұштарында шамдар болған. Көлік құралынан тыс қызметтерге қажеттілік артқан сайын, Apollo A7L сияқты костюмдерде тесілудің алдын алу үшін Chromel r деп аталатын металл матадан жасалған қолғаптар пайда болды. Астронавттардың сезімталдығын жақсарту үшін қолғаптардың саусақтары силиконнан жасалды. Шатл бағдарламасымен бірге ғарыш кемесі модульдерін басқару қажеттігі туды, сондықтан ACES костюмдерінің қолғаптарында ұстауға арналған жабындар болды. Ғарышқа шығу үшін қолданылатын ЕЭМ қолғаптары астронавттардың қолын жылы ұстау үшін қыздырылады. Mark III костюмімен қолдануға арналған VI фазалық қолғаптар – "лазерлік сканерлеу технологиясы, 3D компьютерлік модельдеу, стереолитография, лазерлік кесу технологиясы және CNC станоктары" қолданылып жасалған алғашқы қолғаптар. Бұл төмен қысқа, дәл өндіріске және буынның қозғалғыштығы мен икемділігін арттыруға мүмкіндік береді.
Өмірді қолдау технологиясы
Аполлон миссияларына дейін ғарыш костюмдеріндегі тіршілік етуді қамтамасыз ету жүйесі ұяшық кабелі арқылы ғарыш капсуласына қосылған. Бірақ, Аполлон миссияларында өмірді қолдау жүйесі портативті өмірді қолдау жүйесі деп аталатын алынып тасталатын капсулаға өзгертілді, бұл ғарышкерге ғарыш кемесіне тіркелместен Айды зерттеуге мүмкіндік берді. Ғарышқа шығу үшін қолданылатын ЭМУ ғарыш костюмі ғарышкерге костюмнің ішкі ортасын қолмен басқаруға мүмкіндік береді. Mark III костюмінде тыныс алу, қысымды ұстау және жылу алмасу үшін 5.4 килограмм сұйық ауа бар рюкзак орналасқан. (Скафандр "су астындағы костюм" дегенді де білдіреді). Эмилио Эррера 1935 жылы толық қысымды "стратонаутикалық ғарыш костюмін" жобалап және жасады, ол 1936 жылдың басында жоспарланған ашық корзиналы балондағы стратосфералық ұшу кезінде қолданылуы тиіс еді. Уайли Пост рекордтық ұшулар үшін бірнеше қысым костюмдерін сынақтан өткізді. Рассел Колли Меркурий жобасының ғарышкерлері киетін ғарыш костюмдерін жасады, соның ішінде Алан Шепардты 1961 жылдың 5 мамырында Американың ғарышқа алғашқы адамы ретінде саяхатқа дайындады.
Кеңес және Ресей костюмдерінің үлгілері
SK сериясы (CK) – 1961–1963 жылдар аралығындағы «Восток» бағдарламасы үшін пайдаланылған ғарыш киімі. Юрий Гагарин осы киімді алғашқы ғарышқа сапарында киген. «Восход-1» кемесінде қысымды реттеуге арналған киімдер қолданылмаған. Беркут (Беркут – «алтын бүркіт» деген мағынаны білдіреді) ғарыш киімі – 1965 жылы Алексей Леоновты қоса алған «Восход-2» экипажы қолданған, SK 1 киімінің жетілдірілген түрі. 1967–1971 жылдар аралығындағы «Союз-1» мен «Союз-11» ғарыш кемелерінде ұшыру және қайта оралу кезінде қысымды реттеуге арналған киімдер киілмеген. Ястреб (Ястреб – «қаршыға» деген мағынаны білдіреді) – «Союз-4» және «Союз-5» арасындағы экипаж алмасу кезінде қолданылған ғарыш киімі. Krechet 94 (Кречет – «гирфалькон» деген мағынаны білдіреді) – Кеңес Одағының жоспарланған Айға қондыру бағдарламасы үшін жасалған. Стриж (Стриж – «шаян» деген мағынаны білдіреді) – «Буран» класындағы орбиталық аппараттардың ұшқыштары үшін әзірленген. Сокол (Сокол – «сақтал» деген мағынаны білдіреді) – ұшыру және қайта оралу кезінде «Союз» экипажының мүшелері киетін киімдер. Олар алғаш рет «Союз-12» кемесінде қолданылған. 1973 жылдан бері қолданылып келеді. Орлан (Орлан – «теңіз бүркіті» немесе «қалпақ бүркіт» деген мағынаны білдіреді) – ғарыштан тыс қызметтерге арналған киім, бастапқыда Кеңес Одағының Ай бағдарламасы үшін Ай орбитасындағы ғарыштан тыс қызметтерге арналған киім ретінде әзірленген. Қазіргі Ресейдің ғарыштан тыс қызметтерге арналған киімі. 1977 жылдан бері қолданылып келеді.
АҚШ костюм үлгілері
1950 жылдардың басында Зигфрид Хансен және Litton Industries компаниясындағы әріптестері вакуум камераларында қолданылатын, ал кейін NASA миссияларында пайдаланылған ғарыш костюмдерінің алғашқы үлгісі болған жұмысқа жарамды қатты қабықша костюмін жобалап, құрастырды. Әскери-теңіз күштерінің Mark IV жоғары биіктіктегі/вакуумдық костюмі Mercury жобасы үшін (1961–1963 жж.) қолданылды. Gemini ғарыш костюмдері (1965–1966 жж.) үш негізгі түрі жасалды: G3C – көлік құралы ішінде қолдануға арналған; G4C – EVA және көлік құралы ішінде қолдануға арналған, сондай-ақ Gemini 7 экипажы 14 күн бойы ғарыш кемесінде киген арнайы G5C костюмі. Күшін жоғалтқан MOL бағдарламасы үшін MH 7 ғарыш костюмдері. Apollo Block I A1C костюмі (1966–1967 жж.) – алғашқы екі Apollo миссиясының негізгі және резервтік экипаждары жаттығу кезінде киген Gemini костюмінің модификациясы. Apollo 1 кемесінде болған өрт кезінде нейлоннан жасалған қысымды киім еріді және өртке түсті. Бұл костюм Apollo I блогындағы ұшулар тоқтатылғаннан кейін қолданудан шықты. Apollo/Skylab A7L EVA және Ай костюмдері. Apollo II блогының костюмі 1968 және 1975 жылдар аралығында Apollo-ның он бір ұшуында, Skylab-тың үш ұшуында және Apollo–Soyuz сынақ жобасында АҚШ астронавттары киген негізгі қысымды костюм болды. Қысымды киімнің нейлоннан жасалған сыртқы қабаты Apollo 1 өртінен кейін отқа төзімді Beta матасымен ауыстырылды. Бұл костюм алғаш рет сұйық салқындату жүйесімен және сыртқы микрометеориттерден қорғайтын киіммен жабдықталды. Apollo 13 миссиясынан бастап, «командирдің жолақтары» енгізілді, бұл ғарышкерлердің камерада бір-бірінен айырмашылығын анықтауға мүмкіндік берді. Шатлдан қашуға арналған костюм STS 1 (1981) және STS 4 (1982) кезеңдерінде екі адамнан тұратын экипажмен, сол кезде орнатылған катапульді орындықтармен бірге қолданылды. Үлгі АҚШ Әскери-әуе күштерінен алынған. Шатл сертификатталғаннан кейін бұл костюмдер алынып тасталды. STS 5 (1982) және STS 51 L (1986) кезеңдерінде ұшыру және қайта кіру кезінде қысымды костюмдер киінбеді. Экипаж тек көк түсті ұшу костюмін және оттегілік шлемді киді. STS 26 (1988) рейсінде, Challenger апатынан кейінгі алғашқы ұшуда алғаш рет қолданылған Ұшыру-қайта кіру костюмі АҚШ Әскери-әуе күштерінің үлгісіне негізделген жартылай қысымды костюм болды. Ол 1988 жылдан 1998 жылға дейін қолданылды. 1994 жылдан бастап ғарыш кемесінде қолданылатын Advanced Crew Escape Suit (ACES) костюмі – ұшудың бастапқы және соңғы кезеңдерінде барлық Space Shuttle экипаждары киетін толық қысымды костюм. Бұл костюм SR 71 Blackbird және U 2 тыңшы ұшақтарының ұшқыштары, North American X 15 және Gemini ғарышкерлері киген АҚШ Әскери-әуе күштерінің жоғары биіктіктегі қысымды костюмдерінің тікелей жалғасы, сондай-ақ STS 26 рейсінен бастап NASA астронавттары киген Ұшыру-қайта кіру костюмдерінен алынған. Ол АҚШ Әскери-әуе күштерінің үлгісіне негізделген. Көлік құралындағы қозғалыс бірлігі (EMU) ғарыш кемесінде және Халықаралық ғарыш станциясында (ISS) қолданылады. EMU – бұл Жер орбитасында EVA орындау үшін ғарыш кемесінің немесе ISS экипажының мүшесіне қоршаған ортадан қорғау, қозғалыс, тіршілік етуді қамтамасыз ету және байланыс құратын тәуелсіз антропоморфты жүйе. 1982 жылдан бері қолданылып келеді, бірақ 2019 жылдан бастап шектеулі өлшемде ғана қол жетімді. SpaceX компаниясы Commercial Crew Program миссияларына қатысатын астронавттарға арналған IVA костюмін жасады (Demo 2 миссиясынан бастап, #SpaceX костюмі ("Starman костюмі") қараңыз). Бұл костюм дизайнының жалғасы ретінде SpaceX 2024 жылы EVA костюмін жасады. Костюмнің EVA нұсқасы Polaris Dawn жеке ғарыш миссиясы кезінде алғашқы коммерциялық ғарыш сапарында қолданылады. Орион экипажының аман қалу жүйесі (OCSS) Орион MPCV-де ұшыру және қайта кіру кезінде қолданылады. Бұл жүйе Advanced Crew Escape Suit-тен алынған, бірақ жоғары қысымда жұмыс істей алады және иық аймағының қозғалыс мүмкіндігін жақсартады.
SpaceX костюмі ("Starman костюмі")
2015 жылдың ақпан айында SpaceX, Dragon 2 ғарыш капсуласында астронавттар киетін ғарыш костюмін әзірлеуді бастады. Оның сыртқы түрін Хосе Фернандес – супергеройлар мен ғылыми фантастика фильмдеріндегі жұмыстарымен танымал голливудтық костюм дизайнері – және SpaceX негізін қалаушы және бас директоры Илон Маск бірлесіп жасады. Костюмнің алғашқы суреттері 2017 жылдың қыркүйек айында жарияланды. "Starman" деп аталатын манекен (Дэвид Боуидің сол аттас әнінен кейін) 2018 жылдың ақпан айында Falcon Heavy-дің алғашқы ұшырылуы кезінде SpaceX ғарыш костюмін киді. Бұл көрмелік ұшыру кезінде костюмға қысым жасалмады және сенсорлар қолданылмады. Вакуумға төтеп беретін костюм, астронавттың тізегіндегі бірнеше байланыс арқылы кабинадағы қысымның төмендеуінен қорғайды, сондай-ақ ауа мен электрондық байланыс жүйесін қамтамасыз етеді. 3D-принтерде жасалған шлемдерде микрофондар мен динамиктер орналасқан. Костюмдерге байланыс қажет болғандықтан және радиациядан қорғамайтындықтан, олар ғарыштан тыс қызметтер үшін қолданылмайды. Костюмдер әр астронавт үшін жеке тігіледі. 2018 жылы NASA коммерциялық экипажының астронавттары Боб Бенкен мен Даг Херли костюммен танысу үшін Dragon 2 ғарыш кемесінің ішінде ғарыш костюмін сынақтан өткізді. Олар оны 2020 жылдың 30 мамырында ұшырылған Crew Dragon Demo 2 рейсінде киді.
Қытай костюмдерінің үлгілері
Шугуан ғарыш костюмі: Қытай 1967 жылы тоқтатылған 714 жобасының экипаждық ғарыш бағдарламасы үшін әзірлеген бірінші буын EVA ғарыш костюмі. Оның массасы шамамен , түсі - қызғылт сары, және жоғары беріктікті көп қабатты полиэстер матадан жасалған. Астронавт оны кабина ішінде де, сыртында да, EVA жұмыстарында да қолдана алатын болған. "863 жобалық ғарыш костюмі: екінші буын қытайлық EVA ғарыш костюмі жобасы тоқтатылды. Шэньчжоу IVA (神舟) ғарыш костюмі: Бұл костюмді алғаш рет Ян Ливэй Шэньчжоу 5 ғарыш кемесінде киді, ол Қытайдың алғашқы экипаждық ғарыш ұшуы болды. Бұл костюм Сокол KV2 костюміне өте ұқсас, бірақ ол ресейлік костюмнің қытайлық аналогы деп саналады, нақты ресейлік костюм емес. Суреттерде Шэньчжоу 6-дағы костюмдердің бұрынғы костюмдерден ерекшелігі байқалады; олар жеңіл екені де хабарланды. Хайиң (海鹰号航天服) EVA ғарыш костюмі: Ресейден импортталған Орлан М EVA костюмі Хайиң деп аталады. Шэньчжоу 7 кемесінде пайдаланылды. Фейтиан (飞天号航天服) EVA ғарыш костюмі: Қытайда жасалған EVA ғарыш костюмі, сондай-ақ Шэньчжоу 7 миссиясында қолданылды. Бұл костюм жеті сағатқа дейін ғарышқа шығу миссиялары үшін жобаланған. Қытайлық ғарышкерлер 2007 жылдың шілдесінен бастап капсуладан тыс ғарыш костюмдерінде жаттығу жүргізіп келеді, костюмдердің әрқайсысынан асып түсетін салмағымен қозғалыс шектеледі. 2021 жылдан бастап Тяньгун ғарыш станциясының құрылысы басталғаннан бері Фейтиан ғарыш костюмінің жаңа буыны қолданылып келеді.
Жаңа технологиялар
Бірнеше компания мен университеттер қазіргі ғарыш костюмдерінен артық технологиялар мен прототиптерді жасап шығарып жатыр.
Қосымша өңдеу
3D-басып шығару (қосымша өндіріс) қатты қабықты ғарыш костюмдерінің массасын азайтуға мүмкіндік береді, бұл ретте олардың жоғары жылдамдылығын сақтайды. Бұл өндіріс әдісі костюмдерді тікелей орнында жасау және жөндеу мүмкіндігін де ұсынады, бұл қазіргі уақытта қолжетімді емес, бірақ Марсқа зерттеу сапарында қажет болады. Мэриленд университеті 2016 жылы AX 5 кинематикасына негізделген 3D-басылған қатты костюм прототипін жасауды бастады. Прототиптік қол сегменті ғарыш жүйелері зертханасының қолғап қорабында дәстүрлі жұмсақ костюмдермен салыстыру үшін сынақтан өтеді. Алғашқы зерттеулер қатаң костюм элементтерін, подшипниктердің ішкі жақтарын, шарлы подшипниктерді, тығыздағыштарды және тығыздау беттерін басып шығару мүмкіндігіне бағытталды.
Астронавт қолғап сынағы
Ғарыш костюмі қолғабын жасауда белгілі бір қиындықтар бар және қазіргі дизайндардың шектеулері бар. Осы себепті, «Ғарышкерлер қолғабының ғасырлық сынағы» жақсырақ қолғап жасау мақсатымен құрылды. 2007 және 2009 жылдары бәйгелер өткізілді, және тағы бір бәйге жоспарлануда. 2009 жылғы бәйгеде қолғап микрометеорит қабатымен жабылуы тиіс болды.
Ауда.X
2009 жылдан бері Австрия ғарыш форумы "Aouda. X" атты эксперименттік Марс аналогы ғарыш костюмін жасап келеді, ол адам-машина интерфейсіне және жағдайды бағалауды арттыру үшін бортолық есептеу желісіне бағытталған. Бұл костюм планеталық зерттеулердегі ластану жолдарын зерттеу және симуляция үшін таңдалған қысым режиміне байланысты шектеулер құру үшін жасалған. 2012 жылдан бастап, Австрия ғарыш форумының Мароккодағы Эрфудқа жасаған Mars2013 аналогты миссиясы үшін "Aouda. X" аналогты ғарыш костюмінің "Aouda. S" атты әріптесі пайда болды. Бұл костюм "Aouda. X" операцияларына көмектесуге және ұқсас костюмдердегі екі (аналогты) астронавттың өзара әрекеттесуін зерттеуге арналған, бірақ "Aouda. X"-тан аздап кем күрделі. "Aouda. X" және "Aouda. S" ғарыш костюмдері Жюль Верннің 1873 жылғы "Сексен күнде әлемді аралап шығу" романындағы ойдан шығарылған ханшайымның құрметіне аталған. "Aouda. X" костюмінің көпшілікке көрсетілетін макеті ("Aouda. D" деп аталады) 2012 жылы онда жүргізілген эксперименттерден кейін Австрияның Обертраун қаласындағы Дахштейн мұз үңгірінде қойылған.
Биоқұрал
Bio Suit – Массачусетс технология институтында әзірленіп жатқан ғарыш кеңістігіндегі жұмысқа арналған костюм, 2006 жылға дейін бірнеше төменгі аяқ прототиптерінен тұрды. Bio Suit әр киюшіге лазерлік дене сканилеу арқылы жеке тігіледі.
Констелляция ғарыш костюмі жүйесі
2006 жылдың 2 тамызында НАСА Констелляция бағдарламасының қажеттіліктерін қанағаттандыру үшін Констелляция ғарыш костюмін жобалау, әзірлеу, сертификаттау, өндіру және техникалық қолдау үшін ұсыныс сұранысын (RFP) жариялауды жоспарлап отырғанын мәлімдеді. НАСА бір костюмнің мынадай мүмкіндіктерге ие болуын көздеді: ұшыру, атмосфераға кіру және авариялық тоқтату кезінде өмірді сақтау; гравитациясы жоқ кеңістікте жұмыс істеу (EVA); Ай бетінде жұмыс істеу (EVA); және Марс бетінде жұмыс істеу (EVA). 2008 жылдың 11 маусымында НАСА жаңа ғарыш костюмін жасау үшін Oceaneering International компаниясына 745 миллион АҚШ доллары көлемінде келісім-шарт тапсырды.
IVA ғарыш костюмінің соңғы шекаралық дизайны
Final Frontier Design (FFD) 2010 жылы бірінші костюмін аяқтаған коммерциялық толық IVA ғарыш костюмін әзірлеп жатыр. FFD костюмдері жеңіл, жоғары жылдамдықты және қолжетімді коммерциялық ғарыш костюмдері ретінде жоспарланған. 2011 жылдан бері FFD IVA костюмінің дизайнын, жабдықтарын, өндіріс процестерін және мүмкіндіктерін жаңартып келеді. Құрылғаннан бері FFD түрлі мекемелер мен клиенттер үшін барлығы 7 IVA ғарыш костюмын (2016) құрастырды және симуляторларда, ұшақтарда, микрогравитацияда және гипобарикалық камераларда жоғары дәлдіктегі адам сынақтарын жүргізді. FFD-нің NASA-ның Коммерциялық ғарыш қабілеттері кеңсесімен FFD IVA костюмі үшін Адамдық қауіпсіздік жоспарын әзірлеу және іске асыру бойынша Ғарыш актісі туралы келісімшарты бар. FFD өздерінің IVA костюмдерін миссияларына сәйкес жіктейді: Жердегі сынақтар үшін Terra, жоғары биіктіктегі ұшулар үшін Stratos және орбиталық ғарыш ұшулары үшін Exos. Әрбір костюм санаты өндіріс бақылаулары, тексерулер және материалдар тұрғысынан әртүрлі талаптарға ие, бірақ олардың архитектурасы ұқсас.
I-құра
I Suit – бұл ILC Dover компаниясы құрастырған ғарыш костюмінің прототипі, ол EMU-ға қарағанда бірнеше дизайндық жақсартуларды қамтиды, оның ішінде салмақты азайтатын жұмсақ жоғарғы бөлік. Mark III және I Suit костюмдері де NASA-ның жыл сайынғы Desert Research and Technology Studies (D RATS) далалық сынақтарына қатысты, олардың барысында костюм ішіндегі адамдар бір-бірімен, сондай-ақ роверлермен және басқа да жабдықтармен өзара әрекеттеседі.
III марка
Mark III – NASA-ның ILC Dover компаниясы құрастырған прототипі, оның төменгі бөлігі қатты материалдан жасалған, ал қалған бөлігі жұмсақ және қатты компоненттердің қосындысынан тұрады. Mark III жоғары жұмыс қысымына қарамастан, бұрынғы костюмдерге қарағанда әлдеқайда еркін қозғалады, бұл оны "алдын ала тыныс алмау" костюміне айналдырады, яғни ғарышкерлер бір атмосфералық, аралас газды ғарыш станциясының жағдайынан, мысалы, Халықаралық ғарыш станциясындағыдай, тікелей костюмге көшуге мүмкіндік алады, азот немесе басқа инертті газ қамтылған атмосферадан жылдам қысымды түсірген кезде туындауы мүмкін декомпрессиялық ауру қаупінсіз.
MX-2
MX 2 – Мэриленд университетінің ғарыш жүйелері зертханасында құрастырылған ғарыш костюмінің аналогы. MX 2 ғарыш жүйелері зертханасының бейтарап жүзу зерттеу орталығында адамдармен бейтарап жүзу сынақтарын жүргізу үшін қолданылады. Нақты EVA костюмінің жұмыс аймағын шамамен қамтамасыз ете отырып, бірақ ұшуға дайын костюмдердің талаптарына сай келмей, MX 2 NASA-ның бейтарап жүзу зертханасы сияқты орталықтардағы EMU костюмдерін пайдаланумен салыстырғанда EVA зерттеулері үшін қолжетімді платформа ұсынады. MX 2-нің жұмыс қысымы 2,5–4 psi құрайды. Бұл костюм артқы жағынан кигізіледі және шыны талшықтан жасалған HUT-қа ие. Ауа, LCVG салқындату суы және қуат – ашық циклды жүйелер болып табылады және көпірше арқылы жеткізіледі. Костюмде костюм қысымы, кіріс және шығыс температурасы, сондай-ақ жүрек соғу жиілігі сияқты сенсорлық деректерді тіркеуге арналған Mac Mini компьютері орналасқан. Өлшемдерін өзгертуге болатын костюм элементтері мен реттелетін балласт костюмге әртүрлі бойы мен салмағы бар адамдарды орналастыруға мүмкіндік береді.
Солтүстік Дакотаның костюмі
2006 жылдың мамыр айынан бастап Солтүстік Дакотаның бес колледжі NASA-дан 100 000 АҚШ доллары көлеміндегі грантпен қаржыландырылған жаңа ғарыш костюмі прототипін жасау үшін бірлесіп жұмыс істеді. Бұл костюм планеталық костюмге енгізілуі мүмкін технологияларды көрсету мақсатында жасалды. Костюм Солтүстік Дакотаның батысындағы Теодор Рузвельт ұлттық паркінің шөлейт аймағында сынақтан өтті. Костюмнің тіршілік етуге қажетті рюкзаксыз салмағы құрайды, ал құны стандартты НАСА ғарыш костюмінің 12 000 000 АҚШ долларына қарағанда әлдеқайда арзан. Бұл костюмді Солтүстік Дакота университеті, Солтүстік Дакота штаты, Дикинсон штаты, штаттық ғылым колледжі және Turtle Mountain Community College студенттері бір жылдан сәл астам уақыт ішінде жасады. Солтүстік Дакота костюмінің жоғары қозғалғыштығы төмен жұмыс қысымымен байланысты болуы мүмкін; Солтүстік Дакота костюмі ауытқу қысымымен далалық сынақтан өткізілсе, НАСА-ның ЭМУ костюмі тыныс алу үшін теңіз деңгейіндегі оттегінің ішінара қысымын қамтамасыз етуге арналған қысыммен жұмыс істейді (жоғарыдағы талқылауға қараңыз).
PXS
NASA-ның прототиптік eXploration Suit (PXS), Z сериясы сияқты, suitports-пен үйлесімді артқы жағынан кигізілетін костюм. Костюмнің құрамында миссия кезінде әртүрлі адамдарға немесе өзгеретін қозғалыс қажеттіліктеріне сәйкес түрлі талаптар бойынша 3D-басылыммен жасалуы мүмкін компоненттер бар.
Киім-кешек
Қауіпті ортада және адаммен ғарышқа ұшу үшін, әсіресе планета бетін зерттеу үшін арналған, ауа шлюзіне теориялық балама – suitport. Suitport жүйесінде артқы жағынан кигізілетін ғарыш костюмі ғарыш кемесінің сыртына қосылып, герметикалық түрде жабылады, соның арқасында ғарышкер костюмді киіп, жабыстырып, ауа шлюзіне немесе ғарыш кемесі кабинасын қысымсыздату қажеттілігінсіз EVA-ға шыға алады. Suitport-тар ауа шлюздерінен аз салмақ пен көлемді қажет етеді, шаңның таралуын азайтады және ішкі және сыртқы ортаның бір-бірін ластауын қамтамасыз етеді. Suitport дизайнына патент 1996 жылы NASA-ның Эймс зерттеу орталығының Филипп Калбертсон кішісі, ал 2003 жылы Йорг Бётчер, Стивен Рэнсом және Франк Штейнсиек тіркелген.
Z сериясы
2012 жылы НАСА Z 1 ғарыш костюмін таныстырды, ол НАСА планеталық кеңістіктегі жұмыстар үшін арнайы жасаған Z сериясының алғашқы ғарыш костюмі прототипі болды. Z 1 ғарыш костюмі ғарыш миссияларында қозғалғыштық пен қауіпсіздікке баса назар аударады. Бұл костюмде бұрынғы НАСА EVA ғарыш костюмдерінде болған қатты торсқа қарағанда жұмсақ торс қолданылған, бұл салмақты азайтады. Дизайнның жасыл түсті жолақтары болғандықтан, ол «Базз Лайтжар костюмі» деп аталды. 2014 жылы НАСА Z сериясының келесі үлгісі – Z 2 прототипінің дизайнын жариялады. НАСА Z 2 ғарыш костюмінің дизайнын таңдау үшін халықтан сауалнама өткізді. Филадельфия университетінің студенттері жасаған дизайн үлгілері «Технология», «Қоғамдағы трендтер» және «Биомимикрия» деп аталды. «Технология» дизайны жеңіске жетті және прототип 3D-басып шығару технологиясымен жасалды. Z 2 костюмі Z 1 костюмінен дене бөлігінің қатты қабыққа қайта оралуымен ерекшеленеді, бұл НАСА-ның EMU костюміндегідей.
Көркем шығармаларда
Ең алғашқы ғарыш фантастикасы вакуумда саяхаттаудың қиындықтарын ескермеді және кейіпкерлерін ешқандай арнайы қорғаныссыз ғарышқа жіберді. Бірақ, 19 ғасырдың соңында ғарыш фантастикасының көбірек реалистік түрі пайда болды, онда авторлар кейіпкерлері киетін ғарыш костюмдарын сипаттауға немесе бейнелеуге тырысты. Бұл ойдан шығарылған костюмдер сыртқы түрі мен технологиясы жағынан әртүрлі, толыққанды шынайыдан мүлдем қиялды нәрсеге дейін жетеді. Ғарыш костюмдары туралы алғашқы көркем шығарманың мысалы Гаррет П. Сервисстің "Эдисонның Марсты жаулап алуы" (1898) романында кездеседі. Кейіннен Buck Rogers (1930-шы жылдар) және Dan Dare (1950-ші жылдар) сияқты комикс сериялары да ғарыш костюмдарының дизайны бойынша өз ұсыныстарын жасады. Роберт А. Хайнлайн сияқты ғылыми-фантастика авторлары ойдан шығарылған ғарыш костюмдарының тұжырымдамасын дамытуға үлес қосты.