از زمان پرواز تاریخی آلن شپارد در سال 1961، فضانوردان ناسا برای انجام وظایف و حفظ ایمنی خود به لباس فضایی وابسته بوده‌اند. از لباس‌های فضایی نقره‌ای براق پروژه مرکوری تا لباس‌های فضایی نارنجی رنگ (معروف به "لباس کدو حلوایی") خدمه شاتل، این لباس‌ها مانند سفینه‌های فضایی شخصی عمل کرده‌اند و از فضانوردان در طول پرتاب، ورود به جو، کار در ایستگاه فضایی بین‌المللی یا قدم زدن روی ماه محافظت نموده‌اند.

همان‌طور که ناسا سفینه فضایی جدیدی به نام Orion دارد، برای بازگشت فضانوردان به ماه و در نهایت مریخ، به لباس‌های فضایی جدید نیز نیاز خواهد بود.

پروژه مرکوری: آغاز راه لباس‌های فضایی مدرن

این تصویر گوردون کوپر، یکی از هفت فضانورد اصلی ناسا که در سال 1959 انتخاب شدند، را در لباس پرواز نشان می‌دهد.

در آغاز پروژه مرکوری ناسا، طراحی لباس‌های فضایی بر اساس لباس‌های پرواز فشار قوی مورد استفاده در هواپیماهای ارتفاع بالا بود. با این حال، ناسا ماده‌ای به نام Mylar را به آن اضافه کرد که به لباس استحکام بخشید و توانایی مقاومت در برابر دماهای شدید را ایجاد کرد. این لباس‌های فضایی آغازی بودند برای تکامل لباس‌های پیچیده‌تر در پروژه‌های بعدی.

پروژه مرکوری: جان گلن و لباس فضایی نقره‌ای

جان گلن، فضانورد، در طول فعالیت‌های تمرینی پیش از پرواز در کیپ کاناورال، لباس فضایی نقره‌ای پروژه مرکوری خود را پوشیده است. در 20 فوریه 1962، گلن با موشک مرکوری اطلس (MA-6) به فضا پرتاب شد و به اولین آمریکایی تبدیل شد که به دور زمین چرخید. پس از سه بار گردش به دور زمین، فِرِندشیپ 7 بعد از 4 ساعت، 55 دقیقه و 23 ثانیه، در اقیانوس اطلس، در شرق گرند تُرک آیلند در باهاما فرود آمد. گلن و کپسول او 21 دقیقه بعد از فرود در آب توسط ناو جنگی نوآ نجات یافتند.

گلن تنها فضانوردی است که هم با لباس مرکوری و هم با لباس شاتل به فضا پرواز کرده است.

لباس فضایی پروژه جمینی: انعطاف‌پذیری بیشتر برای راهپیمایی فضایی

تصویر نیل آرمسترانگ، فضانوردی که بعدها بر روی ماه قدم گذاشت، در لباس تمرینی جمینی G-2C را نشان می‌دهد. با شروع پروژه جمینی، فضانوردان متوجه شدند که حرکت در لباس فضایی مرکوری هنگامی که تحت فشار است، دشوار است. همچنین، این لباس برای راهپیمایی فضایی طراحی نشده بود، بنابراین لازم بود تغییراتی ایجاد شود. برخلاف لباس "نرم" مرکوری، کل لباس جمینی به گونه‌ای ساخته شده بود که در حالت تحت فشار، انعطاف‌پذیر باشد.

پروژه جمینی: مشکل خنک‌سازی و رطوبت در لباس فضایی

فضانوردان جمینی دریافتند که خنک کردن لباس با هوا، کارایی چندانی ندارد. اغلب اوقات، فضانوردان در طول راهپیمایی‌های فضایی دچار گرمازدگی و خستگی می‌شدند و کلاه‌های ایمنی آن‌ها از رطوبت بیش از حد بخار می‌گرفت. در این تصویر، خدمه اصلی ماموریت جمینی 3 با لباس‌های فضایی خود به تصویر کشیده شده‌اند. ویریل گریسام (چپ) و جان یانگ با کولرهای قابل حمل لباس و کلاه ایمنی دیده می‌شوند.

اولین راهپیمایی فضایی آمریکایی: ادوارد وایت در جمینی 4

ادوارد اچ. وایت دوم، خلبان پرواز فضایی جمینی-تایتان 4، در بی‌وزنی فضا شناور است. این فعالیت خارج از سفینه فضایی (EVA) در سومین دور گردش سفینه فضایی جمینی 4 انجام شد. وایت توسط یک خط رابط 25 فوتی و یک خط مهار 23 فوتی، که هر دو با نوار طلایی پیچیده شده‌اند تا یک طناب را تشکیل دهند، به سفینه فضایی متصل است. وایت در دست راست خود یک واحد خود-مانور دستی (HHSMU) حمل می‌کند. روکش کلاه ایمنی او برای محافظت از او در برابر اشعه‌های فیلتر نشده خورشید، با طلا آبکاری شده است. این راهپیمایی فضایی، نقطه عطفی در تاریخ فضانوردی آمریکا بود.

پروژه آپولو: طراحی لباس فضایی برای قدم زدن بر ماه

با شروع پروژه آپولو، ناسا می‌دانست که فضانوردان باید روی ماه قدم بزنند. بنابراین، طراحان لباس فضایی با استفاده از اطلاعات جمع‌آوری شده از پروژه جمینی، به راهکارهای خلاقانه‌ای دست یافتند. آن‌ها با چالش‌های جدیدی مانند راه رفتن در گرانش کم و محافظت در برابر تابش‌های شدید روبرو بودند.

در این تصویر، مهندس بیل پترسون در حال تنظیم لباس فضایی A-3H-024 با مهار مخصوص ماژول فرود قمری بر روی باب اسمیت، خلبان آزمایشی، در طول مطالعه ارزیابی لباس است.

پروژه آپولو: سیستم خنک‌کننده آبی در لباس فضایی

لباس‌های فضایی مورد استفاده فضانوردان آپولو دیگر با هوا خنک نمی‌شدند. یک توری زیرپوش نایلونی اجازه می‌داد تا بدن فضانورد با آب خنک شود، شبیه به روشی که رادیاتور موتور خودرو را خنک می‌کند. این نوآوری، مشکل گرمای بیش از حد در لباس فضایی را به طور چشمگیری کاهش داد.

لایه های اضافی پارچه، امکان فشار بهتر و محافظت بیشتر در برابر گرما را فراهم می‌کرد.

آلن بی. شپارد جونیور، فضانورد، در طول شمارش معکوس قبل از پرتاب آپولو 14 در مرکز فضایی کندی، تحت عملیات پوشیدن لباس قرار می‌گیرد. شپارد فرمانده ماموریت فرود قمری آپولو 14 است.

راهپیمایی روی ماه: لباس فضایی و تجهیزات اضافی

یک لباس فضایی واحد توسعه داده شد که قابلیت افزودن تجهیزات جانبی برای راهپیمایی روی ماه را داشت. این لباس با در نظر گرفتن شرایط خاص ماه طراحی شده بود.

برای راه رفتن روی ماه، لباس فضایی با تجهیزات اضافی مانند دستکش‌هایی با نوک انگشتان لاستیکی و یک کوله پشتی قابل حمل پشتیبانی از حیات که حاوی اکسیژن، تجهیزات حذف دی اکسید کربن و آب خنک‌کننده بود، تکمیل شد. وزن لباس فضایی و کوله پشتی روی زمین 82 کیلوگرم بود، اما به دلیل گرانش کمتر، فقط 14 کیلوگرم روی ماه وزن داشت.

این عکس مربوط به ادوین "باز" آلدرین در حال راه رفتن روی سطح ماه است.

لباس فضایی شاتل فضایی: لباس فرار اضطراری

هنگامی که اولین پرواز شاتل، STS-1، در 12 آوریل 1981 به فضا پرتاب شد، فضانوردان جان یانگ و رابرت کریپن، لباس فرار اضطراری را پوشیدند که در اینجا مدل آن نشان داده شده است. این لباس یک نسخه اصلاح شده از لباس فشار قوی ارتفاع بالا نیروی هوایی ایالات متحده است.

لباس فضایی شاتل: لباس نارنجی "کدو حلوایی"

لباس نارنجی آشنای پرتاب و ورود به جو که توسط خدمه شاتل پوشیده می‌شود، به دلیل رنگش به "لباس کدو حلوایی" معروف است. این لباس شامل کلاه ایمنی پرتاب و ورود با تجهیزات ارتباطی، بسته چتر نجات و مهار، قایق نجات، واحد نگهدارنده حیات، دستکش، مانیفولد و شیرهای اکسیژن، چکمه و تجهیزات بقا است. این لباس برای محافظت از فضانوردان در شرایط بحرانی طراحی شده بود.

شناوری آزاد: بروس مک‌کندلس و واحد مانور انسانی (MMU)

در فوریه 1984، بروس مک‌کندلس، فضانورد شاتل، به لطف دستگاهی شبیه جت‌پک به نام واحد مانور انسانی (MMU)، اولین فضانوردی شد که بدون اتصال به سفینه فضایی در فضا شناور شد. این یک لحظه تاریخی در اکتشافات فضایی بود و امکان انجام فعالیت‌های پیچیده‌تر در خارج از سفینه را فراهم کرد.

اگرچه دیگر از MMU استفاده نمی‌شود، اما فضانوردان اکنون در مواقع اضطراری از یک دستگاه کوله پشتی مشابه استفاده می‌کنند.

طرح‌های آینده: دو پیکربندی لباس فضایی برای ماموریت‌های پیش رو

مهندسانی که بر روی طراحی یک لباس فضایی جدید برای ماموریت‌های آینده کار می‌کنند، به یک سیستم لباس رسیده‌اند که از 2 پیکربندی اصلی تشکیل شده است که برای وظایف مختلف استفاده می‌شوند. این دو نوع لباس با هدف بهینه‌سازی عملکرد فضانوردان در شرایط گوناگون طراحی شده‌اند.

لباس نارنجی، پیکربندی 1 است که در طول پرتاب، فرود و - در صورت لزوم - رویدادهای کاهش ناگهانی فشار کابین پوشیده می‌شود. همچنین اگر راهپیمایی فضایی در شرایط میکروگرانشی انجام شود، از آن استفاده خواهد شد.

پیکربندی 2، لباس سفید، در طول راهپیمایی‌های قمری برای اکتشاف ماه استفاده می‌شود. از آنجا که پیکربندی 1 فقط در داخل و اطراف وسیله نقلیه استفاده می‌شود، نیازی به کوله پشتی پشتیبانی از حیات که پیکربندی 2 از آن استفاده می‌کند، ندارد - در عوض با کابل به وسیله نقلیه متصل می‌شود.

آینده لباس فضایی: MK III، پیشگام فناوری‌های نوین

دکتر دین اپلر در یک آزمایش میدانی در سال 2002 در آریزونا، لباس فضایی پیشرفته نمایشی MK III را پوشیده است. MK III یک لباس نمایشی پیشرفته است که برای توسعه عناصری برای لباس‌های آینده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این لباس نشان‌دهنده تلاش برای ادغام فناوری‌های نوین در طراحی لباس فضایی است.

آینده: آزمایش لباس فضایی در شرایط شبیه‌سازی شده ماه

در این تصویر، یک فضانورد در حال آزمایش یک لباس فضایی در دریاچه موزس، واشنگتن، در جریان یک نمایش ربات قمری در ژوئن 2008 است. در این آزمایش، مراکز ناسا از سراسر کشور جدیدترین مفاهیم خود را برای یک سری آزمایش‌های میدانی بر اساس فعالیت‌های مربوط به ماموریت برای سناریوهای بازگشت برنامه‌ریزی شده ناسا به ماه، به محل آزمایش آوردند. این آزمایش‌ها به منظور ارزیابی عملکرد لباس‌های فضایی در شرایط شبیه‌سازی شده ماه انجام می‌شوند.

آینده: نمونه‌های اولیه لباس فضایی و زندگی روی ماه

فضانوردان، مهندسان و دانشمندان در حال پوشیدن نمونه‌های اولیه لباس فضایی، رانندگی با نمونه‌های اولیه ماه‌نوردها و شبیه‌سازی کارهای علمی به عنوان بخشی از نمایش ناسا از مفاهیم زندگی و کار بر روی سطح ماه هستند. این تلاش‌ها به منظور توسعه فناوری‌های مورد نیاز برای حضور پایدار انسان بر روی ماه انجام می‌شوند.