نگاهي کلي به شکل و کارکرد پوشش فضانوردان
نويسنده: محمد حسين جهان پناه
در آن سوي آسمان آبي مان دنياي تاريکي خوابيده که هيچ علاقه اي به همزيستي با ما ندارد. داخل ايستگاه با سفينه هاي فضايي به جز نبود گرانش، زندگي تفاوت چنداني با زمين نمي کند اما خارج از آنها داستان ديگري است. اينجاست که لباس هاي فضايي به عنوان گران ترين و پيچيده ترين لباس هايي که مي شود داشت نقششان را بازي مي کنند.
فضا محل دوستانه اي براي زندگي نيست. با اين حال بدن انسان مي تواند براي چند ثانيه خلأ کامل را تاب بياورد؛ در نتيجه آنچه در فيلم هاي علمي-تخيلي اي مثل اوديسه فضايي2001در مورد پرش آزاد در فضا مي بينيد احتمالا مي تواند ممکن باشد اما فراتر از چند ثانيه همه چيز مطلقا به هم مي ريزيد و پايانش هم با مرگي دردناک همراه است که دلايلش چندان پيچيده نيست. در درجه اول ظرف15ثانيه همه چيز مطلقا به هم مي ريزد و پايانش هم با مرگي دردناک همراه است که دلايلش چندان پيچيده نيست. در درجه اول ظرف 15ثانيه دچار بي هوشي مي شويد؛ چرا که اکسيژني براي تنفس نيست. البته اين خودش جاي کلي خوشبختي است که بهوش نيستيم تا ادامه ماجرا را ببينيم. همان طور که از علوم ابتدايي يادتان هست70درصد بدن انسان را مايعات تشکيل داده اند، حالا در نظر بگيريد در نبود فشار هوا يا کمبود آن، اين مايعات به جو ش مي آيند و تمامي اعضاي داخلي بدن را متورم کرده، سپس يخ مي زنند تا بدن ما تبديل به يک تکه گوشت منجمد و شکننده شود تازه اين در شرايطي است که هنوز صحبتي از درجه حرارت نکرده ايم. در فضا خبري از گرماي دوستانه خورشيد نيست؛ تا جايي که اگر در سايه باشيد درجه حرارت در بهترين حالتش به حدود منفي100درجه سلسيوس مي رسد و اگر در اين ميان سري براي خورشيد تکان دهيد اين امکان هست که با حرارت مثبت120درجه سلسيوس ستاره عزيزمان برداشته شويد. تمامي اين اتفاقات هم ظرف نهايتا چهار دقيقه مرگ دردناکي برايمان رقم خواهد زد. ؛البته اگر پيش از همه اين حرف ها از باران شهاب سنگ و ذراتي که در فضا با سرعتي چندين برابر سرعت گلوله تفنگ در حال حرکت هستند جان سالم به در برده باشيد. پس يادتان باشد سري بعدي که خواستيد سري به يکي از سيارات همسايه بزنيد لباس فضايي تان فراموش نشود. احتمالا الان ديگر مي دانيد. لباس هاي فضايي به چه درد مي خورند. اما چگونگي اش کمي پيچيده تر است؟لباس هاي فضايي در حقيقت بالن هاي پر از بادي از جنس نئو پرين هستند که فشار هواي مناسب براي مايع نگه داشتن خون بدن را فراهم مي کنند. اين فشار عموما خيلي کمتر از فشار استاندارد اتمسفر زمين است تا فضانوردان راحت تر بتوانند داخل لباس خم و راست شوند. در واقع ميزان تفاوت فشار لباس برحسب محل و نوع مورد استفاده مي تواند متفاوت باشد؛ مثلا لباس هاي فضا نوردان هنگامي که در داخل شاتل يا کپسول هاي فضايي هستند يا لباس هاي فضايي مناسب براي فرود روي مريخ، فشار متفاوتي دارند. اين لباس ها در عين حال هواي مورد نياز براي تنفس را نيز به فرد مي رسانند که عموما توسط سفينه تامين مي شود. در فضا نمي شود هواي معمولي را تنفس کرد؛ چرا که در فشار کم تجمع زياد اکسيژن در خون و شش هاي فضانوردان خطرآفرين است براي همين ترکيب هواي تنفسي اين لباس ها را78درصد نيتروژن، 21درصد اکسيژن و يک درصد گازهاي ديگر تشکيل مي دهد. در ضمن تجمع دي اکسيدکربن حاصل از بازدم فضانوردهم خطر ديگري است که لباس هاي امروزي با استفاده از ليتيوم هيدروکسيد موجود در کوله لباس آن را از بين مي برند؛ همچنين تامين آب و غذا هم برعهده سيستم پشتيباني لباس است. البته با توجه به رژيم غذايي خاصي که تا پيش از راهپيمايي فضايي بايد رعايت کرد، احتمالا نياز چنداني به عمل دفع نخواهد بود. با اين حال حتي براي اين موضوع نيز پيش بيني هاي لازم در طراحي لباس هاي امروزي وجود دارد. وظيفه ديگر لباس کنترل دماي بدن شامل گرم يا خنک کردن بدن فضانوردان و جلوگيري از عرق کردن بدنشان هنگام فعاليت زياد با استفاده از يک سيستم خنک کننده مايع داخلي است. لباس هاي فضايي عموما به صورت چندين لايه از مواد بادوامي مانند کولارياداکرون ساخته مي شوند تا در عين سبکي، پايداري کافي در برابر خراشيدگي يا برخورد خرده سنگ هاي فضايي را نيز داشته باشند. سطح شفاف کلاه لباس هم براي محافظت در برابر تابش نور خورشيد در حقيقت يک عينک آفتابي بزرگ است که از پلاستيک شفاف يا پلي کربنات ساخته شده و سطح داخلي آن هم پيش از استفاده با نوعي ترکيب ضد بخار اسپري مي شود. همچنين روي کلاه سيستم روشنايي اي براي افزايش ديد فضانوردان در مناطق تاريک و نيز دوربين فيلم برداري وجود دارد. کيف هاي روي سينه لباس هم در حقيقت کنترل تجهيزات لباس همانند سيستم کنترل فشار يا دماست که البته مشخصا کسي انتظار ندارد در آن لباس گردن کلفت بتوان براي مشاهده تجهيزات روي سينه گردن خم کرد. در نتيجه آينه اي روي بازوي لباس به منظور کمک به مشاهده فرد وجود دارد؛ در ضمن لباس به يک سيستم راديويي براي ارتباط و ارسال اطلاعات پزشکي و تجهيزات فضانورد نيز مجهز است. سيستم پشتيباني بيشتر اين تجهيزات عموما در کوله پشتي لباس فضايي جاي مي گيرند. لباس هاي فضايي وظيفه محافظت از فرد در برابر تشعشعات خورشيدي را نيز دارند؛ البته تنها طيف محدودي از اين تشعشعات آن هم در يک بازه زماني خاص. به همين دليل هم راهپيمايي هاي فضايي عموما در زمان کاهش فعاليت هاي خورشيدي صورت مي گيرد. برچسب غربي يا شرقي بودن هم وزني بين49تا59کيلو دارند که مشخصا روي زمين حتي ايستادن با آن کار ساده اي نيست. اما در فضا هيچ مساله اي ايجاد نمي کنند جز اينکه حتي در آنجا هم حرکت کردن با آن مشکل است. براي همين هم فضانوردان عموما دوره تمريني خود با لباس کامل را در داخل حوضچه هاي آبي مي بيننند. قيمت تمام شده يک لباس فضايي چيزي حدود10تا12ميليوندلار بوده و اين قيمتي است که براي زنده ماند در فضا بايد پرداخت. جالب اين است که در گذشته اندازه کردن لباس هاي فضايي کاري پردرد سر به شمار مي رفت؛ تا جايي که برا يمثال ناسا عموما ناچار بود براي هر فضا نورد لباس فضايي مخصوصي سفارش دهد اما لباس هاي فضايي امروزي به صورت قطعاتي جدا در ابعاد مختلف ساخته مي شوند تا مشکلي براي اندازه کردن لباس ها وجود نداشته باشد با اين همه در آينده نزديک صحبت از لباس هاي فضايي شبيه به همان هايي است که در فيلم ها مي بينيد؛ لباس هايي سبک و بدون گرفت و گير اضافي يا حتي ابعادي بزرگ که مي تواند در آينده سفرهاي فضايي مانند سفر به مريخ نقش گسترده اي ايفا کند.
حلقه شانه
EMUبه معني واحد تغييرپذيري گردونه اي، از1984به اين سو اصلي ترين لباس فضايي ناسا است. در اين نمونه يک سيستم خنک کننده مايع که زير لباس پوشيده شده به کنترل دماي بدن کمک مي کند. فضانوردان بايد پيش از پوشيدن لباس به منظور جلوگيري از اختلال در جريان خون براي مدتي اکسيزن خالص تنفس کرده باشند. مزيت اين نمونه در وجود ابعاد مختلف و تطابق پذيري قطعاتش با يکديگر به شمار مي رود.
ACESبه معني لباس گريز پيشرفته خدمه در1994توسط ناسا به عنوان جايگزين لباس هاي گريز قديمي معرفي شد. اين نمونه که رنگ نارنجي آن در مواقع اضطراري به پيدا کردنش در اقياسنوس کمک مي کند. همراه خود يک چتر نجات، قايق بادي و نشان گذار راديويي داشت. وزن لباس چيزي در حدود21.7کيلوگرم بود. البته بدون احتساب 29کيلوگرم وزن تجهيزات حياتي همراهش.
منبع: دانستنيها شماره 30
فضا محل دوستانه اي براي زندگي نيست. با اين حال بدن انسان مي تواند براي چند ثانيه خلأ کامل را تاب بياورد؛ در نتيجه آنچه در فيلم هاي علمي-تخيلي اي مثل اوديسه فضايي2001در مورد پرش آزاد در فضا مي بينيد احتمالا مي تواند ممکن باشد اما فراتر از چند ثانيه همه چيز مطلقا به هم مي ريزيد و پايانش هم با مرگي دردناک همراه است که دلايلش چندان پيچيده نيست. در درجه اول ظرف15ثانيه همه چيز مطلقا به هم مي ريزد و پايانش هم با مرگي دردناک همراه است که دلايلش چندان پيچيده نيست. در درجه اول ظرف 15ثانيه دچار بي هوشي مي شويد؛ چرا که اکسيژني براي تنفس نيست. البته اين خودش جاي کلي خوشبختي است که بهوش نيستيم تا ادامه ماجرا را ببينيم. همان طور که از علوم ابتدايي يادتان هست70درصد بدن انسان را مايعات تشکيل داده اند، حالا در نظر بگيريد در نبود فشار هوا يا کمبود آن، اين مايعات به جو ش مي آيند و تمامي اعضاي داخلي بدن را متورم کرده، سپس يخ مي زنند تا بدن ما تبديل به يک تکه گوشت منجمد و شکننده شود تازه اين در شرايطي است که هنوز صحبتي از درجه حرارت نکرده ايم. در فضا خبري از گرماي دوستانه خورشيد نيست؛ تا جايي که اگر در سايه باشيد درجه حرارت در بهترين حالتش به حدود منفي100درجه سلسيوس مي رسد و اگر در اين ميان سري براي خورشيد تکان دهيد اين امکان هست که با حرارت مثبت120درجه سلسيوس ستاره عزيزمان برداشته شويد. تمامي اين اتفاقات هم ظرف نهايتا چهار دقيقه مرگ دردناکي برايمان رقم خواهد زد. ؛البته اگر پيش از همه اين حرف ها از باران شهاب سنگ و ذراتي که در فضا با سرعتي چندين برابر سرعت گلوله تفنگ در حال حرکت هستند جان سالم به در برده باشيد. پس يادتان باشد سري بعدي که خواستيد سري به يکي از سيارات همسايه بزنيد لباس فضايي تان فراموش نشود. احتمالا الان ديگر مي دانيد. لباس هاي فضايي به چه درد مي خورند. اما چگونگي اش کمي پيچيده تر است؟لباس هاي فضايي در حقيقت بالن هاي پر از بادي از جنس نئو پرين هستند که فشار هواي مناسب براي مايع نگه داشتن خون بدن را فراهم مي کنند. اين فشار عموما خيلي کمتر از فشار استاندارد اتمسفر زمين است تا فضانوردان راحت تر بتوانند داخل لباس خم و راست شوند. در واقع ميزان تفاوت فشار لباس برحسب محل و نوع مورد استفاده مي تواند متفاوت باشد؛ مثلا لباس هاي فضا نوردان هنگامي که در داخل شاتل يا کپسول هاي فضايي هستند يا لباس هاي فضايي مناسب براي فرود روي مريخ، فشار متفاوتي دارند. اين لباس ها در عين حال هواي مورد نياز براي تنفس را نيز به فرد مي رسانند که عموما توسط سفينه تامين مي شود. در فضا نمي شود هواي معمولي را تنفس کرد؛ چرا که در فشار کم تجمع زياد اکسيژن در خون و شش هاي فضانوردان خطرآفرين است براي همين ترکيب هواي تنفسي اين لباس ها را78درصد نيتروژن، 21درصد اکسيژن و يک درصد گازهاي ديگر تشکيل مي دهد. در ضمن تجمع دي اکسيدکربن حاصل از بازدم فضانوردهم خطر ديگري است که لباس هاي امروزي با استفاده از ليتيوم هيدروکسيد موجود در کوله لباس آن را از بين مي برند؛ همچنين تامين آب و غذا هم برعهده سيستم پشتيباني لباس است. البته با توجه به رژيم غذايي خاصي که تا پيش از راهپيمايي فضايي بايد رعايت کرد، احتمالا نياز چنداني به عمل دفع نخواهد بود. با اين حال حتي براي اين موضوع نيز پيش بيني هاي لازم در طراحي لباس هاي امروزي وجود دارد. وظيفه ديگر لباس کنترل دماي بدن شامل گرم يا خنک کردن بدن فضانوردان و جلوگيري از عرق کردن بدنشان هنگام فعاليت زياد با استفاده از يک سيستم خنک کننده مايع داخلي است. لباس هاي فضايي عموما به صورت چندين لايه از مواد بادوامي مانند کولارياداکرون ساخته مي شوند تا در عين سبکي، پايداري کافي در برابر خراشيدگي يا برخورد خرده سنگ هاي فضايي را نيز داشته باشند. سطح شفاف کلاه لباس هم براي محافظت در برابر تابش نور خورشيد در حقيقت يک عينک آفتابي بزرگ است که از پلاستيک شفاف يا پلي کربنات ساخته شده و سطح داخلي آن هم پيش از استفاده با نوعي ترکيب ضد بخار اسپري مي شود. همچنين روي کلاه سيستم روشنايي اي براي افزايش ديد فضانوردان در مناطق تاريک و نيز دوربين فيلم برداري وجود دارد. کيف هاي روي سينه لباس هم در حقيقت کنترل تجهيزات لباس همانند سيستم کنترل فشار يا دماست که البته مشخصا کسي انتظار ندارد در آن لباس گردن کلفت بتوان براي مشاهده تجهيزات روي سينه گردن خم کرد. در نتيجه آينه اي روي بازوي لباس به منظور کمک به مشاهده فرد وجود دارد؛ در ضمن لباس به يک سيستم راديويي براي ارتباط و ارسال اطلاعات پزشکي و تجهيزات فضانورد نيز مجهز است. سيستم پشتيباني بيشتر اين تجهيزات عموما در کوله پشتي لباس فضايي جاي مي گيرند. لباس هاي فضايي وظيفه محافظت از فرد در برابر تشعشعات خورشيدي را نيز دارند؛ البته تنها طيف محدودي از اين تشعشعات آن هم در يک بازه زماني خاص. به همين دليل هم راهپيمايي هاي فضايي عموما در زمان کاهش فعاليت هاي خورشيدي صورت مي گيرد. برچسب غربي يا شرقي بودن هم وزني بين49تا59کيلو دارند که مشخصا روي زمين حتي ايستادن با آن کار ساده اي نيست. اما در فضا هيچ مساله اي ايجاد نمي کنند جز اينکه حتي در آنجا هم حرکت کردن با آن مشکل است. براي همين هم فضانوردان عموما دوره تمريني خود با لباس کامل را در داخل حوضچه هاي آبي مي بيننند. قيمت تمام شده يک لباس فضايي چيزي حدود10تا12ميليوندلار بوده و اين قيمتي است که براي زنده ماند در فضا بايد پرداخت. جالب اين است که در گذشته اندازه کردن لباس هاي فضايي کاري پردرد سر به شمار مي رفت؛ تا جايي که برا يمثال ناسا عموما ناچار بود براي هر فضا نورد لباس فضايي مخصوصي سفارش دهد اما لباس هاي فضايي امروزي به صورت قطعاتي جدا در ابعاد مختلف ساخته مي شوند تا مشکلي براي اندازه کردن لباس ها وجود نداشته باشد با اين همه در آينده نزديک صحبت از لباس هاي فضايي شبيه به همان هايي است که در فيلم ها مي بينيد؛ لباس هايي سبک و بدون گرفت و گير اضافي يا حتي ابعادي بزرگ که مي تواند در آينده سفرهاي فضايي مانند سفر به مريخ نقش گسترده اي ايفا کند.
زيپ اصلي
حلقه شانه
حلقه شانه
نوار مانع
تاب خوردگي
کابل مانع
پوتين هاي يکپارچه
لباس فضانوردان آپولو
پوشش ضد خراش
محرک بازو
محرک بازو
کوپلينگ ها
چفت بند و ايمن گر جيب هاي خارجي
خروجي مواد دفعي
محل تزريق هاي طبي
لايه هاي چندگانه
مدل لباس هاي فضايي
لباس راهپيمايي فضايي
EMUبه معني واحد تغييرپذيري گردونه اي، از1984به اين سو اصلي ترين لباس فضايي ناسا است. در اين نمونه يک سيستم خنک کننده مايع که زير لباس پوشيده شده به کنترل دماي بدن کمک مي کند. فضانوردان بايد پيش از پوشيدن لباس به منظور جلوگيري از اختلال در جريان خون براي مدتي اکسيزن خالص تنفس کرده باشند. مزيت اين نمونه در وجود ابعاد مختلف و تطابق پذيري قطعاتش با يکديگر به شمار مي رود.
ORLAN-MK
FETIAN
لباس گريز(پرتاب يا فرود
ACESبه معني لباس گريز پيشرفته خدمه در1994توسط ناسا به عنوان جايگزين لباس هاي گريز قديمي معرفي شد. اين نمونه که رنگ نارنجي آن در مواقع اضطراري به پيدا کردنش در اقياسنوس کمک مي کند. همراه خود يک چتر نجات، قايق بادي و نشان گذار راديويي داشت. وزن لباس چيزي در حدود21.7کيلوگرم بود. البته بدون احتساب 29کيلوگرم وزن تجهيزات حياتي همراهش.
SOKOL-KV-2
SOKOL-TYPE
منبع: دانستنيها شماره 30
