Введение
Космический костюм – это одежда, предназначенная для поддержания жизни человека в суровых условиях космического пространства, вакуума и экстремальных температур. Космические костюмы часто надевают внутри космических кораблей в качестве меры предосторожности в случае потери давления в кабине и они необходимы для внекорабельной деятельности (EVA) – работы, выполняемой за пределами космического корабля. В космических костюмах работали на орбите Земли, на поверхности Луны и во время возвращения с Луны на Землю. Современные космические костюмы дополняют базовый герметичный костюм сложной системой оборудования и систем жизнеобеспечения, предназначенных для обеспечения комфорта пользователя и минимизации усилий, необходимых для сгибания конечностей, противодействуя естественной тенденции мягкого герметичного костюма затвердевать в вакууме. Часто используется автономная система подачи кислорода и контроля окружающей среды, обеспечивающая полную свободу движений, независимо от космического аппарата. Существуют три типа космических костюмов для различных целей: IVA (внутрикорабельная деятельность), EVA (внекорабельная деятельность) и IEVA (внутри-/внекорабельная деятельность). Костюмы IVA предназначены для ношения внутри герметизированного космического корабля и поэтому они легче и удобнее. Костюмы IEVA предназначены для использования как внутри, так и снаружи космического корабля, например, костюм Gemini G4C. Они обеспечивают более надежную защиту от суровых условий космоса, включая защиту от микрометеоритов и экстремальных перепадов температуры. Костюмы EVA, такие как EMU, используются за пределами космических кораблей для исследования планет или выходов в открытый космос. Они должны защищать пользователя от всех условий космоса, а также обеспечивать подвижность и функциональность. Последние два показателя суммируются, поэтому многие современные космические костюмы не используют , а (это небольшая переоценка, поскольку альвеолярное парциальное давление на уровне моря немного ниже, чем первое). В космических костюмах, использующих давление 20,7 кПа, астронавт получает только 20,7 кПа − 11,6 кПа = кислорода, что примерно соответствует альвеолярному парциальному давлению кислорода, достигаемому на высоте над уровнем моря. Это примерно 42% нормального парциального давления кислорода на уровне моря, примерно такое же давление, как в коммерческом пассажирском реактивном самолете, и является реалистичным нижним пределом для безопасного нагнетания давления в обычный космический костюм, обеспечивающим разумную работоспособность.
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.
Предварительная кислородная вдыхание
Когда космические скафандры, рассчитанные на давление ниже определенного рабочего, используются с кораблей, находящихся под нормальным атмосферным давлением (например, космического шаттла), это требует от астронавтов предварительной оксигенации – вдыхания чистого кислорода в течение определенного времени – перед надеванием скафандра и разгерметизацией в шлюзовой камере. Эта процедура удаляет растворенный азот из организма, чтобы избежать декомпрессионной болезни, возникающей при быстрой разгерметизации из азотсодержащей атмосферы, вопреки распространенным заблуждениям в научно-фантастических произведениях. Сознание сохраняется до 15 секунд, пока не начнут проявляться последствия кислородного голодания. Мгновенного замерзания не происходит, так как для потери тепла необходимо тепловое излучение или испарение жидкостей, а кровь не закипает, поскольку остается под давлением внутри тела. Однако, в таких условиях человеческие ткани увеличиваются в объеме примерно в два раза из-за эбулизма, создавая визуальный эффект, напоминающий тело культуриста, а не переполненный воздушный шар. В космосе присутствуют высокоэнергетические субатомные частицы, способные вызывать радиационное повреждение, нарушая жизненно важные биологические процессы. Воздействие радиации может приводить к проблемам двумя путями: частицы могут взаимодействовать с водой в организме, образуя свободные радикалы, разрушающие молекулы ДНК, или непосредственно повреждать сами молекулы ДНК. Температура в космосе может значительно колебаться в зависимости от воздействия источников излучения. Температура от солнечного излучения может достигать , а в его отсутствие – . Поэтому космические скафандры должны обеспечивать достаточную теплоизоляцию и охлаждение для условий, в которых они будут использоваться. Наиболее серьезная опасность заключается в попытке задержать дыхание во время взрывной декомпрессии, так как расширение газа может привести к разрыву легких из-за перерасширения. Эти эффекты были подтверждены в результате различных происшествий (включая случаи на большой высоте, в открытом космосе и в тренировочных вакуумных камерах). Кожа человека не нуждается в защите от вакуума, поскольку сама по себе является газонепроницаемой.
Технология перчаток
Mercury IVA, первый американский дизайн скафандра, включал в себя подсветку на кончиках перчаток для обеспечения видимости. По мере увеличения необходимости в работе за пределами корабля, скафандры, такие как Apollo A7L, стали оснащаться перчатками из металлической ткани Chromel r для защиты от проколов. Для сохранения лучшей чувствительности астронавтов кончики пальцев перчаток изготавливались из силикона. С началом программы Space Shuttle появилась необходимость в управлении модулями космического корабля, поэтому скафандры ACES получили перчатки с улучшенным захватом. Перчатки EMU, используемые для выходов в открытый космос, оснащены подогревом для поддержания тепла рук астронавтов. Перчатки Phase VI, предназначенные для использования со скафандром Mark III, стали первыми перчатками, разработанными с применением "технологии лазерного сканирования, трехмерного компьютерного моделирования, стереолитографии, лазерной резки и станков с ЧПУ". Это обеспечивает более дешевое и точное производство, а также повышенную детализацию подвижности и гибкости суставов.
Технология жизнеобеспечения
До миссий "Аполлон" система жизнеобеспечения в космических скафандрах была подключена к космической капсуле через пуповину. Однако с миссиями "Аполлон" система жизнеобеспечения была сконфигурирована в съемную капсулу, называемую "Портативная система жизнеобеспечения", что позволило астронавтам исследовать Луну, не будучи прикрепленными к космическому кораблю. Космический скафандр EMU, используемый для внекорабельной деятельности, позволяет астронавту вручную контролировать внутреннюю среду скафандра. Скафандр Mark III имеет рюкзак, содержащий около 5,4 кг жидкого воздуха для дыхания, поддержания давления и теплообмена. (Скафандр также означает "водолазный костюм"). Эмилио Эррера спроектировал и построил в 1935 году полногерметичный "стратонавтический космический скафандр", который планировалось использовать во время стратосферного полета на воздушном шаре с открытой корзиной, запланированного на начало 1936 года. Уайли Пост экспериментировал с различными герметичными костюмами для рекордных полетов. Рассел Колли создал космические скафандры для астронавтов проекта "Меркурий", включая подгонку скафандра для Алана Шепарда перед его полетом в качестве первого американца в космос 5 мая 1961 года.
Модели советских и российских костюмов
Серия SK (CK) – космический костюм, использованный в программе «Восток» (1961–1963 гг.). Юрий Гагарин надел его во время первого пилотируемого космического полёта. На борту «Восхода-1» не использовались скафандры. «Беркут» (Беркут означает «золотой орёл») – модифицированный скафандр SK 1, использованный экипажем «Восхода-2», в состав которого входил Алексей Леонов во время первого выхода в открытый космос (1965 г.). С «Союза-1» по «Союз-11» (1967–1971 гг.) скафандры не надевались во время запуска и спуска. «Ястреб» (Ястреб означает «ястреб») – скафандр для внекорабельной деятельности, использованный при пересадке экипажей между «Союзом-4» и «Союзом-5» (1969 г.). «Кречет-94» (Кречет означает «гирфалькон») – разработан для отменённой советской программы пилотируемых полётов на Луну. «Стриж» (Стриж означает «стриж») – разработан для пилотов орбитальных аппаратов «Буран». «Сокол» (Сокол означает «сокол») – костюмы, которые носят члены экипажа «Союза» во время запуска и спуска. Впервые они были использованы на «Союзе-12». Применяются с 1973 года по настоящее время. «Орлан» (Орлан означает «морской орёл» или «белоголовый орлан») – скафандр для внекорабельной деятельности, первоначально разработанный для советской лунной программы как скафандр для работы в открытом космосе на лунной орбите. Это современный российский скафандр для внекорабельной деятельности. Используется с 1977 года по настоящее время.
Модели костюмов США
В начале 1950-х годов Зигфрид Хансен и его коллеги из Litton Industries разработали и построили рабочий скафандр с жесткой оболочкой, который использовался внутри вакуумных камер и являлся предшественником космических скафандров, применяемых в миссиях НАСА. Скафандр ВМС Mark IV для высотных/вакуумных полетов использовался в проекте "Меркурий" (1961–1963). Для космических кораблей "Gemini" (1965–1966) было разработано три основных варианта: G3C, предназначенный для использования внутри корабля; G4C, специально разработанный для работы в открытом космосе (EVA) и внутри корабля; и специальный скафандр G5C, который экипаж "Gemini 7" носил в течение 14 дней на борту космического аппарата. Скафандры MH 7 для отмененной программы MOL. Скафандр Apollo Block I A1C (1966–1967) – производный от скафандра "Gemini", который носили основные и резервные экипажи при подготовке к двум ранним миссиям "Аполлон". Найлоновая накладка расплавилась и прогорела во время пожара в кабине "Аполлона-1". Этот скафандр устарел после прекращения пилотируемых полетов Block I "Аполлон" после пожара. Скафандры Apollo/Skylab A7L для работы в открытом космосе и лунные скафандры. Скафандр Block II Apollo был основным скафандром, который носили астронавты США во время одиннадцати полетов "Аполлон", трех полетов "Skylab" и в рамках совместного проекта "Аполлон-Союз" в период с 1968 по 1975 год. После пожара на "Аполлоне-1" нейлоновый внешний слой был заменен на огнестойкую ткань Beta cloth. Этот скафандр стал первым, в котором использовалась жидкостная система охлаждения и внешний слой для защиты от микрометеоритов. Начиная с миссии "Аполлон-13", в нем также появились "командирские полосы", чтобы космонавты, работающие в открытом космосе, не выглядели одинаково на камере. Скафандр аварийной эвакуации шаттла использовался с STS-1 (1981) по STS-4 (1982) экипажем из двух человек в сочетании с установленными тогда катапультируемыми креслами. Разработан на основе модели ВВС США. Они были удалены после сертификации шаттла. С STS-5 (1982) по STS-51-L (1986) скафандры не надевали во время запуска и возвращения на Землю. Экипаж носил только синий летный костюм с кислородным шлемом. Скафандр запуска впервые был использован на STS-26 (1988), первом полете после катастрофы "Челленджера". Это был частично герметичный скафандр, разработанный на основе модели ВВС США. Он использовался с 1988 по 1998 год. Усовершенствованный скафандр аварийной эвакуации экипажа (Advanced Crew Escape Suit) использовался на космическом шаттле, начиная с 1994 года. Скафандр ACES – это герметичный скафандр, который носили все экипажи космического шаттла во время этапов подъема и входа в атмосферу. Этот скафандр является прямым потомком высотных герметичных скафандров ВВС США, которые носили пилоты самолетов-разведчиков SR-71 Blackbird и U-2, астронавты-пилоты North American X-15 и "Gemini", а также скафандры для запуска, которые носили астронавты NASA, начиная с полета STS-26. Он разработан на основе модели ВВС США. Внекорабельный мобильный агрегат (EMU) использовался как на космическом шаттле, так и на Международной космической станции (МКС). EMU – это независимая антропоморфная система, обеспечивающая защиту окружающей среды, мобильность, жизнеобеспечение и связь для членов экипажа космического шаттла или МКС при выполнении работ в открытом космосе на околоземной орбите. Используется с 1982 года по настоящее время, но с 2019 года доступен только в ограниченном количестве размеров. Аэрокосмическая компания SpaceX разработала скафандр IVA, который носят астронавты, участвующие в миссиях программы Commercial Crew, выполняемых SpaceX, начиная с миссии Demo 2 (см. Скафандр SpaceX ("Костюм Стармена")). В продолжение этого дизайна скафандра SpaceX разработала скафандр EVA в 2024 году. Версия скафандра EVA будет использоваться во время частной космической миссии Polaris Dawn для первого в истории коммерческого выхода в открытый космос. Система выживания экипажа Orion (OCSS) будет использоваться во время запуска и возвращения на космическом аппарате Orion MPCV. Она разработана на основе Advanced Crew Escape Suit, но способна работать при более высоком давлении и обеспечивает улучшенную подвижность в плечах.
Костюм SpaceX ("Костюм Стармана")
В феврале 2015 года SpaceX начала разработку космического скафандра для астронавтов, который они будут носить внутри космического корабля Dragon 2. Внешний вид скафандра был совместно разработан Хосе Фернандесом – голливудским дизайнером костюмов, известным своими работами над фильмами о супергероях и научной фантастике, – и основателем и генеральным директором SpaceX Илоном Маском. Первые изображения скафандра были представлены в сентябре 2017 года. Манекен по имени "Starman" (по названию одноименной песни Дэвида Боуи) был одет в космический скафандр SpaceX во время первого запуска Falcon Heavy в феврале 2018 года. Для этого демонстрационного запуска скафандр не был герметизирован и не содержал датчиков. Скафандр, предназначенный для работы в вакууме, обеспечивает защиту от разгерметизации кабины посредством единого шланга на бедре астронавта, подающего воздух и обеспечивающего электронное соединение. Шлемы, изготовленные методом 3D-печати, оснащены микрофонами и динамиками. Поскольку скафандры требуют подключения шланга и не обеспечивают защиту от радиации, они не используются для выходов в открытый космос. Скафандры изготавливаются индивидуально для каждого астронавта. В 2018 году астронавты NASA, участвующие в коммерческой программе экипажей, Боб Бенкен и Даг Херли протестировали скафандр внутри космического корабля Dragon 2, чтобы ознакомиться с ним. Они использовали его во время полета Crew Dragon Demo 2, запущенного 30 мая 2020 года.
Модели китайских костюмов
Космический костюм Шугуан: Космический костюм EVA первого поколения, разработанный Китаем для отмененной в 1967 году пилотируемой космической программы проекта 714. Его масса составляет около , он оранжевого цвета и изготовлен из многослойной полиэстерной ткани с высокой прочностью. Космонавт мог использовать его как внутри кабины, так и для выхода в открытый космос. "Космический костюм проекта 863": отмененный проект китайского космического костюма EVA второго поколения. Космический костюм Шэньчжоу IVA (神舟): Костюм впервые был надет Яном Ливэем на Шэньчжоу-5, первом китайском пилотируемом космическом полете. Он очень похож на российский костюм "Сокол КВ-2", но считается китайской версией, а не оригинальным российским костюмом. На фотографиях видно, что костюмы на Шэньчжоу-6 отличаются в деталях от более ранней модели; также сообщается, что они легче. Космический костюм EVA "Хайин" (海鹰号航天服): Импортированный российский костюм Orlan M EVA называется "Хайин". Использовался на Шэньчжоу-7. Космический костюм EVA "Фэйтянь" (飞天号航天服): Космический костюм EVA китайской разработки и производства, также использовавшийся в миссии Шэньчжоу-7. Костюм был разработан для выхода в открытый космос продолжительностью до семи часов. Китайские космонавты тренируются в скафандрах для работы в открытом космосе с июля 2007 года, при этом движения в них сильно ограничены, а масса каждого составляет более . Новое поколение костюмов "Фэйтянь" используется с 2021 года, с начала строительства космической станции "Тяньгун".
Новые технологии
Несколько компаний и университетов разрабатывают технологии и прототипы, которые являются усовершенствованиями по сравнению с существующими космическими скафандрами.
Добавленное производство
3D-печать (адитивное производство) может быть использована для снижения массы скафандров жесткого типа, сохраняя при этом высокую подвижность, которую они обеспечивают. Этот метод изготовления также открывает возможность создания и ремонта скафандров непосредственно на месте, что в настоящее время недоступно, но, вероятно, потребуется для исследования Марса. Университет Мэриленда начал разработку прототипа 3D-печатного скафандра жесткого типа в 2016 году, основанного на кинематике AX 5. Прототип сегмента руки предназначен для испытаний в перчаточном боксе лаборатории космических систем с целью сравнения подвижности с традиционными мягкими скафандрами. Первоначальные исследования были сосредоточены на возможности печати жестких элементов скафандра, обойм подшипников, шариковых подшипников, уплотнений и уплотнительных поверхностей.
"Конкурс "Рукавицы Астронавтов"
Существуют определенные трудности при разработке ловкой перчатки для космического скафандра, а существующие конструкции имеют ограничения. Именно поэтому был создан конкурс "Перчатка астронавта столетия" с целью разработки более совершенной перчатки. Конкурсы проводились в 2007 и 2009 годах, и планируется проведение еще одного. В конкурсе 2009 года требовалось, чтобы перчатка была покрыта слоем защиты от микрометеоритов.
Ауда.Х
С 2009 года Австрийский космический форум разрабатывает "Aouda. X" – экспериментальный аналоговый космический костюм для исследования Марса, с акцентом на передовой человеко-машинный интерфейс и бортовую вычислительную сеть для повышения ситуационной осведомленности. Костюм предназначен для изучения путей распространения загрязнений в аналоговых средах планетарных исследований и создания ограничений в зависимости от выбранного режима давления для моделирования. С 2012 года, для аналоговой миссии Mars2013, проводимой Австрийским космическим форумом в Эрфуде (Марокко), у аналогового космического костюма "Aouda. X" появилась "сестра" – "Aouda. S". Это несколько менее сложный костюм, предназначенный главным образом для поддержки операций "Aouda. X" и изучения взаимодействия между двумя (аналоговыми) астронавтами в подобных костюмах. Космические костюмы "Aouda. X" и "Aouda. S" названы в честь вымышленной принцессы из романа Жюля Верна "Вокруг света за восемьдесят дней" (1873 год). Демонстрационная модель "Aouda. X" (под названием "Aouda. D") в настоящее время экспонируется в ледяной пещере Дахштайн в Обертрауне (Австрия) после экспериментов, проведенных там в 2012 году.
Биокостюм
Bio Suit – это космический скафандр, разрабатываемый в Массачусетском технологическом институте, который по состоянию на 2006 год представлял собой несколько прототипов нижней части ног. Bio Suit изготавливается по индивидуальным меркам для каждого пользователя с использованием лазерного сканирования тела.
Космический костюм "Созвездие"
2 августа 2006 года NASA заявило о планах выпустить запрос предложений (RFP) на проектирование, разработку, сертификацию, производство и сопровождение инженерной поддержки космического скафандра "Constellation" для удовлетворения потребностей программы "Constellation". NASA предполагало создание единого скафандра, способного обеспечивать безопасность во время запуска, спуска и аварийной отмены полета, работу в открытом космосе в условиях невесомости, работу в открытом космосе на лунной поверхности и работу в открытом космосе на поверхности Марса. 11 июня 2008 года NASA заключило контракт с компанией Oceaneering International на сумму 745 миллионов долларов США на создание нового космического скафандра.
Космический костюм IVA
Final Frontier Design (FFD) разрабатывает коммерческий скафандр с полной внутренней обшивкой (IVA), первый образец которого был завершен в 2010 году. Скафандры FFD предназначены как легкие, высокоподвижные и недорогие коммерческие скафандры. С 2011 года FFD модернизировала конструкцию, аппаратное обеспечение, производственные процессы и характеристики скафандров IVA. С момента основания FFD собрала в общей сложности 7 комплектов скафандров IVA (по состоянию на 2016 год) для различных организаций и заказчиков, и провела высокоточные испытания с участием людей в симуляторах, самолетах, условиях микрогравитации и гипобарических камерах. FFD заключила соглашение о космической деятельности с Управлением коммерческих космических возможностей НАСА для разработки и реализации Плана подтверждения пригодности для пилотируемых полетов для скафандра FFD IVA. FFD классифицирует свои скафандры IVA в зависимости от задач: Terra – для наземных испытаний, Stratos – для высотных полетов и Exos – для орбитальных космических полетов. Каждая категория скафандров имеет различные требования к контролю производства, валидации и материалам, но сохраняет схожую архитектуру.
I-костюм
Костюм I – это прототип космического скафандра, также разработанный компанией ILC Dover, который включает в себя несколько улучшений конструкции по сравнению с EMU, в том числе облегчённый мягкий верхний корпус. Как Mark III, так и костюм I участвовали в ежегодных полевых испытаниях NASA Desert Research and Technology Studies (D RATS), в ходе которых испытатели в скафандрах взаимодействовали друг с другом, а также с луноходами и другим оборудованием.
Марка III
Mark III — это прототип NASA, созданный компанией ILC Dover, который включает в себя жесткую нижнюю часть туловища и сочетание мягких и жестких элементов. Mark III значительно более подвижен, чем предыдущие скафандры, несмотря на высокое рабочее давление, что позволяет отнести его к скафандрам с "нулевой предварительной декомпрессией". Это означает, что астронавты смогут переходить непосредственно из атмосферы, близкой к нормальной, смешанной газовой среды космической станции, например, Международной космической станции, в скафандр, не рискуя декомпрессионной болезнью, которая может возникнуть при быстрой декомпрессии из атмосферы, содержащей азот или другой инертный газ.
MX-2
MX 2 – это аналог скафандра, созданный в Лаборатории космических систем Университета Мэриленда. MX 2 используется для испытаний в условиях нейтральной плавучести с участием экипажа в Исследовательском центре нейтральной плавучести Лаборатории космических систем. Аппроксимируя рабочий диапазон реального скафандра для внекорабельной деятельности (EVA), но не соответствуя требованиям к скафандру, предназначенному для полетов, MX 2 предоставляет недорогую платформу для исследований EVA по сравнению с использованием скафандров EMU на таких объектах, как Нейтральная лаборатория плавучести НАСА. Рабочее давление в MX 2 составляет 2,5–4 psi. Это скафандр с задним входом, оснащенный фибростеклянным шлемом-устройством (HUT). Воздух, охлаждающая жидкость LCVG и электропитание – это системы открытого цикла, подаваемые через пуповину. Скафандр содержит компьютер Mac Mini для сбора данных с датчиков, таких как давление в скафандре, температура входящего и выходящего воздуха, а также частота сердечных сокращений. Регулируемые элементы скафандра и настраиваемый балласт позволяют адаптировать его под людей ростом от … и весом от … .
Костюм Северной Дакоты
Начиная с мая 2006 года, пять колледжей Северной Дакоты сотрудничали в разработке прототипа нового скафандра, финансируемого грантом NASA в размере 100 000 долларов США, для демонстрации технологий, которые могли бы быть интегрированы в планетарный скафандр. Испытания скафандра проводились в безлесных землях Национального парка Теодора Рузвельта на западе Северной Дакоты. Масса скафандра составляет без рюкзака системы жизнеобеспечения, а его стоимость составляет лишь небольшую часть стандартной цены в 12 миллионов долларов США за сертифицированный для полетов скафандр NASA. Скафандр был разработан чуть более чем за год студентами Университета Северной Дакоты, Университета штата Северная Дакота, Государственного университета Дикинсон, Государственного колледжа науки и Коммьюнити-колледжа Turtle Mountain. Высокая подвижность скафандра, разработанного в Северной Дакоте, объясняется его низким рабочим давлением; в то время как скафандр Северной Дакоты был испытан в полевых условиях при давлении дифференциала, скафандр EMU NASA работает при давлении , которое предназначено для обеспечения парциального давления кислорода, близкого к уровню моря, необходимого для дыхания (см. обсуждение выше).
ПХС
Прототипный скафандр исследования (PXS) НАСА, как и серия Z, является скафандром с задним входом, совместимым с шлюзовыми камерами. Скафандр оснащен компонентами, которые можно изготавливать на 3D-принтере непосредственно во время миссий по различным спецификациям, чтобы обеспечить подходящую посадку для разных людей или адаптироваться к изменяющимся требованиям к подвижности.
Костюмы
Суитпорт — это теоретическая альтернатива шлюзовой камере, разработанная для использования в опасных средах и в пилотируемых космических полетах, особенно при исследовании поверхности планет. В системе суитпорта скафандр с задним входом присоединяется и герметично фиксируется на внешней стороне космического корабля, позволяя астронавту войти в скафандр и загерметизировать его, а затем совершить выход в открытый космос без необходимости использования шлюзовой камеры или разгерметизации кабины космического корабля. Суитпорты требуют меньшей массы и объема, чем шлюзовые камеры, обеспечивают защиту от пыли и предотвращают перекрестное загрязнение внутренней и внешней сред. Патенты на конструкции суитпортов были поданы в 1996 году Филипом Калбертсоном-младшим из Исследовательского центра Эймса NASA, а в 2003 году — Йоргом Бётчером, Стивеном Рэнсомом и Фрэнком Штейнсиком.
Серия Z
В 2012 году НАСА представило космический костюм Z 1, первый из серии прототипов космических костюмов Z, разработанных НАСА специально для внекорабельной деятельности на планетах. Космический костюм Z 1 отличается повышенной мобильностью и защитой для космических миссий. Он имеет мягкий корпус, в отличие от жестких корпусов, использовавшихся в предыдущих космических костюмах NASA для внекорабельной деятельности, что позволило снизить массу. Из-за его зеленой расцветки костюм получил прозвище "костюм Базза Лайтера". В 2014 году НАСА опубликовало дизайн прототипа Z 2, следующей модели в серии Z. НАСА провело опрос, предложив общественности выбрать дизайн для космического костюма Z 2. Дизайны, разработанные студентами-дизайнерами Университета Филадельфии, назывались "Технологии", "Тенденции в обществе" и "Биомимикрия". Победил дизайн "Технологии", и прототип был создан с использованием таких технологий, как 3D-печать. В отличие от костюма Z 1, в костюме Z 2 корпус снова выполнен в виде жесткой оболочки, как в костюме EMU НАСА.
В художественной литературе
Самые ранние произведения космической фантастики игнорировали проблемы передвижения в вакууме и отправляли своих героев в космос без какой-либо специальной защиты. Однако, в конце XIX века появилась более реалистичная космическая фантастика, в которой авторы пытались описать или изобразить скафандры, которые носили их персонажи. Эти вымышленные скафандры различаются по внешнему виду и технологиям, варьируясь от весьма правдоподобных до совершенно невозможных. Одним из самых ранних вымышленных описаний скафандров можно найти в романе Гарретта П. Сервисса «Завоевание Марса Эдисоном» (1898). Позднее, в комикс-сериях, таких как «Бак Роджерс» (1930-е годы) и «Дэн Дейр» (1950-е годы), также были представлены собственные варианты дизайна скафандров. Авторы научной фантастики, такие как Роберт А. Хайнлайн, внесли вклад в разработку концепций вымышленных скафандров.