Ulkoilupuku avaruuskävelyille

Avaruus on varsin vihamielinen ympäristö ihmiselle. Ilman sijaan siellä on tyhjö, joka kiehauttaa veren ja tukehduttaa ihmisen hetkessä. Lämpötila vaihtelee sadan lämpöasteen ja sadan pakkasasteen välillä. Auringon säteily on niin kirkasta, että se vaurioittaisi suojaamattoman ihmisen silmiä ja korventaisi ihoon palovammoja hetkessä. Lisäksi säteilyä on sen verran paljon, että syöpäriski lisääntyy lyhyelläkin avaruuskävelyllä, ellei astronautteja suojattaisi. Avaruuspuku, sekä sen alusasuna toimiva pienillä vesiletkuilla pinnoitettu lämpötasapainoa ylläpitävä vaatekerros, ovat varsin monimutkainen systeemi.

• Avaruuspuku on valkoinen, jotta se heijastaisi mahdollisimman paljon Auringon valoa avaruuteen ja jotta se näkyisi paremmin mustaa avaruutta vasten.
• Puvun massa kaikkine varusteineen on 140 kg.
• Puvun eri kerrokset suojaavat astronauttia tyhjöltä, lämpötilaeroilta ja säteilyltä.
• Puvun sisällä vallitsee ilmanpaine ja sen elossapitolaitteet puhdistavat ja kierrättävät sisäilmaa.
• Puku on varustettu radiolaittein, pimeän aikaan työskentelyn mahdollistavin lampuin ja työkalujen pidikkein sekä taskuin.
• Puvun tankeissa on astronautin avaruuskävelyllä tarvitsemansa happi ja juoma.

Amerikkalaisten avaruuspuku näyttää tältä:

Avaruusalusten ja avaruusaseman sisällä vallitsee ilmanpaine ja niiden sisäilman lämpötilaa, painetta sekä kosteutta voidaan säätää, joten sisätiloissa astronautit voivat liikkua ilman avaruuspukua. T-paita riittää hyvin. Maan ilmakehässä on noin 20% happea ja 80% typpeä, ja samoin avaruusalusten sisällä käytetään typen ja hapen sekoitusta. Sen sijaan avaruuspuvun sisällä hengitysilma on puhdasta happea - silloin ilmanpainetta tarvitaan vähemmän ja puvusta tulee kevyempi sekä helpompi käyttää.

Puhtaan hapen käyttäminen tosin tekee avaruuskävelyn valmistelusta hankalampaa, koska sukeltajantaudin (jossa vereen muodostuu typpikuplia, jotka saattavat rikkoa verisuonia) välttämiseksi avaruuskävelijöiden pitää totuttautua pienipaineiseen happeen tuntien ajan ennen avaruuspukuun pukeutumista.

Avaruuspuvussa on 14 päällekkäistä eri materiaaleista tehtyä kerrosta, joiden välissä on vesikanavia kylmältä ja kuumalta suojautumista sekä lämpötilan hallitsemista varten. Puvun selkäosassa on suuri reppumainen pakkaus, joka pitää sisällään happisäiliöt (varsinaiset sekä varasäiliöt), varoituslaitteiston, akut, vesijäähdytyslaitteiston, elossapitolaitteet, ilmaa kierrättävät tuulettimet sekä radiolaitteet, joiden avulla astronautti voi olla yhteydessä avaruuskävelykumppaniinsa, avaruusasemaan ja lennonjohtoon. Puvun kypärään on asennettu kultapintainen, valoa hyvin suodattava visiiri sekä TV-kamerat ja lamput, joiden valossa työtä voidaan jatkaa myös pimeällä.

Puvun selkäpakkauksen alaosassa on myös turvapakkaus, jota kutsutaan nimellä SAFER. Se pitää sisällään pieniä rakettimoottoreita sekä joystick-tyyliset ohjaimet, joiden avulla vahingossa avaruuteen irti joutunut astronautti pystyy palaamaan takaisin avaruusaseman luokse. Avaruuskävelyjen aikana astronautit ovat koko ajan kiinnittyneinä erilaisin vaijerein avaruusasemaan, sukkulaan tai johonkin robottikäsivarsista, mutta on mahdollista, että kiinnikkeet pettävät tai astronautti unohtaa kiinnittää itsensä, jolloin hän leijuu irralleen.

Avaruuspuku koostuu monista osista, joita vaihtamalla ja säätämällä puku voidaan sovittaa eri kokoisille astronauteille. Ainoastaan erikoisvalmisteiset hansikkaat on tehty mittatilaustyönä kullekin astronautille. Koska puvun yksi tärkeimmistä tehtävistä on astronautin suojaaminen erilaisissa olosuhteissa, on siinä monia erilaisia paksuja ja painavia kerroksia sekä osia, joten sen kokonaismassaksi tulee peräti 140 kiloa.

Amerikkalaisten avaruuspuku tunnetaan nimellä EMU ja siinä on 17 osaa. Oheisessa kuvassa osat on piirretty erilleen, jotta sisäkkäisetkin osat on helppo tunnistaa:

Avaruuspuvun väri on valkoinen, jotta se heijastaisi hyvin takaisin siihen osuvaa lämpösäteilyä, minkä lisäksi valkoinen väri näkyy hyvin mustaa avaruutta vasten. Avaruuskävelyt tehdään aina pareittain, jolloin toinen puvuista merkitään punaisella nauhalla; näin avaruuskävelijät on helppo tunnistaa.

Ilmatiiviin, avaruuden olosuhteilta suojaavan pintakerroksen lisäksi avaruuspuvun olennaisin osa on elossapitolaitteisto, PLSS (Primary Life Support System), joka vie suurimman osan selkäpakkauksen tilasta. Siinä on happea sekä sähköä normaalisti yli kahdeksan tuntia pitkiä avaruuskävelyitä varten, mutta lisäksi puvuissa on hätäsysteemi, jonka turvin astronautti pystyy aina palaamaan alukseen sisälle. Puvussa on myös radiolaitteet, jotka normaalin puheen lisäksi välittävät lennonjohtoon koko ajan tietoja astronauttien elintoiminnoista, mm. sydämen lyöntitiheyden.

Amerikkalaisten avaruuspuvut maksavat vajaat 10 miljoonaa euroa kappale ja ne on suunniteltu kestämään 20 vuotta. Sukkulalennon aikana käytettävät puvut laitetaan valmiiksi lentoa varten noin neljä kuukautta ennen laukaisua, ja ne testataan, puhdistetaan ja pakataan juuri ennen sukkulan sisälle siirtämistä. Lisäksi jokaisen avaruuskävelyn jälkeen käytetyt puvut pitää huoltaa ja puhdistaa, ja aina 25 kävelyn välein kukin puku huolletaan täydellisesti.

Avaruusasemalta tehtävillä avaruuskävelyillä käytetään myös venäläisten Orlan-pukuja, jotka periaatteeltaan ovat samanlaisia amerikkalaisten EMU-pukujen kanssa. Olennaisin eroavaisuus on pukujen päälle laittamisessa: siinä missä amerikkalaispuvut kootaan osista, kääntyy venäläisessä puvussa selkäpakkaus sivuun ja paljastaa altaan luukun, jonka kautta pukuun soljahdetaan sisään. Orlanin pukeminen päälle käy siis nopeammin, mutta avaruuslentäjien mukaan amerikkalaispuku on mukavampi käyttää.