La storia delle tute spaziali

La tuta di pressione per Project Mercury è stata progettata e sviluppata per la prima volta nel 1959 come compromesso tra i requisiti di flessibilità e adattabilità. Imparare a vivere e muoversi all'interno di indumenti in nylon e gomma rivestiti di alluminio, pressurizzati a cinque libbre per pollice quadrato, è stato come cercare di adattarsi alla vita all'interno di un pneumatico. Guidati da Walter M. Schirra, Jr., gli astronauti si allenarono duramente per indossare le nuove tute spaziali.

Fin dal 1947, l'Aeronautica Militare e la Marina, di comune accordo, si erano specializzate nello sviluppo di tute volanti a pressione parziale e piena per i piloti di jet, rispettivamente, ma un decennio dopo, nessuno dei due tipi era abbastanza soddisfacente per la più recente definizione di estremo protezione dell'altitudine (spazio). Tali semi richiedevano ampie modifiche, in particolare nei loro sistemi di circolazione dell'aria, per soddisfare le esigenze dei piloti spaziali Mercury. Più di 40 esperti hanno partecipato alla prima conferenza sulla tuta spaziale il 29 gennaio 1959. Tre concorrenti principali: la David Clark Company di Worcester, nel Massachusetts (un fornitore principale per le tute aeronautiche), la International Latex Corporation di Dover, Delaware (un offerente su una serie di contratti governativi che coinvolgono materiale gommato), e la BF Goodrich Company di Akron, Ohio (fornitori della maggior parte delle tute a pressione utilizzate dalla Marina) - hanno gareggiato per fornire entro il primo giugno i loro migliori design di tute spaziali per una serie di valutazione test. Goodrich ottenne finalmente l'appalto principale per la tuta spaziale Mercury il 22 luglio 1959.

Russell M. Colley, insieme a Carl F. Effler, D. Ewing e altri dipendenti Goodrich, hanno modificato la famosa muta a pressione della Marina Mark IV per le esigenze della NASA nel volo orbitale spaziale. Il design si basava sulle tute di volo del jet, con strati aggiunti di Mylar alluminizzato sulla gomma neoprene. Anche le tute a pressione sono state progettate individualmente in base all'uso: alcune per la formazione, altre per la valutazione e lo sviluppo. Tredici cause di ricerca operativa per prime furono ordinate per adattarsi agli astronauti Schirra e Glenn, al loro chirurgo di volo Douglas, ai gemelli Gilbert e Warren J. North, rispettivamente a McDonnell e al quartier generale della NASA, e altri astronauti e ingegneri da specificare in seguito. Un secondo ordine di otto semi rappresentava la configurazione finale e forniva una protezione adeguata per tutte le condizioni di volo nel programma Mercury.

Le tute spaziali del Progetto Mercury non sono state progettate per camminare nello spazio. Le tute Spacewalking sono state inizialmente progettate per i progetti Gemelli e Apollo.

Storia degli armadi per lo spazio

La tuta spaziale Mercury era una versione modificata di una tuta di pressione per aeromobili ad alta quota della Marina degli Stati Uniti. Consisteva in uno strato interno di tessuto di nylon rivestito in neoprene e uno strato di contenimento esterno in nylon alluminizzato. La mobilità articolare del gomito e delle ginocchia era fornita da semplici linee di rottura del tessuto cucite nella tuta; ma anche con queste linee di rottura, era difficile per un pilota piegare le braccia o le gambe contro la forza di una muta pressurizzata. Quando veniva piegata un'articolazione del gomito o del ginocchio, le articolazioni della tuta si ripiegavano su se stesse riducendo il volume interno della tuta e aumentando la pressione.

La tuta Mercury era indossata "morbida" o non pressurizzata e serviva solo da supporto per una possibile perdita di pressione nella cabina del veicolo spaziale, un evento che non si è mai verificato. La mobilità pressurizzata limitata sarebbe stata un piccolo inconveniente nella piccola cabina del veicolo spaziale Mercury.

I progettisti di tute spaziali hanno seguito l'approccio dell'aeronautica statunitense verso una maggiore mobilità delle tute quando hanno iniziato a sviluppare la tuta spaziale per il veicolo spaziale Gemini a due uomini. Invece delle giunzioni tipo tessuto utilizzate nella tuta Mercury, la tuta spaziale Gemini aveva una combinazione di una camera d'aria e uno strato di ritenuta a rete che rendeva flessibile l'intera tuta quando pressurizzata.

La camera d'aria a tenuta di gas, a forma di uomo, era realizzata in nylon con rivestimento in neoprene e coperta da una rete di collegamento portante tessuta con corde di Dacron e teflon. Lo strato netto, essendo leggermente più piccolo della vescica a pressione, riduceva la rigidità della tuta quando pressurizzato e fungeva da una sorta di guscio strutturale, proprio come uno pneumatico conteneva il carico di pressione della camera d'aria nell'era prima dei pneumatici tubeless. La mobilità migliorata delle braccia e delle spalle è il risultato del design multistrato della tuta Gemini.

Camminare sulla superficie della Luna a un quarto di milione di miglia di distanza dalla Terra ha presentato una nuova serie di problemi ai progettisti di tute spaziali. Non solo le tute spaziali degli esploratori lunari dovevano offrire protezione dalle rocce frastagliate e dal calore bruciante del giorno lunare, ma le tute dovevano anche essere abbastanza flessibili da consentire chinarsi e piegarsi mentre i membri dell'equipaggio dell'Apollo raccoglievano campioni dalla Luna, preparavano la scienza stazioni dati in ciascun sito di atterraggio e utilizzavano il veicolo lunare rover, un passeggino elettrico per dune, per il trasporto sulla superficie della Luna.

Il rischio aggiuntivo dei micrometeoroidi che scavano costantemente la superficie lunare dallo spazio profondo è stato affrontato con uno strato protettivo esterno sulla tuta spaziale Apollo. Un sistema di supporto vitale portatile a zaino ha fornito ossigeno per la respirazione, la pressurizzazione della tuta e la ventilazione per le passeggiate sulla luna che duravano fino a 7 ore.

La mobilità della tuta spaziale Apollo è stata migliorata rispetto alle tute precedenti mediante l'uso di giunti in gomma modellati a soffietto su spalle, gomiti, fianchi e ginocchia. Le modifiche alla vita della tuta per le missioni da Apollo 15 a 1 7 hanno aggiunto flessibilità rendendo più facile per gli uomini dell'equipaggio sedersi sul veicolo del rover lunare.

Dalla pelle, la tuta spaziale Apollo A7LB iniziò con un indumento di raffreddamento a liquido indossato dall'astronauta, simile a un paio di lunghi johns con una rete di tubi a forma di spaghetti cuciti sul tessuto. L'acqua fresca, che circolava attraverso il tubo, trasferiva il calore metabolico dal corpo dell'esploratore della Luna allo zaino e quindi allo spazio.

Successivamente è arrivato un comfort e uno strato di miglioramento in nylon leggero, seguito da una camera d'aria a tenuta di gas di nylon rivestito in neoprene o componenti di giunti stampati a soffietto, uno strato di ritenuta in nylon per impedire il gonfiamento della vescica, un super isolamento termico leggero di strati alternati di sottile Kapton e tessuto in fibra di vetro, diversi strati di Mylar e materiale distanziatore, e infine, strati esterni protettivi di tessuto Beta in fibra di vetro rivestito in Teflon.

I caschi spaziali Apollo erano formati da policarbonato ad alta resistenza e fissati alla tuta spaziale da un anello al collo a tenuta di pressione. A differenza dei caschi Mercury e Gemini, che erano strettamente montati e mossi con la testa dell'equipaggio, l'elmetto Apollo era fisso e la testa era libera di muoversi all'interno. Mentre camminavano sulla Luna, i membri dell'equipaggio dell'Apollo indossavano un gruppo esterno della visiera sopra l'elmetto in policarbonato per proteggere dalle radiazioni ultraviolette dannose per gli occhi e per mantenere il comfort termico della testa e del viso.

A completare gli ensemble di Moon Explorer c'erano guanti e stivali lunari, entrambi progettati per i rigori dell'esplorazione e guanti per la regolazione di strumenti sensibili.

I guanti di superficie lunari erano costituiti da sistema di ritenuta strutturale integrale e camere a pressione, modellati dai calchi delle mani dei membri dell'equipaggio e coperti da un super isolamento multistrato per la protezione termica e delle abrasioni. Pollice e punta delle dita sono stati modellati in gomma siliconica per consentire un grado di sensibilità e "sensibilità". I sezionatori a tenuta di pressione, simili alla connessione casco-tuta, fissavano i guanti ai bracci della tuta spaziale.