Mercury

Galleri: Klædt på til rumfærd

For første gang i over 20 år vil NASA nu udvikle nye rumdragter. Det sker som led i det program, der skal sende mennesket tilbage til Månen og Mars. Selv om astronauter har arbejdet i rummet i fem årtier, er udfordringerne stadig enorme.

3. december 2009

For første gang i over 20 år vil NASA nu til at udvikle nye rumdragter. Det drejer sig om to typer af dragter, hvor den ene skal anvendes i det kommende Orion-rumskib, og den anden type på den planlagte månebase. Især månedragten vil være en teknisk udfordring, fordi vi nu ved, hvor tæt de gamle Apollo-dragter var på at bryde sammen efter bare tre dage på Månen.

Dragterne har endnu ikke fået officielle navne, men da hele projektet om at vende tilbage til Månen ved at bygge Orion-rumskibet og den nye rakettype Ares går under navnet Constellation, omtales dragterne ofte som Constellation type 1 og 2. De firmaer, der har fået opgaven, står over for to enorme udfordringer: Det skal være let at bevæge sig i dragterne, men samtidig skal især månerumdragten være langtidsholdbar. Og som rumdragtens historie viser, er ingen af disse to krav lette at opfylde.

Start, landing og under vandring

Selv om rumdragten er altafgørende for menneskers ophold i rummet og nærmest er blevet et symbol på astronaut-livet, bærer en moderne astronaut i virkeligheden kun rumdragt ved start og landing samt under rumvandringer. I det daglige arbejde om bord på ISS, Den Internationale Rumstation, har man helt almindeligt tøj på, ofte T-shirt og shorts. Det er godt det samme, for rumdragter er meget besværlige at bære, og de fleste astronauter undgår dem så vidt muligt.

Men selv om rumdragter i dag kun bæres sjældent, er der en grund til, at vi har haft dem lige siden rumalderens begyndelse, hvor de sølvskinnende dragter næsten virkede som rustninger på de første astronauter. Man var altid bange for en læk i rumskibet, så kabinen hurtigt blev tømt for luft, og besætningen omkom. At denne bekymring ikke var ubegrundet, viste ulykken med Soyuz 11 i 1971. Tre kosmonauter skulle vende tilbage fra rumstationen Salyut 1, men de omkom, fordi der opstod en læk i kabinen, og de ikke bar rumdragter.

Rumdragten kom før rumalderen

Vi har haft rumdragter, længe før de første rumskibe blev bygget. Den første dragt blev muligvis konstrueret så tidligt som i 1931 i Sovjetunionen af Yevgeny Chertovsky til brug for ballonflyvninger højt oppe i stratosfæren. Men når dragten kom under tryk, blev ærmerne og buksebenene så stive, at det var umuligt at udføre et arbejde.

I Vesten blev de første dragter bygget omkring 1933, også til ballonflyvninger. En af pionererne var en ballonskipper ved navn Mark Ridge, der fik et engelsk firma til at klare opgaven ved at ombygge en eksisterende dykkerdragt. Dragten var helt lufttæt og var beregnet til at kunne tåle højder på op til 35 km.

Mark Ridge kom dog aldrig til at bruge dragten. Han kunne ikke få penge til sine forsøg og endte på en sindssygeanstalt. Måske var han heldig, for en variant af dragten blev anvendt i 1936 af den engelske pilot Ferdie Swain til at nå helt op i 15 kilometers højde, men han var lige ved at kvæles og måtte åbne sin hjelm med en kniv.

Dragter til højdeflyvning

Amerikanerne begyndte på fremstillingen af trykdragter næsten samtidig, og i 1935 havde firmaet Goodrich skabt en dragt lavet af flere lag faldskærmssilke. Den havde en hjelm, der fuldstændigt lignede et kakkelovnsrør med en lille, rund glasluge. Dragten blev anvendt flere gange af piloten Wiley Post, der i sit lille propelfly ti gange nåede den dengang utrolige højde af 15 km. På disse flyvninger opdagede han jetstrømmene, der spiller en stor rolle for flytrafikken i dag.

Nu begyndte det at gå hurtigt: Der blev bygget dragter i Frankrig, Italien og Tyskland til brug for højdeflyvninger, både med balloner og propelfly. Tyskerne nåede længst og havde hen mod krigens slutning udviklet den såkaldte Draeger-rumdragt, der mindede om de meget senere NASA-dragter. Det er slet ikke umuligt, at dragten skulle have været brugt på den bemandede udgave af V-2 raketten, der var planlagt, men aldrig blev bygget.

Med indførelsen af jetflyene efter krigen begyndte militæret for alvor at få brug for pålidelige trykdragter til sine jagerpiloter. Derfor foregik der i tiden 1945-1957, hvor rumalderen begyndte, en intens udvikling, så da de første astronauter blev udvalgt i Sovjet og USA i 1959, havde man stort set rumdragterne klar. Amerikanerne kunne endda trække på Goodrichs årelange erfaringer med trykdragter til at udvikle den dragt til den amerikanske flåde, som blev den direkte forløber for de første amerikanske astronauters rumdragt. Russerne havde tilsvarende firmaet Zvezda, der havde arbejdet med trykdragter siden 1952.

Alle skal bære redningsdragt

Som amerikanerne og utvivlsomt også russerne hurtigt opdagede, var der fra trykdragter til piloter et meget stort skridt til rumdragter til astronauter.

Udviklingen er imidlertid blevet hjulpet godt på vej af moderne kunststoffer som kapton, nylon og mylar. Takket være de nye materialer og stor kreativitet har konstruktørerne kunnet udvikle de rumdragter, som kræves for at kunne arbejde i rummet og herunder ikke mindst gardere sig mod de mange kriser, der kan opstå på denne ekstremt menneskefjendske arbejdsplads. Astronauternes garderobe består i dag af tre typer rumdragter, nemlig redningsdragten, rumvandringsdragten og månedragten.

Redningsdragter er alene beregnet til at beskytte mod et pludseligt trykfald i kabinen og holde astronauten i live, til rumskibet er sikkert tilbage på Jorden. Alle astronauter bærer redningsdragter under opsendelse og landing.

Den anden type er de dragter, der er beregnet til rumvandringer. Langtfra alle astronauter trænes til rumvandring. Det er en kostbar ekstrauddannelse, der i dag foregår i store vandbassiner, hvor man i rimelig grad kan simulere den vægtløse tilstand. At blive rumvandrer svarer lidt til at tage et ekstra kursus i dykning. Dragter til rumvandringer er langt mere komplicerede og tungere end redningsdragter, fordi de skal beskytte astronauten mod det lufttomme rum.

Endelig er der månedragterne, som til dato kun har været anvendt af 12 astronauter. Det er nogle helt særlige krav, der stilles til rumdragter, som kan anvendes på Månen og senere på Mars – ikke mindst på grund af alt det støv, der er på de to kloder. Det er først i disse år, man igen er begyndt at se nærmere på, hvordan man kan forbedre de gamle Apollo-rumdragter, inden man vender tilbage til Månen, efter planen omkring 2020.

Store krav til rumdragter

Der kræves meget af de rumdragter, som skal kunne anvendes uden for rumskibet, altså i det tomme rum. De skal kunne holde et stabilt tryk, sikre, at astronauten kan bevæge arme, ben og især fingre, holde en stabil indre temperatur, både når dragten er i sollys og i skygge, samt beskytte mod Solens ultraviolette stråler og mod mikrometeorer.

For at gøre rumdragten bevægelig undgår man et alt for højt tryk. I de moderne rumdragter er trykket ofte nede på mellem 1/3 og 1/4 atmosfære. Det betyder også, at man anvender ren ilt til indånding. Det har både en fordel og en ulempe. Fordelen er, at man ved ikke at benytte kvælstof undgår problemet med dykkersyge i tilfælde af brat trykfald. Ulempen er, at astronauterne er nødt til at indånde ren ilt i op til et par timer, før rumvandringen begynder, for at få alt kvælstoffet ud af blodet.

Bevægeligheden har altid været et vanskeligt problem, der endnu ikke er løst optimalt. I det tomme rum vil dragten af sig selv blæses op som en ballon og blive fuldstændig stiv og ubevægelig.

Det undgår man til dels ved at bære trykdragten inderst og så at sige spærre den inde i et netværk. Når astronauten fx bøjer en arm, klemmer han dragten sammen i albueleddet, og det betyder, at luften dér skal flyttes et andet sted hen. Konstruktionen er nu så snedig, at den så at sige kan flytte luftbobler fra et sted til et andet i dragten, men det er stadig hårdt arbejde at bevæge især fingrene.

Undertøjet køles ned med vand

Disse anstrengelser gør, at astronauten hurtigt bliver så varm, at han ville være i akut fare for at få hedeslag i sin rumdragt. Derfor er rumdragten også udstyret med vandkølet undertøj, hvor vandet gennem fine rør ledes rundt om hele kroppen. Vandet absorberer overskudsvarmen og ledes til rygsækken, hvor varmen kan afgives gennem en varmeveksler, inden det cirkulerer tilbage igen.

For at beskytte mod Solens ultraviolette stråling er visiret belagt med et tyndt lag guldfolie, ligesom hele dragten er opbygget af mange tynde lag, hvoraf især det yderste er i stand til at modstå både mikrometeorer og småt rumaffald. Desuden er rumdragterne hvide for bedst muligt at reflektere Solens stråling. Dragterne er i stand til at klare temperaturer fra -180 til +150 grader celsius.

Hvis der går hul på en rumdragt, mens astronauten er ude i rummet, er han i overhængende livsfare og vil sandsynligvis dø. Men det sker ikke lige med det samme – der er nogle sekunder at reagere i, og det kan betyde forskellen på liv og død. I modsætning til hvad der ofte vises på film, eksploderer astronauten ikke, og blodet begynder heller ikke omgående at koge.

Det første, der sker, er, at hjernen mister ilt, så man mister bevidstheden i løbet af 10-15 sekunder. Samtidig begynder spyttet i munden at fordampe, og det vil føles som et kuldechok, fordi fordampning kræver varme. Efterhånden begynder vandet i kroppens celler også at fordampe med det resultat, at kroppen nærmest frysetørrer. Kun hvis astronauten meget hurtigt kan komme indenfor i rumskibet, vil han kunne slippe fra uheldet med livet i behold.

Læs også

Måske er du interesseret i ...

FÅ ILLUSTRERET VIDENSKABS NYHEDSBREV

Du får dit gratis særtillæg, Vores Ekstreme Hjerne, til download, straks du har tilmeldt dig nyhedsbrevet.

Fandt du ikke det, du ledte efter? Søg her: