โรงเรียนบ้านทุ่งตำเสา

ยานอวกาศ ในสภาพไร้น้ำหนักจะเคลื่อนที่ไปมาได้ยาก หากคุณผลักบางสิ่ง คุณจะบินไปในทิศทางตรงกันข้าม กฎการเคลื่อนที่ข้อที่สามของนิวตัน สำหรับทุกการกระทำจะมีปฏิกิริยาที่เท่ากันและตรงกันข้าม นักบินอวกาศที่เดินในอวกาศราศีเมถุนรายงานปัญหาใหญ่เกี่ยวกับการรักษาตำแหน่งของพวกเขา เมื่อพวกเขาพยายามหมุนประแจ พวกเขาหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม

ดังนั้น ยานอวกาศจึงมีที่วางเท้าและที่วางมือ เพื่อช่วยให้นักบินอวกาศทำงานในสภาวะไร้น้ำหนัก นอกจากนี้ ก่อนปฏิบัติภารกิจ นักบินอวกาศได้ฝึกเดินอวกาศในถังเก็บน้ำขนาดใหญ่บนโลก การลอยตัวของชุดอวกาศที่พองตัวในน้ำเป็นการจำลองสภาวะไร้น้ำหนัก นาซายังได้พัฒนา อุปกรณ์บังคับจรวดที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สเพื่อให้นักบินอวกาศสามารถเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระในอวกาศโดยไม่ต้องถูกล่ามไว้กับยานอวกาศ

อุปกรณ์อย่างหนึ่งที่เรียกว่าหน่วยประลองยุทธ์ โดยพื้นฐานแล้วเป็นเก้าอี้ที่ขับเคลื่อนด้วยแก๊สขับดันด้วยจอยสติ๊กนาซา ยังได้พัฒนาหน่วยขับเคลื่อนก๊าซไนโตรเจนที่มีขนาดพอดีกับกระเป๋าเป้สะพายหลัง ซึ่งเรียกว่าการช่วยเหลือแบบง่ายสำหรับการกู้ภัยนอกยานพาหนะ สามารถช่วยนักบินอวกาศกลับไปยังกระสวยอวกาศหรือสถานีได้ในกรณีที่ถูกแยกออกจากยานอวกาศ การช่วยเหลือแบบง่าย สำหรับการกู้ภัยนอกยานพาหนะบรรจุเชื้อเพลิงขับดันไนโตรเจนได้ 3.1 ปอนด์

หรือสามารถเปลี่ยนความเร็วของนักบินอวกาศได้สูงสุดประมาณ 9 ฟุตต่อวินาที เมื่อเครื่องบินไอพ่นได้รับการพัฒนา นักบินจำเป็นต้องมีชุดบินที่มีแรงดันเพื่อรับมือกับความกดอากาศต่ำและการขาดออกซิเจนที่ระดับความสูง ชุดเหล่านี้ส่วนใหญ่ออกแบบมาเพื่อใช้เฉพาะเมื่อห้องโดยสารแรงดันไม่ทำงาน ชุดประกอบด้วยผ้าเคลือบยางนีโอพรีนที่สามารถพองตัวได้เหมือนบอลลูน และผ้าที่แข็งกว่าบนนีโอพรีนเพื่อรัดชุดและควบคุมแรงกดเข้าไปยังนักบิน

โดยมีการติดท่อจากเครื่องบินเข้ากับชุดเพื่อให้ออกซิเจน เมื่อโครงการปรอท ของนาซา เริ่มต้นขึ้น ชุดอวกาศยังคงการออกแบบชุดบินแบบอัดแรงดันในยุคแรกๆไว้ แต่ได้เพิ่มชั้นของฟิล์มไมล่าร์ ที่เคลือบอะลูมิไนซ์ไว้บนยางนีโอพรีน ชุดอวกาศเมอร์คิวรียังมีรองเท้าบู๊ตแบบผูกเชือก หมวกนิรภัยที่ติดอยู่กับปลอกคอ และถุงมือ ชุดระบายความร้อนด้วยพัดลมภายนอกที่นักบินอวกาศถืออยู่ นักบินอวกาศได้รับออกซิเจนจากยานอวกาศผ่านทางท่อที่เชื่อมต่อกับชุดอีกครั้ง

ชุดจะมีแรงดันเฉพาะในกรณี ที่แรงดันในห้องโดยสารล้มเหลว นักบินอวกาศพบว่ามันยากที่จะเคลื่อนไหวในชุดอวกาศปรอท เมื่อได้รับแรงกดดัน ตัวชุดนั้นไม่ได้ออกแบบมาสำหรับการเดินในอวกาศ อย่างไรก็ตาม เมื่อโครงการราศีเมถุน ของนาซา เริ่มต้นขึ้น ชุดอวกาศต้องได้รับการออกแบบไม่เพียงแต่สำหรับใช้ในกรณีฉุกเฉินเท่านั้น แต่ยังสำหรับการเดินในอวกาศด้วย ดังนั้นจึงต้องทำการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง

เพื่อรับมือกับสภาพแวดล้อมในอวกาศ ชุดอวกาศราศีเมถุน มีถุงยางนีโอพรีนรูปร่างคล้ายมนุษย์ซึ่งถูกกั้นด้วยตาข่าย เหนือกระเพาะปัสสาวะ ชุดมีไนลอนเคลือบเทฟล่อนหลายชั้นเพื่อปกป้องผู้สวมใส่จากอุกกาบาตขนาดเล็ก ยานอวกาศ ส่งออกซิเจนและอากาศเย็นผ่านสายสะดือ ดังแสดงในภาพด้านบน หลังจากโปรแกรมราศีเมถุน นักบินอวกาศได้เรียนรู้ว่าการระบายความร้อนด้วยอากาศไม่ได้ผลดีนัก บ่อยครั้งที่นักบินอวกาศรู้สึกร้อนเกินไปและเหนื่อยล้า

จากการเดินในอวกาศหรือหมวกกันน็อคของพวกเขามักจะมีฝ้าขึ้นด้านในจากความชื้นที่มากเกินไป ในหัวข้อต่อไปนี้ เราจะพูดถึงการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นกับการออกแบบชุดอวกาศสำหรับอพอลโล โครงการชุดอวกาศอพอลโล เนื่องจากนักบินอวกาศอพอลโลต้องเดินบนดวงจันทร์และบินในอวกาศ ชุดอวกาศเดี่ยวจึงได้รับการพัฒนาขึ้นโดยมีส่วนเสริมสำหรับการเดินบนดวงจันทร์ ชุดอวกาศอพอลโลพื้นฐานซึ่งสวมใส่ระหว่างการขึ้นบิน เป็นชุดสำรองที่จำเป็นในกรณีที่แรงดันในห้องโดยสารล้มเหลว

ชุดอพอลโลประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้ ชุดชั้นในไนลอนระบายความร้อนด้วยน้ำ ชุดดันทรงหลายชั้น ชั้นใน ไนลอนน้ำหนักเบาพร้อมช่องระบายอากาศ ชั้นกลาง ไนลอนเคลือบนีโอพรีนเพื่อเก็บแรงกด ชั้นนอก ไนลอนเพื่อยับยั้งชั้นแรงดันด้านล่าง ฟิล์มไมล่าร์ เคลือบอะลูมิไนซ์ห้าชั้นประกบกับโพลีเอสเตอร์ สี่ชั้นเพื่อป้องกันความร้อน แคปตอนเทป สองชั้นเพื่อป้องกันความร้อนเพิ่มเติม ผ้าเคลือบเทฟล่อน 1 ชั้น ไม่ติดไฟ เพื่อป้องกันรอยขีดข่วน ผ้าเทฟลอนสีขาว 1 ชั้น ไม่ติดไฟ

โดยที่ในชุดมีรองเท้าบูต ถุงมือ หมวกสื่อสาร และหมวกพลาสติกใส ในระหว่างการยกขึ้น เรือได้จัดหาออกซิเจนและน้ำหล่อเย็นให้กับชุด สำหรับการเดินบนดวงจันทร์ ชุดอวกาศได้รับการเสริมด้วยรองเท้าบูตหุ้มข้อ ถุงมือยางที่ปลายนิ้ว ชุดฟิลเตอร์และกระบังหน้าสวมทับหมวกกันน็อคเพื่อป้องกันแสงแดด และเป้พยุงชีพแบบพกพาที่มีออกซิเจนคาร์บอน อุปกรณ์กำจัดไดออกไซด์และน้ำหล่อเย็น ชุดอวกาศและเป้สะพายหลังมีน้ำหนัก 180 ปอนด์บนโลก

แต่หนักเพียง 30 ปอนด์บนดวงจันทร์ ชุดอวกาศอพอลโลพื้นฐานยังใช้สำหรับการเดินอวกาศระหว่างภารกิจสกายแล็ป ในช่วงแรกๆของกระสวยอวกาศ นักบินอวกาศสวมชุดนักบินสีน้ำตาล เช่นเดียวกับภารกิจก่อนหน้านี้ ชุดบินนี้มีไว้เพื่อปกป้องนักบินอวกาศหากความดันในห้องโดยสารล้มเหลว การออกแบบคล้ายกับชุดบินของอพอลโลรุ่นก่อนๆ เมื่อเที่ยวบินกระสวยอวกาศกลายเป็นกิจวัตรมากขึ้น นักบินอวกาศก็เลิกสวมชุดที่มีแรงดันระหว่างเครื่องขึ้น

พวกเขาสวมชุดคลุมสีฟ้าอ่อนกับรองเท้าบู๊ตสีดำ และหมวกนิรภัยสื่อสารสีขาว พลาสติก กันแรงกระแทก การปฏิบัตินี้ยังคงดำเนินต่อไปจนกระทั่งภัยพิบัติชาเลนเจอร์ หลังจากการทบทวนภัยพิบัติของชาเลนเจอร์นาซา เริ่มกำหนดให้นักบินอวกาศทุกคนต้องสวมชุดที่มีแรงดันระหว่างการยกขึ้นและกลับเข้าใหม่ ชุดนักบินสีส้มเหล่านี้ได้รับแรงดันและติดตั้งหมวกสื่อสาร หมวกนิรภัย รองเท้าบูต ถุงมือ ร่มชูชีพ และชูชีพพองลม

โดยมีการย้ำอีกครั้งว่าชุดอวกาศเหล่านี้ออกแบบมาสำหรับใช้ในกรณีฉุกเฉินเท่านั้น ในกรณีที่ความดันในห้องโดยสารล้มเหลวหรือนักบินอวกาศต้องดีดตัวออกจากยานอวกาศที่ระดับความสูงระหว่างการออกจากยานหรือกลับเข้าสู่อวกาศ เราจะพูดถึงชุดอวกาศปัจจุบัน หน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะหรือ EMU ที่ใช้สำหรับการเดินในอวกาศจากกระสวยอวกาศและสถานีอวกาศนานาชาติ

ชุดอวกาศสมัยใหม่ของหน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะ ในขณะที่ชุดอวกาศยุคแรกๆทำจากผ้าเนื้อนุ่มทั้งหมด ปัจจุบันหน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะ มีการผสมผสานระหว่างส่วนประกอบที่นุ่มและแข็งเพื่อให้การรองรับ ความคล่องตัว และความสบาย ตัวชุดประกอบด้วยวัสดุ 13 ชั้น รวมถึงชุดระบายความร้อนด้านใน ชุดป้องกันแรงดัน ชุดป้องกันความร้อนไมโครอุกกาบาต และผ้าคลุมด้านนอก วัสดุที่ใช้ประกอบด้วย

ไนลอนไตรโครต สแปนเด็กซ์ ไนลอนเคลือบยูรีเทน แดครอน ไนลอนเคลือบนีโอพรีน ไมลาร์ กอร์เท็กซ์ วัสดุในเสื้อเกราะกันกระสุน โนเม็กซ์ ชั้นทั้งหมดถูกเย็บและประสานเข้าด้วยกันเพื่อสร้างชุด ตรงกันข้ามกับชุดอวกาศในยุคแรกๆซึ่งออกแบบมาเฉพาะสำหรับนักบินอวกาศแต่ละคน หน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะ มีชิ้นส่วนขนาดต่างๆที่สามารถประกอบเข้าด้วยกันเพื่อให้พอดีกับนักบินอวกาศคนใดคนหนึ่ง

หน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะประกอบด้วยส่วนต่างๆดังต่อไปนี้ การดูดซึมสูงสุดเสื้อผ้า เก็บปัสสาวะที่ผลิตโดยนักบินอวกาศ ชุดระบายความร้อนและระบายอากาศด้วยของเหลว ขจัดความร้อนส่วนเกินที่ร่างกายผลิตโดยนักบินอวกาศระหว่างเดินอวกาศ หน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะ ชุดสายไฟ ให้การเชื่อมต่อสำหรับการสื่อสารและอุปกรณ์ชีวภาพ

ชุดประกอบผู้ให้บริการสื่อสาร ประกอบด้วยไมโครโฟนและหูฟังสำหรับการสื่อสาร การประกอบลำตัวส่วนล่าง ครึ่งล่างของหน่วยเคลื่อนที่นอกยานพาหนะ รวมถึงกางเกงข้อเข่าและข้อเท้ารองเท้าบูตและเอวส่วนล่าง ลำตัวส่วนบนแข็ง เปลือกไฟเบอร์กลาสแข็งที่รองรับโครงสร้างต่างๆรวมถึงแขน ลำตัว หมวกนิรภัย เป้ชูชีพ และชุดควบคุม แขน ถุงมือชั้นนอกและชั้นใน หมวกนิรภัย

บทความที่น่าสนใจ : วิทยาศาสตร์ การทำความเข้าใจเกี่ยวกับจักรวาลคู่ขนานมีอยู่จริงหรือไม่