Het drukpak voor Project Mercury werd ontworpen en voor het eerst ontwikkeld in 1959 als een compromis tussen de vereisten voor flexibiliteit en aanpassingsvermogen. Leren leven en bewegen in met aluminium gecoate nylon en rubberen kledingstukken, onder druk gezet met vijf pond per vierkante inch, was als proberen zich aan te passen aan het leven in een luchtband. Geleid door Walter M. Schirra, Jr., de astronauten trainden hard om de nieuwe ruimtepakken te dragen.
Al sinds 1947 hadden de luchtmacht en de marine zich in onderling overleg gespecialiseerd in het ontwikkelen van partiële en volledige druk vliegpakken voor respectievelijk jetpiloten, maar tien jaar later voldeed geen van beide typen behoorlijk aan de nieuwste definitie van bescherming tegen extreme hoogte (ruimte). Dergelijke pakken vereisten uitgebreide aanpassingen, vooral in hun luchtcirculatiesystemen, om te voldoen aan de behoeften van de Mercury-ruimtepiloten. Meer dan 40 experts woonden de eerste ruimtepakconferentie bij op 29 januari 1959. Drie primaire concurrenten - de David Clark Company uit Worcester, Massachusetts (een vooraanstaande leverancier voor luchtmacht-drukpakken), de International Latex Corporation of Dover, Delaware (een bieder op een aantal overheidscontracten met rubberen materiaal), en de B. F. Goodrich Company uit Akron, Ohio (leveranciers van de meeste drukpakken die door de marine worden gebruikt) - streden om tegen 1 juni hun beste ruimtepakontwerpen te leveren voor een reeks evaluatietests. Goodrich kreeg uiteindelijk het hoofdcontract voor het Mercury-ruimtepak op 22 juli 1959.
Russell M. Colley, samen met Carl F. Effler, D. Ewing en andere Goodrich-medewerkers hebben het beroemde Navy Mark IV-drukpak aangepast aan de behoeften van NASA in de ruimte-orbitale vlucht. Het ontwerp was gebaseerd op de jet-vluchtpakken, met toegevoegde lagen gealuminiseerd Mylar over het neopreenrubber. Drukpakken werden ook individueel ontworpen op basis van gebruik - sommige voor training, andere voor evaluatie en ontwikkeling. Dertien operationele onderzoekspakken werden eerst besteld voor de astronauten Schirra en Glenn, hun vluchtchirurg Douglas, de tweeling Gilbert en Warren J. North, respectievelijk bij McDonnell en NASA Headquarters, en andere astronauten en ingenieurs die later zullen worden gespecificeerd. Een tweede bestelling van acht kleuren vertegenwoordigde de uiteindelijke configuratie en bood voldoende bescherming voor alle vluchtomstandigheden in het Mercury-programma.
De Mercury Project-ruimtepakken zijn niet ontworpen voor ruimtewandelen. Ruimtepakpakken werden voor het eerst ontworpen voor projecten Gemini en Apollo.
Geschiedenis van Wardrobes for Space
Het Mercury-ruimtepak was een aangepaste versie van een drukpak van het Amerikaanse hoogvliegtuig met hooggelegen straalvliegtuig. Het bestond uit een binnenlaag van Met neopreen bekleed nylonweefsel en een terughoudende buitenlaag van gealuminiseerd nylon. Gewrichtsmobiliteit bij de elleboog en knieën werd verzorgd door eenvoudige stofbreuklijnen die in het pak waren genaaid; maar zelfs met deze breuklijnen was het voor een piloot moeilijk om zijn armen of benen te buigen tegen de kracht van een pak onder druk. Omdat een elleboog- of kniegewricht gebogen was, vouwden de gewrichten van het pak op zichzelf in waardoor het interne volume van het pak afnam en de druk toenam.
De Kwik Het pak werd 'zacht' of drukloos gedragen en diende alleen als back-up voor mogelijk drukverlies in de cabine van een ruimtevaartuig - een gebeurtenis die nooit is gebeurd. Beperkte mobiliteit onder druk zou een klein ongemak zijn geweest in de kleine Mercury-ruimtevaartuigcabine.
Ontwerpers van ruimtepakken volgden de benadering van de Amerikaanse luchtmacht op het gebied van grotere pakmobiliteit toen ze begonnen met het ontwikkelen van het ruimtepak voor de tweepersoons Tweeling ruimtevaartuig. In plaats van de stofachtige verbindingen die in het Mercury-pak werden gebruikt, had het Gemini-ruimtepak een combinatie van een drukblaas en een bevestigingsnetlaag die het hele pak flexibel maakte wanneer onder druk.
De gasdichte, manvormige drukblaas is gemaakt van neopreen gecoat nylon en is bedekt met een dragend verbindingsnet geweven van Dacron en Teflon koorden. De netlaag, die iets kleiner is dan de drukblaas, verminderde de stijfheid van het pak onder druk en geserveerd als een soort structurele schaal, zoals een band de drukbelasting van de binnenband bevatte in het tijdperk vóór tubeless banden. Verbeterde arm- en schoudermobiliteit als gevolg van het meerlaagse ontwerp van het Gemini-pak.
Een kwart miljoen kilometer van de aarde op het oppervlak van de maan lopen, vormde een nieuwe reeks problemen voor ontwerpers van ruimtepakken. De ruimtepakken van de maanverkenners moesten niet alleen bescherming bieden tegen grillige rotsen en de verschroeiende hitte van de maan, maar de pakken moesten ook flexibel genoeg zijn om te bukken en buigen als Apollo bemanningsleden verzamelden monsters van de maan, zetten op elke landingsplaats wetenschappelijke datastations op en gebruikten ze de Lunar Rover, een elektrisch aangedreven buggy, voor transport over het oppervlak van de Maan.
Het extra gevaar van micrometeoroïden die het maanoppervlak constant vanuit de verre ruimte bekogelden, werd opgevangen met een buitenste beschermende laag op het Apollo-ruimtepak. Een draagbaar draagsysteem voor rugzakken zorgde voor zuurstof voor ademhaling, druk op het pak en ventilatie voor maanwandelingen die tot 7 uur aanhielden.
De mobiliteit van het Apollo-ruimtepak is verbeterd ten opzichte van eerdere pakken door het gebruik van balgachtige voorgevormde rubberen gewrichten op de schouders, ellebogen, heupen en knieën. Aanpassingen aan de taille van het pak voor Apollo 15- tot 17-missies voegden flexibiliteit toe, waardoor het voor bemanningsleden gemakkelijker werd om op het maanrovervoertuig te zitten.
Vanaf de huid begon het Apollo A7LB-ruimtepak met een door een astronaut gedragen vloeistofkoelend kledingstuk, vergelijkbaar met een paar lange onderbroeken met een netwerk van spaghetti-achtige slangen op de stof genaaid. Koel water, dat door de slang circuleerde, bracht metabole warmte over van het lichaam van de maanverkenner naar de rugzak en vandaar naar de ruimte.
Vervolgens kwam er een comfort- en aantreklaag van lichtgewicht nylon, gevolgd door een gasdichte drukbal Neopreen gecoat nylon of balgachtige componenten van gegoten gewrichten, een nylon bevestigingslaag om te voorkomen dat de blaas gaat ballonvaren, een lichtgewicht thermische superisolatie van afwisselend lagen dunne Kapton- en glasvezeldoek, meerdere lagen Mylar en spacermateriaal en tenslotte beschermende buitenlagen van met teflon gecoate glasvezel Beta kleding.
Apollo-ruimtehelmen zijn gemaakt van hoogwaardig polycarbonaat en zijn aan het ruimtepak bevestigd door middel van een drukafdichtende nekring. In tegenstelling tot de Mercury- en Gemini-helmen, die nauw waren gemonteerd en met het hoofd van de bemanningslid werden bewogen, was de Apollo-helm bevestigd en kon het hoofd vrij naar binnen bewegen. Tijdens het lopen op de maan droegen Apollo-bemanningsleden een buitenviziersamenstel over het polycarbonaat helm om te beschermen tegen oogbeschadigende ultraviolette straling, en om hoofd en gezicht thermisch te houden comfort.
De ensembles van de maanverkenner werden voltooid door handschoenen en laarzen voor de maan, beide ontworpen voor het zware onderzoek, en de handschoenen voor het afstellen van gevoelige instrumenten.
De handschoenen aan het maanoppervlak bestonden uit integrale structurele fixatie en drukblaasjes, gevormd uit afgietsels van de handen van de bemanning en bedekt met meerlagige superisolatie voor thermische en slijtage bescherming. Duim en vingertoppen waren gevormd van siliconenrubber om een zekere gevoeligheid en "gevoel" mogelijk te maken. Drukverzegelingsschakelaars, vergelijkbaar met de helm-naar-pak-verbinding, bevestigden de handschoenen aan de ruimtepak armen.
De maanlaars was eigenlijk een overschoen die de Apollo-maanverkenner over de integrale druklaars van het ruimtepak liet glijden. De buitenste laag van de maanlaars is gemaakt van metaalgeweven stof, met uitzondering van de geribbelde siliconenrubberen zool; het tonggebied is gemaakt van Met teflon bekleed glasvezeldoek. De binnenlagen van de laars zijn gemaakt van met teflon gecoate glasvezeldoek gevolgd door 25 afwisselende lagen Kapton-film en glasvezeldoek om een efficiënte, lichtgewicht thermische isolatie te vormen.
Negen Skylab-bemanningsleden boden in 1973 en 1974 gedurende 171 dagen het eerste ruimtestation van de Nation. Ze droegen vereenvoudigde versies van de Apollo ruimtepak tijdens de historische reparatie van de Skylab en het wisselen van filmflessen in de zonnewaarnemingscamera's. Vastgelopen zonnepanelen en het verlies van een micrometeoroïde schild tijdens de lancering van de Skylab-orbitaal workshop vereiste meerdere ruimtewandelingen voor het vrijmaken van de zonnepanelen en voor het plaatsen van een vervanger schild.
Het ruimtepak dat verandert van Apollo naar Skylab omvatte een goedkopere fabricage en een lichtgewicht thermische micrometeoroïde kledingstuk, eliminatie van de maanlaarzen en een vereenvoudigd en goedkoper extravehicular vizierassemblage over de helm. Het kledingstuk voor vloeistofkoeling werd bewaard bij Apollo, maar navelstreng en astronauten levensondersteunende vergadering (ALSA) vervingen rugzakken voor levensondersteuning tijdens ruimtewandelingen.
Ruimtepakken van het Apollo-type werden opnieuw gebruikt in juli 1975 toen Amerikaanse astronauten en Sovjet-kosmonauten elkaar ontmoetten en in een baan om de aarde aanmeerden tijdens de gezamenlijke Apollo-Sojoez-testproject (ASTP) -vlucht. Omdat er geen ruimtewandelingen waren gepland, waren Amerikaanse bemanningsleden uitgerust met gemodificeerde A7LB intra-voertuiggebonden Apollo-ruimtepakken uitgerust met een eenvoudige deklaag die de thermische micrometeoroïde laag verving.
Informatie en foto's geleverd door NASA
Gewijzigde uittreksels uit "This New Ocean: A History of Project Mercury"
Door Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood en Charles C. Alexander