La tuta di pressione per Progetto Mercurio è stato progettato e sviluppato per la prima volta nel 1959 come compromesso tra i requisiti di flessibilità e adattabilità. Imparare a vivere e muoversi all'interno di indumenti in nylon e gomma rivestiti di alluminio, pressurizzati a cinque libbre per pollice quadrato, è stato come cercare di adattarsi alla vita all'interno di un pneumatico. Guidato da Walter M. Schirra, Jr., gli astronauti si allenarono duramente per indossare le nuove tute spaziali.
Fin dal 1947, l'Aeronautica Militare e la Marina, di comune accordo, si erano specializzate nello sviluppo di tute volanti a pressione parziale e piena per i piloti di jet, rispettivamente, ma un decennio dopo, nessuno dei due tipi era abbastanza soddisfacente per la più recente definizione di protezione da altitudine estrema (spazio). Tali semi richiedevano ampie modifiche, in particolare nei loro sistemi di circolazione dell'aria, per soddisfare le esigenze dei piloti spaziali Mercury. Più di 40 esperti hanno partecipato alla prima conferenza sulla tuta spaziale il 29 gennaio 1959. Tre concorrenti principali: la David Clark Company di Worcester, nel Massachusetts (un fornitore primario per le tute a pressione dell'Aeronautica Militare), la International Latex Corporation di Dover, Delaware (un offerente su una serie di contratti governativi che coinvolgono materiale gommato), e il B. F. La Goodrich Company di Akron, Ohio (fornitori della maggior parte delle tute a pressione utilizzate dalla Marina), ha gareggiato per fornire entro il primo giugno i migliori progetti di tute spaziali per una serie di test di valutazione. Goodrich ottenne finalmente il contratto principale per la tuta spaziale Mercury il 22 luglio 1959.
Russell M. Colley, insieme a Carl F. Effler, D. Ewing e altri dipendenti Goodrich hanno modificato la famosa muta a pressione della Navy Mark IV per le esigenze della NASA nel volo orbitale spaziale. Il design si basava sulle tute di volo del jet, con strati aggiunti di Mylar alluminizzato sulla gomma neoprene. Anche le tute a pressione sono state progettate individualmente in base all'uso: alcune per la formazione, altre per la valutazione e lo sviluppo. Tredici cause di ricerca operativa per prime furono ordinate per adattarsi agli astronauti Schirra e Glenn, al loro chirurgo di volo Douglas, ai gemelli Gilbert e Warren J. Nord, rispettivamente a McDonnell e alla sede centrale della NASA, e altri astronauti e ingegneri da specificare in seguito. Un secondo ordine di otto semi rappresentava la configurazione finale e forniva una protezione adeguata per tutte le condizioni di volo nel programma Mercury.
Le tute spaziali del Progetto Mercury non sono state progettate per camminare nello spazio. Le tute Spacewalking sono state inizialmente progettate per i progetti Gemelli e Apollo.
Storia degli armadi per lo spazio
La tuta spaziale Mercury era una versione modificata di una tuta a pressione per aeromobili ad alta quota della Marina degli Stati Uniti. Consisteva in uno strato interno di Neoprene rivestita tessuto di nylon e uno strato esterno di contenimento di nylon alluminizzato. La mobilità articolare del gomito e delle ginocchia era fornita da semplici linee di rottura del tessuto cucite nella tuta; ma anche con queste linee di rottura, era difficile per un pilota piegare le braccia o le gambe contro la forza di una tuta pressurizzata. Quando veniva piegata un'articolazione del gomito o del ginocchio, le articolazioni della tuta si ripiegavano su se stesse riducendo il volume interno della tuta e aumentando la pressione.
Il Mercurio la tuta era indossata "morbida" o non pressurizzata e serviva solo da supporto per una possibile perdita di pressione nella cabina del veicolo spaziale, un evento che non si è mai verificato. La mobilità pressurizzata limitata sarebbe stata un piccolo inconveniente nella piccola cabina del veicolo spaziale Mercury.
I progettisti di tute spaziali hanno seguito l'approccio dell'aeronautica statunitense verso una maggiore mobilità delle tute quando hanno iniziato a sviluppare la tuta spaziale per i due uomini Gemelli navicella spaziale. Invece delle giunzioni tipo tessuto utilizzate nella tuta Mercury, la tuta spaziale Gemini aveva una combinazione di una vescica a pressione e uno strato di ritenuta a rete che ha reso flessibile l'intera tuta quando pressurizzato.
La camera d'aria a tenuta di gas, a forma di uomo, è stata realizzata in nylon rivestito in neoprene e coperta da una rete di collegamento portante tessuta da Dacron e Teflon corde. Lo strato netto, essendo leggermente più piccolo della vescica a pressione, riduceva la rigidità della tuta quando pressurizzato e servito come una sorta di guscio strutturale, molto simile a uno pneumatico conteneva il carico di pressione della camera d'aria nell'era precedente ai pneumatici tubeless. La mobilità migliorata delle braccia e delle spalle è il risultato del design multistrato della tuta Gemini.
Camminare sulla superficie della Luna a un quarto di milione di miglia di distanza dalla Terra ha presentato una nuova serie di problemi ai progettisti di tute spaziali. Non solo le tute spaziali degli esploratori lunari dovevano offrire protezione dalle rocce frastagliate e dai calore accecante del giorno lunare, ma anche i semi dovevano essere abbastanza flessibili da permettere di chinarsi e flessione come Apollo i membri dell'equipaggio hanno raccolto campioni dalla Luna, creato stazioni di dati scientifici in ciascun sito di atterraggio e utilizzati il veicolo lunare rover, un buggy elettrico alimentato da dune, per il trasporto sulla superficie del Luna.
Il rischio aggiuntivo dei micrometeoroidi che scavano costantemente la superficie lunare dallo spazio profondo è stato affrontato con uno strato protettivo esterno sulla tuta spaziale Apollo. Un sistema di supporto vitale portatile a zaino ha fornito ossigeno per la respirazione, la pressurizzazione della tuta e la ventilazione per le passeggiate sulla luna della durata massima di 7 ore.
La mobilità della tuta spaziale Apollo è stata migliorata rispetto alle tute precedenti mediante l'uso di giunti in gomma modellati a soffietto su spalle, gomiti, fianchi e ginocchia. Le modifiche alla cintura per le missioni da Apollo 15 a 1 7 hanno aggiunto flessibilità rendendo più facile per gli uomini dell'equipaggio sedersi sul veicolo del rover lunare.
Dalla pelle, la tuta spaziale Apollo A7LB iniziò con un indumento di raffreddamento a liquido indossato dall'astronauta, simile a un paio di lunghi johns con una rete di tubi a forma di spaghetti cuciti sul tessuto. L'acqua fresca, che circolava attraverso il tubo, trasferiva il calore metabolico dal corpo dell'esploratore della Luna allo zaino e quindi allo spazio.
Successivamente è arrivato uno strato di comfort e vestibilità migliorato in nylon leggero, seguito da una camera d'aria a tenuta di gas di Nylon con rivestimento in neoprene o componenti di giunti stampati a soffietto, uno strato di ritenuta in nylon per impedire il gonfiamento della vescica, un super isolamento termico leggero di alternanza strati di Kapton sottile e tessuto in fibra di vetro, diversi strati di Mylar e materiale distanziatore, e infine, strati esterni protettivi di fibra di vetro Beta con rivestimento in teflon stoffa.
I caschi spaziali Apollo erano formati da policarbonato ad alta resistenza e fissati alla tuta spaziale da un anello al collo a tenuta di pressione. A differenza dei caschi Mercury e Gemini, che erano strettamente montati e mossi con la testa dell'equipaggio, l'elmetto Apollo era fisso e la testa era libera di muoversi all'interno. Mentre camminavano sulla Luna, i membri dell'equipaggio dell'Apollo indossavano una visiera esterna sul policarbonato elmetto per proteggere dalle radiazioni ultraviolette dannose per gli occhi e per mantenere il calore della testa e del viso comfort.
A completare gli ensemble di Moon Explorer c'erano guanti e stivali lunari, entrambi progettati per i rigori dell'esplorazione e guanti per la regolazione di strumenti sensibili.
I guanti di superficie lunari erano costituiti da sistema di ritenuta strutturale integrale e camere d'aria a pressione, modellati da calchi delle mani dei membri dell'equipaggio e coperti da un super isolamento a più strati per il calore e l'abrasione protezione. Pollice e punta delle dita sono stati modellati in gomma siliconica per consentire un grado di sensibilità e "sensibilità". I sezionatori a tenuta di pressione, simili alla connessione casco-tuta, hanno attaccato i guanti al bracci della tuta spaziale.
Lo stivale lunare era in realtà un copriscarpe su cui l'esploratore lunare Apollo scivolava sopra lo stivale a pressione integrale della tuta spaziale. Lo strato esterno dello stivale lunare era realizzato in tessuto metallico, ad eccezione della suola in gomma siliconica a coste; la zona della lingua è stata fatta da Teflonato tessuto in fibra di vetro. Gli strati interni dello stivale sono stati realizzati in tessuto di fibra di vetro rivestito in teflon seguito da 25 strati alternati di pellicola Kapton e tessuto di fibra di vetro per formare un isolamento termico efficiente e leggero.
Nove membri dell'equipaggio di Skylab hanno guidato la prima stazione spaziale della nazione per un totale di 171 giorni durante il 1973 e il 1974. Indossavano versioni semplificate di Apollo tuta spaziale mentre eseguiva la storica riparazione dello Skylab e cambiava i contenitori delle pellicole nelle telecamere dell'osservatorio solare. Pannelli solari inceppati e perdita di uno scudo micrometeoroide durante il lancio dell'orbitale Skylab l'officina ha reso necessarie diverse passeggiate nello spazio per liberare i pannelli solari e per erigere un sostituto scudo.
Le modifiche alla tuta spaziale da Apollo a Skylab includevano un micrometeoroide termico meno costoso da produrre e leggero sopra indumento, eliminazione degli stivali lunari e un assemblaggio visiera extraveicolare semplificato e meno costoso sopra casco. L'indumento di raffreddamento a liquido è stato trattenuto da Apollo, ma gli ombelicali e il gruppo di supporto vitale degli astronauti (ALSA) hanno sostituito gli zaini per il supporto vitale durante le passeggiate nello spazio.
Le tute spaziali tipo Apollo furono usate di nuovo nel luglio del 1975, quando gli astronauti americani e i cosmonauti sovietici si radunarono e attraccarono nell'orbita terrestre nel volo congiunto Apollo-Soyuz Test Project (ASTP). Poiché non erano previsti percorsi spaziali, i membri dell'equipaggio degli Stati Uniti erano equipaggiati con tute spaziali Apollo intra-veicolari A7LB modificate dotate di un semplice strato di copertura che sostituiva lo strato di micrometeoroide termico.
Informazioni e foto fornite dalla NASA
Estratti modificati da "This New Ocean: A History of Project Mercury"
Di Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood e Charles C. Alessandro