Uzay Giysisi
Niçin giyiniriz?
Kışın sokağa çıkarken ne giyeriz? Niçin?
Niçin sualtı dalışlarında özel giysi giyilir?
Niçin uzay giysisine gereksinmemiz var?
Olası ölçüde hafif...
Dış etkilere karşı dayanıklı...
İçinde rahat hareket edilebilmemize olanak tanıyan...
Uzay giysilerinde buna ek olarak...
Gerilme kuvvetine dayanıklı olması gerekiyor.
Çünkü bu elbiselerin içinde gerekli tam hava basıncını sağlamak için gaz vardır.
Bir diğer özelliği düşük sıcaklıklara duyarlı olmaması gerekiyor.
Çünkü ısısal salınım dolayısıyla uzay soğuktur.
Kolay kırılabilir, yırtılabilir olmaması gerekir.
Doğal olarak özel bir materyalden yapılması beklenir.
En zor sorun soğuktan korunmaktır. Daha doğrusu ışınım yoluyla ısı kaybını belirli sınırlar içinde tutmak gerekir.
Bunun için giysinin olası ölçüde parlak cilalanması gerekir. Bunun da en iyi yolu giysiyi metalden yapmaktır.
Bunun en iyi çözüm olmasına karşın giysinin elastik olması da istenir. O nedenle elastik bir materyalden yapılır ve parlak beyaza boyanır.
Hem içerideki yüksek basınca dayanacak hem de esnek olacak, tek çözüm var; metal gibi katı bir materyal.
Zırhlı elbiseler tasarımında deneyim var...
Esnek metal tüpler bile uzay giysisi olarak düşünülmüştür.
Özel bir astar kullanılır, bu ise iyi bir ısısal izolasyon sağlar.
Eğer uzayda çalışırken giysiniz yoksa
1) 15 saniyede bilinçsiz hale gelirsiniz (oksijen)
2) Kan ve tüm vücud sıvısı kaynar ve sonra donar
3) Deriniz, kalbiniz ve tüm diğer organlarınız kaynayan sıvılardan dolayı genişler
4) Korkunç bir sıcaklık değişimi ile yüzyüzesiniz. Güneşli bir yerde 120C, gölgede ise -100C.
5) Çeşitli radyasyonla (kozmik ışın ve güneşten kaynaklanan yüklü parçacıklar) yüzyüzesiniz.
6) Yüksek hızla hareket eden toz parçacıkları size çarpar
Bu tehlikelerden korunmak için uzay giysisi
Basınçlı bir atmosfere sahip olmalı
Oksijen sağlamalı
Sizden çıkan karbondioksiti yok etmeli
Sıcaklık açısından size bir konfor sağlamalı
Göktaşlarından sizi korumalı
Belirli bir limite kadar radyosyondan korumalı
Temiz iyi bir görüş sağlamalı
Giysi içinde kolayca hareket etmenizi sağlamalı
Ana araçtaki komutan ile iletişimi sağlamalı
Uzay aracının dışında kolayca çalışmanızı sağlamalı
Basınçlı atmosfer
Uzay giysisi bir balona da benzetilebilir. Neoprene denilen yapay lastik ile dokunmus su geçirmez bir kumaşla kaplanır. Dışarıdaki bir kaynaktan özel bir pompa ile hava basılır.
Normal atmosferik basıncın (1 atm) altında (0.29 atm) bir basınç uygulanır. Uzay mekiğinin kabininde ise 1 atm basınç vardır. Airlock`daki basınç da düşüktür.
Astronotlarda da basınç değişikliğinden dolayı vurgun yeme riski vardır. Uzay giysisi ve kabin...
Oksijen
Uzay giysisi normal hava kullanmaz çünkü düşük basınçta akciğer ve kanda düşük oksijen yoğunluğuna neden olur. Yüksek dağlara çıkarken bu belirtiler gözlenir.
O nedenle solumak için sadece oksijen verilir.
Ya uzay aracından bir hortumla veya yaşam desteği sağlayan bir sırt çantasıyla.
Uzay mekiği ve uzay istasyonunda ise tam bizim soluduğumuz hava verilir. Uzay yürüyüşüne çıkmadan önce saf oksijen soluyan astronotlar vurgun yemekten kurtulur.
Karbon Dioksit
Nefes aldığımızda karbon dioksit çıkarırız.
Giysinin içinde karbon dioksit yoğunluğu öldürücü seviyeye çıkar.
Uzay giysisi atmosferindeki fazla karbon dioksit dışarı atılmalıdır.
Bunun için Lityum hidroksit kutusu kullanılır. Bu kutu ya uzay aracının içinde ya da sırt çantasında bulunur.
Sıcaklık...
Büyük sıcaklık değişimlerinden korunmak için...
Astronot yorucu işler yaptığında ısı üretir. Eğer bu ısı yok edilmezse astronot terler. Bunun sonucunda da kaskının içi buğulanır.
Daha önemlisi astronot bu durumda müthiş su kaybeder. Gemini 9`un astronotu Eugene Cernan uzay yürüyüşü sırasında 3 kilo yöresinde su kaybetmişti.
Bu ısı fazlalığını almak için elbisenin içine kuru hava verilir veya fan kullanılır. Çoğu zaman da su soğutmalı giysi kullanılır.
Göktaşı ve radyosyon...
Astronotları küçük ama hızlı toz parçacıklarından korumak için uzay giysileri çok katlı, dayanıklı sentetik kumaştan yapılır.
Giysinin çok katlı oluşu onun yırtılmasını da önler.
Radyosyondan sınırlı bir koruma sağlar.
Giysinin içi Mylar denilen bir materyal ile kaplanır. Bu radyosyonun yansımasını sağlar.
Güneş patlaması sonucu yüklü parçacıklardan koruyacak bir şey olmadığı için uzay yürüyüşleri güneş etkinliğinin olmadığı zamanlarda yapılır.
Kask ve Temiz Görüş...
Kask saf plastikten veya dayanıklı polikarbonatdan yapılır. Işık yansıtıcı bir kılıf içindedir.
Gözlük bölümü parıldamaları önlemek için hafif renklendirilmiştir. Güneş gözlüğü gibi.
Uzay yürüyüşünden önce bu gözlük kısmının içine buğulanmayı önleyecek bir sprey sıkılır.
Çağdaş kasklarda lamba da vardır. Astronot gölgede de görebilsin diye.
Uzay Giysisi İçinde Hareket...
Şişirilmiş uzay giysisinin içinde hareket etmek çok zordur. Şişirilmiş lastik eldivenin içindeki parmağınızı hareket ettirmeye çalıştığınızı düşünün.
Bu durmun üstesinden gelmek için uzay giysisinde bağlantı yerleri vardır. Astronot bundan yararlanarak elini, kolunu, ayağını, dizini ve bacağını kıvırabilir.
İletişim...
Ana kumandadaki arkadaşları veya yerdeki kumanda merkezi ile konuşması için iletişim kurması gerekir, bağırsa sesini duyuramaz.
Telefon teli ile araca bağlı olması gerekir.
Çağdaş astronot giysileri artık radyo alıcı/verici barındırmaktadır. Bu radyo alıcı/vericiler ya sırt çantasında ya da göğüs çantalarında bulunur.
İletişim için kulaklık ve mikrofon kullanırlar.
Mercury
Mercury astronotlarının giysileri daha önce kullanılan giysiler gibi basınçlı giysiler. Ama bu özellik sadece kabin basıncı bozulursa kullanılmak üzere tasarlanmış, aynı jet pilotlarının elbiseleri gibi. İlk kez yapay lastik dokuma üzerine Mylar alüminyum bir kat daha ilave edilmişti. Bu projede ilk ABD insanlı uçuşu gerçekleştirildi 1961.
Mercury astronotlarının giysilerini bağcıklı bir bot, yakadan halkalı bir kask ve eldivenler tamamlıyordu. Giysi astronotun taşıdığı bir fun yardımıyla soğutuluyordu. Giysiye bağlı bir hortum ile oksijeni ana araçta alıyordu.
Mercury uzay giysisi içinde astronot Alan Shepard. Resimde görülen hortumlar oksijen ve elbiseyi soğutan sistem için kullanılmaktadır.
Gemini
Mercury uzay giysileri uzay yürüyüşü için yapılmamıştı ve astronotlar çok zorluk çekmişti. Gemini projesinde ilk kez yapay lastik dokuma üzerine teflon kaplanarak astronotlar göktaşlarından korunmuştur. Terden çok çekmişlerdi. 1965
Kabin İçinde Hareket...
Çekimsiz ortamda hareket etmek çok zordur.
Örneğin bir şeyi iterseniz siz ters tarafa doğru savrulursunuz.
Gemini astronotları konumlarını korumak konusunda büyük zorluklar yaşadıklarını dile getirdiler. Bir vidayı sıkamadılar çünkü kendileri ters tarafa doğru hareket ediyorlardı.
O nedenle artık kabinlerde bol miktarda ayak ve el tutacak tutamaklar yapıldı.
Astronotlar uzaya çıkmadan önce yerde büyük su tankları içinde uzay yürüyüşü antremanları yapıyorlar. Batmazlık sağlayan şişirilmiş uzay giysisi su içinde bir anlamda çekimsiz ortam oluşturuyor.
NASA ayrıca uzay yürüyüşlerinde kullanmak üzere gaz ile çalışan rokete sahip manevra araçları geliştirdi.
Bunlardan bir tanesi joystick ile kontrol edilen ve adına “insanlı manevra birimi” denilen bir koltuktu.
Apollo 11
Neil Amstrong`un giysisi. İlk su soğutmalı giysi. Çok katlı. İlk üç kat basınç için. Sonraki 5 kat ise ise sentetik kumaş aralarında alimünyum var. İki kat Kapton ısı yalıtımı için. İki kat yanmaz teflon kaplama çarpmalar için. En dışta ise yine yanmaz beyaz teflon kaplama.
Ay Yürüyüşü
Kaskın gözlük kısmı çeşitli filtreler içeriyordu, güneş ışığından korunmak için. Botlar Ay`da yürümek için yapılmıştı. Sırt çantası oksijen, karbon dioksiti yokeden donanım ve soğutma suyunu barındırıyordu. Giysi ve sırt çantası yerde toplam 82 kg geliyordu ama AY`da sadece 14 kg.
Uzay Mekiği
Uzay mekiğinin ilk uçuşlarında astronotlar kahverengi uçuş giysileri kullandılar. Eğer kabin basıncı bozulursa giysilerin basıncı çalışacaktı. İlk Apollo giysilerine benziyordu.
Mekik uçuşlarının sayısı arttıkça giysiler de değişmeye başladı. Artık basınçlı elbise giyilmiyordu. Açıkmavi bir önlük ve siyah botlar vardı. Bu Challenger kazasına kadar devam etti.
Kazadan sonra astronotlar tekrar fırlatılış ve dünyaya dönüşlerinde basınçlı giysiler giymeye başladı. Bu portakal renkli basınçlı giysiler, iletişim kepi, kask, bot, eldiven ve ayrıca paraşüt ve şişirilebilir yaşam koruyucu ile donatılmıştı.
Extravehicular Mobility Unit
EMU, araçdışı devingen birim
Tanesi 12 milyon dolara mal olan bu giysiler sadece yumuşak değil aynı zamanda sert bileşenler de içeriyordu.
13 kat materyalden oluşuyordu. En içteki iki kat soğutmayı, onun üzerindeki iki kat basıncı, sonraki sekiz kat ısısal yalıtımı ve goktaşı çarpmasını ve son kat ise dış kaplamayı sağlıyordu.
Dış katmanda kullanılan Kevlar adlı materyal mermi geçirmezliği ile biliniyordu.
Daha önce her astronotun boyuna göre dikilen giysiler, EMU`lar ile yerine bir standarta bırakmıştı. Her kat öyle dikiliyor ve birbirine yapıştırılıyordu ki herkese uyuyordu.
EMU`lar aşağıdaki parçalardan oluşuyordu.
Maximum Absorption Garment(MAG), idrar torbası.
Liquid Cooling and Ventilation Garment(LCVG), uzay yürüyüşleri sırasında astronotun ürettiği fazla ısıyı almak için
EMU Electrical Harness(EEH), İletişim kurmayı sağlıyor.
Communications Carrier Assembly(CCA), iletişim için mikrofon ve kulaklık.
Lower Torso Assembly (LTA), EMU`nun alt yarısı, pantolon, diz ve bilek bağlantıları, botlar ve bel altı.
Hard Upper Torso (HUT), sert fiberglass kabuk omuzu, vücudu, kaskı, yaşam desteği sağlayan sırt çantasını ve kontrol modülünü destekliyor.
Extravehicular Visor Assembly (EVA), astronotu parlak güneş ışığından koruyordu.
In-suit Drink Bag (IDB), uzay yürüyüşü sırasında astronota içme suyu sağlıyordu.
Primary Life Support Subsystem (PLSS), oksijen, elektrik, karbon dioksit giderme birimi, soğutma suyu, iletişim için radyo donatımı ve uyarı sistemini barındırıyordu.
Secondary Oxygen Pack (SOP), acil oksijen desteği sağlıyor
Display and Control Module (DCM), PLSS`nin çalışmasını kontrol eden gösterge.
Uzay giysisinin giyilmesi.....
Mekik içindeki basınç 0.7 atmosfer basıncına düşürülür ve havadaki oksijen miktarı artırılır
Bir süre sonra %100 oksijen solumaya başlanır bu ise yaklaşık 30 dk. sürer. Kan ve ciğerlerdeki azot temizlenir
MAG giyilir
Ve Airlock odasına geçilir
LCVG giyilir
EEH birimi HUT`a bağlanır
DCM birimi HUT`a bağlanır. (PLSS birimi önceden HUT`a bağlanmıştır)
Kollar HUT`a geçirilir
Rub the helmet with anti-fog compound
Place a wrist mirror and checklist on the sleeves
Insert a food bar and water-filled IDB inside the HUT
Check the lights and TV cameras on the EVA
Place the EVA over the helmet
Connect the CCA to the EEH
Step into the LTA and pull it above their waist
Plug the SCU into the DCM and into the shuttle
Squirm into the upper torso portion of the suit
Attach the cooling tubes of the LVCG to the PLSS
Attach the EEH electrical connections to the PLSS
LTA birimi HUT`a kitlenir
CCA ve gözlükler takılır (Eğer astronotlar onları giymişse)
Konforlu iç eldivenler giyilir
HELMET ve Eva birbirine kitlenir
Dış eldivenler giyilir
Check the EMU for leaks by increasing the pressure to 0.20 atm above the airlock pressure
Eğer gaz kaçağı yoksa Airlock`da basınç düşürülür. Bu aşamalardan sonra
EMU otomatik olarak çalışma basıncına düşürülür.
Giysideki hortumlar Airlock`da bulunan araç vanalarına bağlanır. Oksijen, elektrik ve su için
Airlock`un dış kapısı açılr.
Hortumlar vanalardan ayrılır..
Astronot Airlock`dan dışarıya adımını atar ve kargo bölümüne geçer.
Gelecekteki Uzay Giysisi...
NASA`nın Mars için hazırladığı yeni uzay giysisi. Daha sert materyalden, daha dayanıklı, daha esnek ve daha hafif bir giysi. En önemlisi de giyip çıkarması çok daha kolay.
ABD`de Kuzey Dakota Üniversitesi ve yanlarında 5 okulun daha öğrencileri bir proje çerçevesinde yeni dizayn edilen astronot elbiselerini Nisan 2007 tarihinde UTAH çölünde test ederek Mars`da ne denli kolay kullanılacağını anlamaya çalışacaklar.
NASA fon sağlayarak öğrencilerin bu tür çalışmalara katılmalarını sağlıyor.
Uzay çalışmaları konusunda yüksek lisans öğrenimi gören Fabio Sau,Mars`da kullanılacak astronot elbisesini Kuzey Dakota engebelerinde test ederken görülüyor.
KDÜ öğrencileri tarafından design edilen prototip Mars uzay elbiselerinden biri de parlak mavi renktedir. Bu model Mars yüzeyinde çalışan astronotları tozdan koruyacak ve aynı zamanda ısısal koruma sağlayacak.
Kaynak:
Dr.Ethem Derman
|
