Om te kunnen overleven buiten een ruimtestation of ruimtecapsule, hebben astronauten en kosmonauten een Russich Orlan of Amerikaans EMU ruimtepak nodig. Dergelijke pakken zijn zeer complexe, zware en dure kledingstukken die over alles beschikken om een mens in leven te houden en deze in contact te stellen met zijn collega's of vluchtleiding.
Ruimtepakken worden niet enkel gedragen bij het uitvoeren van zogenaamde "extra-vehicalur activities" (EVA) of ruimtewandelingen maar worden tijdens het lanceren of terugkeren van een ruimtetuig eveneens aangedaan, zoals de ACES of Sokol ruimtepakken omdat deze pakken onder druk gebracht worden en op deze manier de ruimtevaarder minder hinder ondervindt van de enorme effecten van de zwaartekracht op het menselijk lichaam. Testpiloten die vliegen op een hoogte van ongeveer 19 kilometer zijn eveneens verplicht om een ruimtepak of drukpak aan te trekken. In sommige gevallen worden op Aarde ook ruimtepakken gebruikt wanneer men te maken heeft met zeer gevaarlijke virussen of chemische stoffen. In dit artikel bespreken we uit welke belangrijke onderdelen een ruimtepak zoal bestaat en welke ruimtepakken er gebruikt worden.
Een hedendaags goed ruimtepak, bestemd voor ruimtewandelingen, moet beschikken over bruikbare zuurstof waardoor de ruimtevaarder kan overleven, een regelbare temperatuur binnenin het ruimtepak, beschermende lagen tegen schadelijke magnetische stralingen, een communicatiesysteem waardoor de ruimtevaarder in contact staat met zijn vluchtleiding of ruimtetuig en het moet ook mobiel zijn zodat men met dit ruimtepak werken kan uitvoeren. Elk ruimtepak, waarmee men ruimtewandelingen uitvoert, beschikt over een rugzak waarin zich zuurstof, water, communicatieapparatuur en een koel- of verwarmingssysteem bevindt. Er bestaan verschillende soorten ruimtepakken maar de meest gebruikte worden vervaardigd uit verschillende soorten materiaal en stof. Wellicht is de bovenste laag, de Thermal Micrometeoroid Garment, de belangrijkste laag omdat deze de ruimtevaarder moet beschermen tegen hitte, micrometeorieten en schadelijke stralingen. Er bestaan ook ruimtepakken die gemaakt zijn uit een hard materiaal maar deze hebben dan als groot nadeel dat ze zeer weinig beweeglijk zijn waardoor de ruimtevaarder beperkt is in zijn handelingen tijdens ruimtewandelingen. Eén van de belangrijkste onderdelen van een ruimtepak is ongetwijfeld de helm. Deze helm beschikt over één of meerdere viziers om het schadelijke Zonlicht in de ruimte tegen te houden. Aan de zijkant van een ruimtehelm bevinden zich meestal ook enkele lampjes die ervoor zorgen dat de ruimtevaarder werken kan uitvoeren wanneer het donker is.
Het Orlan ruimtepak
De eerste Russische ruimtewandeling die werd uitgevoerd met een Orlan ruimtepak, dateert van 1977. Tot op heden worden deze ruimtepakken, die enkele vernieuwingen en aanpassingen ondergaan hebben, nog steeds gebruikt bij Russische ruimtewandelingen vanuit het ISS ruimtestation. Orlan betekent in het Russisch "zeearend" en de fabrikant van deze ruimtepakken is het Russische bedrijf NPP Zvezda. Doorheen de geschiedenis heeft het Orlan ruimtepak verscheidene aanpassingen ondergaan. Het eerste model dat ooit werd ontworpen, maakte deel uit van het Russische maanprogramma en kon slechts 2,5 uur gebruikt worden. De hedendaagse Orlan ruimtepakken kunnen negen uur gebruikt worden tijdens een EVA. Wanneer Russische kosmonauten hun opleiding volgen in het Yuri Gagarin Cosmonaut Training Center worden eveneens Orlan ruimtepakken gebruikt voor ondermeer oefeningen in het zwembad of een simulator. Aangezien een Orlan ruimtepak bestaat uit één component waarin de ruimtevaarder zich langs achter begeeft, geeft dit als grote voordeel dat het op ongeveer 5 minuten tijd kan worden aangedaan. Een nadeel aan deze ruimtepakken is dan weer dat het lichaamsgedeelte vervaardigd is uit hard materiaal waardoor het pak minder flexibel is.
De Extravehicular Mobility Unit
Naast de Russische Orlan ruimtepakken worden in het ISS ruimtestation ook nog de Amerikaanse Extravehicular Mobility Units gebruikt waarmee Amerikaanse astronauten ruimtewandelingen kunnen uitvoeren. Deze witte ruimtepakken werden eveneens gebruikt tijdens ruimtewandelingen gedurende missies met de Amerikaanse Space Shuttles. EMU's bestaan uit verschillende componenten die de ruimtevaarder moet voorzien van levensmiddelen, zuurstof en communicatie voor maximum 8,5 uur. De eerste maal dat een EMU getest werd in de ruimte was tijdens de STS-4 ruimteveer missie in 1982. Het was uiteindelijk pas tijdens de volgende Space Shuttle missie dat een eerste ruimtewandeling werd gemaakt met de EMU. Wanneer ruimtevaarders een EMU aandoen, zullen zij eerst een Urine Containment Device (UCD) moeten aantrekken waarboven men dan de Liquid Cooling and Ventilation Garment (LCVG) aantrekt dat bestaat uit een strak pak met daarop tal van plastiek buisjes waardoor een koelvloeistof loopt. Dit koelsysteem moet de astronaut voorzien van afkoeling wanneer deze blootgesteld wordt aan de hitte van de Zon. Eenmaal dit allemaal is aangetrokken, zal de ruimtevaarder de Lower Torso Unit (LTU) aantrekken waarna hij tot slot de Hard Upper Torso (HUT) aantrekt die bestaat uit twee grote delen. Als laatste zal de ruimtevaarder zijn communicatiesysteem bevestigen aan zijn hoofd en zal hij zijn helm en handschoenen vastmaken aan het ruimtepak.
Het Sokol ruimtepak
Het Sokol ruimtepak is eigenlijk een drukpak dat alle ruimtevaarders dragen tijdens een Russische Sojoez ruimtemissie. Dit pak werd in 1973 voor het eerst gebruikt. Het hoofddoel is om de ruimtevaarder te kunnen in leven houden wanneer er zich een probleem voordoet in de Sojoez ruimtecapsule. De huidige versie van dit ruimtepak, de Sokol-KV2, werd tijdens de Sojoez T-2 missie in 1980 geïntroduceerd en wordt vandaag de dag geleverd door het Russische bedrijf NPP Zvezda dat ondermeer ook schietstoelen voor gevechtsvliegtuigen ontwikkelt. Net als andere ruimtepakken bestaat het Sokol ruimtepak uit verschillende lagen materiaal. Op de rechterarm van het ruimtepak bevindt zich een spiegel waardoor de ruimtevaarder in de Sojoez ruimtecapsule dingen kan zien die hij anders onmogelijk kan zien. In totaal heeft het Sokol ruimtepak een gewicht van ongeveer 10 kilogram. Deze pakken werden eveneens ontworpen om te kunnen drijven of om te kunnen weerstaan aan extreme kou in geval van een noodlanding met de Sojoez ruimtecapsule. Aan de linkerkant van dit ruimtepak bevinden zich verschillende aansluitingen voor zuurstof of perslucht. Aan de polsen dragen de ruimtevaarders meestal een uurwerk en een drukmeter waardoor de kosmonaut de druk binnenin de Sojoez capsule in het oog kan houden. Elke ruimtevaarder die meevliegt met een Russische Sojoez ruimtecapsule krijgt een op maat gemaakt Sokol ruimtepak maar tijdens de trainingen en simulaties op Aarde worden vaak eerder gedragen ruimtepakken gebruikt. Deze pakken worden zowel tijdens de lancering, tijdens het koppelen aan een ruimtestation alsook tijdens de landing van een Sojoez ruimtecapsule gedragen.
een Sokol ruimtepak - Foto: Roscosmos.
Het Advanced Crew Escape Suit (ACES)
Het ACES ruimtepak werd gedragen door alle ruimtevaarders tijdens het lanceren of terugkeren van het Amerikaanse ruimteveer. Dit ruimtepak is heel makkelijk te herkennen aan zijn oranje kleur (deze kleur is makkelijk te herkennen in geval van nood). Het ontwerp van dit ruimtepak heeft zijn oorsprong bij testpiloten van de Amerikaanse luchtmacht die vluchten maakten op grote hoogten. Het ACES-ruimtepak werd gemaakt bij het Amerikaanse bedrijf David Clark Company dat gevestigd is in Massachusetts. Elk ACES ruimtepak had een gewicht van ongeveer 35 kilogram. Ook al worden deze pakken op maat gemaakt toch konden ze gedragen worden door verschillende personen. Net als bij vele andere ruimtepakken, had ook het ACES pak verschillende aansluitingen voor zuurstof en lucht en werden enkel de handschoenen en helm afzonderlijk vastgemaakt aan het ruimtepak.
Het Chinese Feitian ruimtepak
Het Chinese Feitian werd speciaal ontwikkeld voor de Shenzhou 7 ruimtevlucht. Tijdens deze derde Chinese bemande ruimtemissie voerde Zhai Zhigang op 27 september 2008 de eerste Chinese ruimtewandeling uit. Het ontwerp van het Chinese Feitian ruimtepak vertoont veel gelijkenissen met dat van het Russische Orlan-M ruimtepak. De twee modellen zijn vrijwel identiek in grootte en werden ontworpen om ruimtewandelingen uit te voeren die maximaal zeven uur duren. Het Het Feitian ruimtepak heeft een gewicht van 120 kilogram en zou 4,4 miljoen dollar gekost hebben.
