بدلة رائد الفضاء
البدلات الفضائية ليست مجرد ملابس يرتديها رواد الفضاء، بل هي تعتبر مجموعة متنوعة من الملابس تخدم أغراضا مختلفة. عندما يتعلق الأمر باستكشاف الفضاء، عادة ما تتضمن البدلات الفضائية نوعين مختلفين، وكلاهما يحمي الرواد الفضائيين من المخاطر التي تواجههم في مهماتهم.
ويتم ارتداء نوع واحد داخل المركبة الفضائية أثناء الإطلاق والصعود إلى الفضاء ومرة أخرى في طريق العودة إلى الغلاف الجوي للأرض وكذلك أثناء الهبوط والنوع الآخر الموصوف هنا مصمم خصيصاً للسير في الفضاء حيث تطلق ناسا على السير في الفضاء نشاطاً خارج المركبات أو EVA لذلك يُطلق على هذا النوع من البدلات غالباً بدلة EVA.
في الواقع، البدلة الفضائية المجهزة بالكامل والتي يتم استخدامها أثناء التجوال في الفضاء هي في الحقيقة مثل مركبة فضائية مصغرة على شكل جسم بشري. تقوم هذه البدلة بحماية رواد الفضاء من المخاطر التي يتعرضون لها خارج المركبة أثناء تواجدهم في الفضاء أو على سطح القمر، حيث يواجه الرواد الفضاء الإشعاع والغبار والحطام ودرجات حرارة شديدة.
اسم بدلة رائد الفضاء
يطلق على البدلة التي يتم ارتداؤها للسير في الفضاء خارج محطة الفضاء الدولية اسم وحدة التنقل خارج المركبة، أو EMU، حيث تعمل ناسا حاليا على تطوير بدلة جديدة ستستخدم في مهمات أرتميس، وتسمى وحدة التنقل خارج المركبة الاستكشافية، أو xEMU.
وزن بدلة رائد الفضاء
تبلغ وزن بدلة الفضاء حوالي 280 رطلا على الأرض بدون وجود رائد فضاء فيها، ولكن في بيئة الجاذبية الصغرى للفضاء، لا يوجد وزن لبدلة الفضاء، ويستغرق ارتداء البدلة والملابس الداخلية الخاصة بها 45 دقيقة للحفاظ على برودة رواد الفضاء.
لماذا يرتدي رواد الفضاء ملابس خاصة
تساعد البدلات الفضائية رواد الفضاء بعدة طرق، حيث تحميهم من الحرارة الشديدة والبرودة، كما توفر الأكسجين للتنفس أثناء عملهم في الفضاء وتحمل الماء للشرب. تمنع البدلات الفضائية أيضا التعرض للأذى بسبب الغبار الفضائي، فعندما يتحرك بسرعة يمكن أن يؤذي الغبار شخصا ما. تحتوي البدلات أيضا على أقنعة خاصة مبطنة بالذهب لحماية العينين من أشعة الشمس الساطعة.
مكونات بدلة رائد الفضاء
تتكون بدلة الفضاء من عدة أجزاء:
ملابس التبريد
- أول قطعة في بدلة الفضاء التي يرتديها رواد الفضاء هي لباس تبريد خاص مصنوع من مادة لدنة مطاطية وأنابيب مياه. يتم نسج حوالي 300 قدم من الأنابيب في هذه القطعة الملابس الضيقة التي تغطي الجسم بالكامل باستثناء الرأس واليدين والقدمين.
- يتم توجيه الماء المبرد عبر الأنابيب لتنظيم درجة حرارة جسم رائد الفضاء وإزالة الحرارة الزائدة أثناء السير في الفضاء، ويستمر هذا العمل عادة لعدة ساعات. تعمل الفتحات الموجودة في الملابس الفضائية على سحب العرق بعيدا عن جسم رائد الفضاء وتساعد في تحفيز الدورة الدموية داخل الملابس الفضائية.
الجزء العلوي
- يتميز الجزء العلوي بخفة الوزن ولكنه قوي ويربط الجزء الداخلي من البدلة بالأنظمة المناسبة. إنه على شكل قميص بلا أكمام ويتصل بمجموعة الذراع التي تغطي الذراعين وتربط القفازات. وسيكون للجزء العلوي لبدلات الاستكشاف الجديدة فتحة دخول خلفية للسماح لرواد الفضاء بالصعود إلى الجزء الخلفي من البدلة.
القفازات
- يجب على رواد الفضاء أن يكونوا قادرين على العمل والتقاط الأشياء أثناء ارتداء قفازات بذلة الفضاء. تحمي القفازات رواد الفضاء من بيئة الفضاء وتصمم بحيث يمكن لهم تحريك أصابعهم بسهولة قدر الإمكان. الأصابع هي جزء الجسم الذي يتأثر بالبرودة في الفضاء، ولذلك تحتوي القفازات في بدلات الفضاء على سخانات للحفاظ على دفء الأصابع مع السماح باستخدام الأدوات.
الجزء السفلي
- تتألف الجزء السفلي من البدلة الفضائية من سروال وأحذية طويلة، ويتم إغلاق النصف السفلي من الخصر، وتساعد قطعة تسمى محمل الخصر الرائد الفضائي على الحركة والالتفاف.
- في البدلات الجديدة المستخدمة في مهام سطح القمر، يتضمن الجذع السفلي موادا متطورة وواجهات مشتركة تسمح بالانحناء والدوران عند الوركين والانحناء عند الركبتين وأحذية للمشي لمسافات طويلة. ومع هذا التنقل الجديد، سيتمكن رواد الفضاء من المشي على سطح القمر بدلا من القيام ب”قفزة الأرنب” التي طورها رواد الفضاء أبولو.
حقيبة ظهر
- تحتوي البدلة الفضائية على حقيبة ظهر تحتوي على المعدات والإمدادات اللازمة لتشغيل البدلة، كما تحتوي على الأكسجين الذي يتنفسه رواد الفضاء والذي يضغط على البدلة.
- يقوم المروحة بتوزيع الأكسجين داخل البدلة، وتقوم حقيبة الظهر بتوفير الكهرباء للبدلة وتحتوي على راديو ثنائي الاتجاه للاتصال، وتحتوي أيضا على ماء للتبريد ومبرد لتبريد الماء ومضخة تدور الماء المبرد، حيث يتم إزالة ثاني أكسيد الكربون الذي يزفره رواد الفضاء من البدلة.
الخوذة
- الخوذة تحمي الرأس حيث يتم ارتداء غطاء الاتصالات تحت خوذة رائد الفضاء التي تحتوي على سماعات وميكروفونات ويتصل الغطاء بالراديو في بدلة الفضاء ويمكّن رائد الفضاء من التحدث إلى أفراد الطاقم الآخرين ومراقبة المهمة ويُطلق على غطاء الاتصالات أحياناً اسم Snoopy cap لتشابهه مع غطاء الطيار الذي ترتديه شخصية الكارتون وتتضمن بدلة الاستكشاف الجديدة نظاماً صوتياً مطوراً داخل الخوذة لا يتطلب من رائد الفضاء ارتداء غطاء.
- تحتوي بدلات الفضاء على خوذات مصممة للسير في الفضاء والتي تعمل كفقاعات ضغط مصنوعة من البلاستيك القوي للحفاظ على ضغط البدلة، وتحتوي الخوذات على مكبرات صوت مثبتة داخل منطقة الخوذة وميكروفونات مدمجة تعمل بالصوت لتلتقط صوت رائد الفضاء، بالإضافة إلى نظام تهوية يزود رواد الفضاء بالأكسجين، ويمكن لرواد الفضاء استخدام كتلة رغوة صغيرة في الخوذة لحك أنوفهم.
- خارج هذه الفقاعة، يتواجد حاجز واق يمنع اصطدام فقاعة الضغط أو خدشها، وفوق الحاجز الواقي يوجد حاجب شمسي وظلال شمسية. يحتوي الحاجب الشمسي على طلاء ذهبي خاص يعمل مثل النظارات الشمسية للرواد الفضائيين. يعمل الحاجب الشمسي المتحرك وظلال الشمس معا على حماية الرواد الفضائيين من أشعة الشمس القوية مع السماح برؤية واضحة.
أداة SAFER
- يتصل SAFER، وهي أداة موجودة في الجزء الخلفي من البدلة، بطائرات دافعة صغيرة متعددة، وإذا غادر رائد الفضاء المحطة الفضائية، فيمكنه استخدام SAFER للعودة.
كم عدد طبقات بدلة رائد الفضاء
الأجزاء المرنة للبدلة مصنوعة من 16 طبقة من المواد وكل طبقة لها وظيفة مختلفة حيث يحتفظ البعض بالأكسجين في البدلة بينما يحمي البعض الآخر رواد الفضاء من الغبار الفضائي وتحت البدلة يرتدي رواد الفضاء قطعة أخرى من الملابس ويغطي الجسم ما عدا الرأس واليدين والقدمين ويتم نسج الأنابيب فيه ويتدفق الماء عبر الأنابيب للحفاظ على برودة رائد الفضاء.
مميزات بدلة رائد الفضاء
تُمكِّن بدلات الفضاء البشر من التجول في الفضاء بأمان نسبي، إذ توفر لهم البدلات الفضائية ما يلي:
- جو مضغوط: توفر البدلة الفضائية ضغطا هوائيا للحفاظ على السوائل في جسمك في حالة سائلة، وبمعنى آخر، تمنع سوائل الجسم من الغليان، حيث تستخدم معظم بدلات الفضاء عند ضغوط أقل من الضغط الجوي العادي (14.7 رطل/بوصة مربعة أو 1 ضغط جوي).
- الأكسجين: لا يمكن لبدلات الفضاء استخدام الهواء العادي الذي يتكون من 78 في المائة نيتروجين و 21 في المائة أكسجين و 1 في المائة غازات أخرى، لأن الضغط المنخفض يمكن أن يتسبب في انخفاض خطير في تركيز الأكسجين في الرئتين والدم.
- إزالة ثاني أكسيد الكربون: يقوم رائد الفضاء بتنفيس ثاني أكسيد الكربون في الفضاء الضيق داخل البدلة، وقد يتراكم تركيز ثاني أكسيد الكربون إلى مستويات مميتة، ولذلك يجب إزالة الزائد من الغلاف الجوي للبدلة الفضائية باستخدام حقيبة الظهر.
- درجة حرارة: للتعامل مع درجات الحرارة القصوى، يتم تجهيز معظم بدلات الفضاء بشكل كبير بطبقات من القماش (نيوبرين، جور تكس، داكرون)، وتغطى بطبقات خارجية عاكسة (مايلر أو قماش أبيض) لتعكس ضوء الشمس .
- الاصطدامات بالميكرومتر: تحتوي بدلات الفضاء على طبقات متعددة من الأقمشة المتينة مثل الداكرون أو كيفلر لحماية رواد الفضاء من الاصطدامات بالميكرومتر وتمنع هذه الطبقات أيضا تمزق البدلة على الأسطح المكشوفة للمركبة الفضائية أو الكوكب أو القمر.
- رؤية واضحة: تتضمن بدلات الفضاء أغطية الرأس المصنوعة من البلاستيك الشفاف أو البولي كربونات المتين، حيث تحتوي معظمها على أغطية تعكس ضوء الشمس وأقنعة ملونة لتقليل الوهج، مثل النظارات الشمسية إلى حد كبير.
- التنقل داخل بدلة الفضاء: يواجه رواد الفضاء صعوبة في الحركة داخل البدلة الفضائية المنتفخة، لذلك تم تجهيز البدلات الفضائية بمفاصل خاصة أو تقليل التدريجي للقماش لمساعدة رواد الفضاء على ثني أيديهم وأذرعهم وأرجلهم وركبهم وكاحليهم.
- مجال الاتصالات: تم تجهيز بدلات الفضاء بأجهزة إرسال/مستقبلات لاسلكية، بحيث يمكن لرواد الفضاء الذين يتحركون في الفضاء التحدث مع أجهزة التحكم الأرضية أو رواد الفضاء الآخرين.