Skafandr pro Měsíc - zádový batoh s kyslíkovou a klimatizační jednotkou pro zabezpečení životních podmínek

Pro časopis Letectví + kosmonautika zpracoval: Jan Kolář, SPACE
(L+K č.18/1968)

Každý, kdo jede na dalekou cestu, musí se na ni řádně připravit a vybavit. Cesta do kosmu není v tomto směru žádnou výjimkou. Kosmičtí cestovatelé však mají proti svým pozemským kolegům o jednu zásadní starost víc. V jejich “výbavě" nesmí chybět zavazadlo, do kterého přibalili “něco na dýchání". Takové zavazadlo se možná zdálo zbytečné při letech kolem naší planety, kdy lidé mohli dýchat přímo v prostředí kosmické lodi, nesoucí dostatečnou zásobu plynu k vytvoření umělé atmosféry. Aktuálnost požadavku příručního zdroje umělé atmosféry ale stoupla, když kosmonauti začali opouštět své kabiny, a pro chystající se měsíční výpravu je takový zdroj zcela neodmyslitelný. Vždyť — jaké by to bylo přistání člověka na Měsíci, kdyby kosmonaut nemohl opustit ochrannou náruč své kabiny a nemohl na měsíčním povrchu zanechat vedle otisků kovových nohou kosmické lodě i stopy nohy lidské.

Na základě podobné úvahy se pracovníci NASA už dávno shodli: kosmonaut si bude na Měsíci vykračovat s nutným zavazadlem na zádech. Horší už to bylo při sjednocování představ, co by tento batoh měl kosmonautovi umožnit. Pochopitelně musí obsahovat kyslík, ale navíc by měl zabezpečit pohodlné prostředí ve skafandru. Požadavky na vybavení zvláštního batohu stále vzrůstaly a pracovníkům firmy Hamilton Standard, která na konstrukci přístroje pracuje od podzimu 1962, dal jeho vývoj pořádně “zabrat". Mnohokrát své plány měnili. Naposledy poté, co jej neúspěšně použil Cernan za letu Gemini 9 a po tragickém 27. lednu 1967. Při každé změně se ukázala nutnost přibalit do batohu další věci, takže teď, kdy se zdá být připraven k použití, váží plných 54 kg. Ještě štěstí, že s ním budou kosmonauti chodit na procházky jen v podmínkách měsíční tíže nebo úplného beztíží.

Celé zavazadlo se skládá ze dvou samostatných dílů. Spodní z nich je téměř třikrát větší a pokrývá celou plochu kosmonautových zad. Jeho vnější stěna má mírné zaoblení, což má kosmonautovi — podobně jako želvě — pomoci dostat se rozhoupáním z nepříjemné situace (kdyby po pádu na nerovném měsíčním povrchu zůstal ležet na zádech). Tato spodní část už sama o sobě umožní kosmonautovi pohodlnou procházku. Ale co kdyby... A tak pro strýčka Příhodu je nahoře, ve výši kosmonautovy přilby, nouzová zásoba kyslíku. Kosmonaut z ní může v nutném případě odebírat životodárný plyn půl hodiny. Oba díly jsou zabaleny v úhledném nehořlavém materiálu, ve stejném barevném odstínu jako celý skafandr. Výstroj je skutečně elegantní, co do oblečení tedy kosmonauti na Měsíci ostudu dělat rozhodně nebudou.

Batoh prvních měsíčních turistů je jistě úctyhodný rozměry i vahou. Jeho objemu se však přestaneme divit poté, co se seznámíme s jeho obsahem. Především je to zařízení pro dodávku kyslíku do skafandru, v jehož trubkách obíhá pod tlakem čtvrt atmosféry 3,5 kg plynu, který k neustálé cirkulaci nutí ventilátor. Vydechovaný plyn přechází ze skafandru do vaku na kosmonautových zádech, kde se čistí. Ve vrstvě aktivního uhlí se zachycují veškeré nečistoty jak pevné, tak plynné. Touto nástrahou projde jen kysličník uhličitý, který však už neodolá při průchodu hydroxydem lithným. Vyčištěný plyn ale zůstává ještě příliš horký a vlhký. A právě v této fázi přichází ke slovu chlouba pracovníků Hamilton Standard — speciální deskový sublimátor, který chladí plyn i vodu. Při prudkém ochlazení přebytečná vlhkost zkondenzuje a kapičky jsou odváděny do vodního rezervoáru. Poté je plyn již připraven k opětnému použití. Protože kyslíku pochopitelně neustále ubývá, doplňuje se automaticky z kyslíkové nádrže, která obsahuje přibližně ¹/₅ kg plynu stlačeného na 70 at. Ze zásob měsíčního modulu kosmické lodi Apollo si ji kosmonauti mohou naplnit celkem třikrát. Na nedostatek pohybu si tedy nebudou moci stěžovat, neboť toto množství vystačí na procházky o úhrnné délce 16 hodin.

Druhou službou, kterou kosmonautovi batoh na jeho zádech poskytne, je chlazení skafandru. Konstruktéři pro tuto funkci vyvinuli po velkém úsilí zvláštní systém vodního chlazení: v bezprostřední blízkosti kosmonautovy kůže, pod skafandrem složeným z několika vrstev, je hustá síť malých plastických trubiček, jimiž proudí voda a odvádí ze skafandru teplo vyzařované lidským tělem. Koloběh sedmi litrů vody pod tlakem 1,4 at obstarává vodní pumpa, poháněná proudem ze stříbro-zinkové baterie. Ohřátá voda proudí přímo do zmíněného sublimátoru. Jeho niklová deska je vystavena chladu okolního kosmického vakua a v jejích pórech voda mrzne na ledový film. Tato tenká vrstvička ledu se vlivem přiváděného tepla neustále odpařuje a pára pak kondenzuje. Voda, kterou sublimátor takto “zpracuje", má teplotu těsně nad bodem mrazu. Řeknete právem, že takovéto chlazení by vyhovovalo spíš otužilcům, kteří se v prosinci koupou u Střeleckého ostrova. Kosmonauti zatím podobný trénink ve svém výcvikovém programu nemají, jistě — naopak, technika je přímo hýčká: budou moci zvolit teplotu ve skafandru podle libosti v rozmezích od 7° C do 10° C; 15,5° C — 18° C a od 23° C do 26° C. Úbytek vody v chladicím systému se doplňuje z gumového vaku o obsahu 2,7 kg, který lze opět ze zásob kosmické lodi třikrát naplnit.

Protože je bezvadný chod všech systémů, které batoh obsahuje, pro kosmonauta životně důležitý, je nutné, aby o nich měl neustále spolehlivý přehled. K tomu účelu má na prsou upevněný malý kontrolní a ovládací panel, informující jej o funkci vodního čerpadla a kyslíkového ventilátoru, o množství kyslíku v nádrži. Na stejném panelu si může nastavit hlasitost rádiového spojení. Informace o kyslíku je zvlášť důležitá, a proto se mu ve sluchátku ozve i zvukový signál, jakmile klesne proud kyslíku pod 4,5 litru/min.

Při každém letu Apolla k Měsíci bude toto zavazadlo na palubě ve dvojím vydání. Na Měsíci zůstane jedna, ta spodní, větší část, kterou Američané zkráceně označují PLSS (portable life-support systém — příruční systém pro zabezpečení životních podmínek), zatímco menší část bude dále sloužit jako nouzová zásoba kyslíku pro druhého kosmonauta. Namísto odloženého dílu povezou kosmonauti zpátky 36 kg měsíční půdy.

Zavazadlo je tedy připraveno. O tom, zda je v něm všechno v pořádku naskládáno a na nic se nezapomnělo, se přesvědčí poprvé kosmonauti při prvním letu Apolla s nosnou raketou Saturn 5. Tam totiž bude popsané zavazadlo “skládat maturitu" při vycházce jednoho člena posádky do kosmického prostoru. Jestliže ve zkoušce obstojí, bude k dispozici prvním měsíčním turistům. A tak až se rozhodnete strávit svoji dovolenou u Moře ticha, nezapomeňte si, prosím vás, sbalit také zavazadlo, jemuž jsme právě věnovali pozornost. To víte — není cestováni jako cestováni...

Fotografie k článku ,,Zavazadlo pro turisty,, : (Snímky: Aviation Week & Space Technology)

1. Přestože návrh na skafandr nepochází od Diora, je neméně slušivý. V souvislosti s článkem upozorňujeme především na dvoudílný zádový batoh, obalený látkou Beta a na kontrolní a ovládací panel na prsou kosmonauta.
2. Celkový pohled na zádový batoh firmy Hamilton Standard. Nouzový díl v horní části je již zabalen v látce Beta.
3. Oba snímky ukazují nezakrytý spodní díl zádového batohu firmy Hamilton Standard. Vlevo je strana, kterou batoh spočívá na kosmonautových zádech, vpravo vnější část.