La actividad extravehicular ( EVA ) es cualquier actividad realizada por un astronauta en el espacio exterior fuera de una nave espacial . En ausencia de una atmósfera respirable similar a la de la Tierra , el astronauta depende completamente de un traje espacial para su apoyo ambiental. EVA incluye caminatas espaciales y exploración de la superficie lunar o planetaria (comúnmente conocidas desde 1969 hasta 1972 como caminatas lunares ). En un EVA de pie (SEVA), un astronauta permanece a través de una escotilla abierta pero no abandona completamente la nave espacial. [1] Los EVA han sido realizados por la Unión Soviética /Rusia, los Estados Unidos, Canadá, la Agencia Espacial Europea y China.
El 18 de marzo de 1965, Alexei Leonov se convirtió en el primer ser humano en realizar una caminata espacial, saliendo de la cápsula Voskhod 2 durante 12 minutos y 9 segundos. El 20 de julio de 1969, Neil Armstrong se convirtió en el primer ser humano en realizar un paseo lunar, fuera de su módulo de aterrizaje lunar en el Apolo 11 durante 2 horas y 31 minutos. En 1984, Svetlana Savitskaya se convirtió en la primera mujer en realizar una caminata espacial, realizando un EVA fuera de la estación espacial Salyut 7 durante 3 horas y 35 minutos. En las últimas tres misiones a la Luna, los astronautas también realizaron EVA en el espacio profundo al regresar a la Tierra, para recuperar botes de película del exterior de la nave espacial. Los astronautas estadounidenses Pete Conrad , Joseph Kerwin y Paul Weitz también utilizaron EVA en 1973 para reparar los daños causados por el lanzamiento de Skylab , la primera estación espacial de Estados Unidos.
Los EVA pueden estar atados (el astronauta está conectado a la nave espacial; se puede suministrar oxígeno y energía eléctrica a través de un cable umbilical ; no se necesita propulsión para regresar a la nave espacial), o sin ataduras. Sólo se realizaron caminatas espaciales sin ataduras en tres misiones en 1984 utilizando la Unidad de Maniobra Tripulada (MMU), y en una prueba de vuelo en 1994 de la Ayuda Simplificada para Rescate EVA (SAFER), un dispositivo de seguridad usado en los EVA estadounidenses atados.
Los planificadores de la NASA inventaron el término actividad extravehicular (abreviado con el acrónimo EVA) a principios de la década de 1960 para el programa Apolo para llevar humanos a la Luna, porque los astronautas abandonarían la nave espacial para recolectar muestras de material lunar y realizar experimentos científicos. Para respaldar este y otros objetivos del Apolo, se escindió el programa Gemini para desarrollar la capacidad de que los astronautas trabajen fuera de una nave espacial de dos personas en órbita terrestre. Sin embargo, la Unión Soviética era ferozmente competitiva a la hora de mantener el liderazgo inicial que había obtenido en los vuelos espaciales tripulados, por lo que el Partido Comunista Soviético , liderado por Nikita Khrushchev , ordenó la conversión de su cápsula Vostok de un solo piloto en una nave para dos o tres personas. llamado Voskhod , para poder competir con Géminis y Apolo . [2] Los soviéticos pudieron lanzar dos cápsulas Voskhod antes de que Estados Unidos pudiera lanzar su primer Gemini tripulado.
La aviónica del Voskhod requería refrigeración por aire de la cabina para evitar cualquier tipo de sobrecalentamiento, por lo que se necesitaba una esclusa de aire para que el cosmonauta en caminata espacial saliera y volviera a entrar a la cabina mientras permanecía presurizada. Inusualmente, y por el contrario, la aviónica Gemini no requirió refrigeración por aire, lo que permitió al astronauta en caminata espacial salir y volver a entrar a la cabina despresurizada a través de una escotilla abierta. Debido a esto, los programas espaciales estadounidense y soviético desarrollaron definiciones diferentes para la duración de un EVA. La definición soviética (ahora rusa ) comienza cuando la escotilla exterior de la esclusa de aire está abierta y el cosmonauta está en el vacío . Un EVA americano comenzó cuando el astronauta tenía al menos la cabeza fuera de la nave espacial. [3] Estados Unidos ha cambiado su definición de EVA desde entonces. [4] [5]
El primer EVA fue realizado el 18 de marzo de 1965 por el cosmonauta soviético Alexei Leonov , quien pasó 12 minutos y 9 segundos fuera de la nave espacial Voskhod 2 . Con una mochila de metal blanco que contenía oxígeno para respirar y presurización para 45 minutos, Leonov no tenía medios para controlar su movimiento más que tirar de su correa de 15,35 m (50,4 pies). Después del vuelo, afirmó que esto era fácil, pero su traje espacial se hinchó debido a su presión interna contra el vacío del espacio, endureciéndose tanto que no pudo activar el obturador de su cámara montada en el pecho. [6]
Al final de su paseo espacial, el endurecimiento del traje provocó un problema más grave: Leonov tuvo que volver a entrar en la cápsula a través de la esclusa de aire de tela inflable, de 1,2 m (3 pies 11 pulgadas) de diámetro y 2,5 m (8 pies 2 pulgadas) de diámetro. largo. Entró incorrectamente a la esclusa de aire de cabeza y se quedó atascado de lado. No podía volver a entrar sin reducir la presión de su traje, arriesgándose a " doblarse ". Esto añadió otros 12 minutos a su tiempo en el vacío y se sobrecalentó 1,8 °C (3,2 °F) por el esfuerzo. Pasarían casi cuatro años antes de que los soviéticos probaran otro EVA. Tergiversaron ante la prensa lo difícil que le resultaba a Leonov trabajar en condiciones de ingravidez y ocultaron los problemas encontrados hasta después del final de la Guerra Fría . [6] [7]
La primera caminata espacial estadounidense fue realizada el 3 de junio de 1965 por Ed White desde el segundo vuelo tripulado Gemini , Gemini IV , durante 21 minutos. White estaba atado a la nave espacial y su oxígeno era suministrado a través de un umbilical de 25 pies (7,6 m) , que también transportaba comunicaciones e instrumentación biomédica. Fue el primero en controlar su movimiento en el espacio con una unidad de maniobra portátil , que funcionó bien pero solo llevaba suficiente propulsor para 20 segundos. White encontró que su correa era útil para limitar su distancia de la nave espacial, pero difícil de usar para moverse, contrariamente a lo que afirma Leonov. [6] Sin embargo, un defecto en el mecanismo de cierre de la escotilla de la cápsula causó dificultades para abrir y cerrar la escotilla, lo que retrasó el inicio del EVA y puso a White y su compañero de tripulación en riesgo de no regresar con vida a la Tierra. [8]
No se planearon EVA en los próximos tres vuelos de Gemini. David Scott planeó realizar el próximo EVA en Gemini VIII , pero esa misión tuvo que ser abortada debido a un mal funcionamiento crítico de la nave espacial antes de que se pudiera llevar a cabo el EVA. Los astronautas de los siguientes tres vuelos Gemini ( Eugene Cernan , Michael Collins y Richard Gordon ) realizaron varios EVA, pero ninguno pudo trabajar con éxito durante largos períodos fuera de la nave espacial sin cansarse y sobrecalentarse. Cernan intentó, pero no pudo, probar una Unidad de maniobra de astronautas de la Fuerza Aérea que incluía un sistema de oxígeno autónomo.
El 13 de noviembre de 1966, Edwin "Buzz" Aldrin se convirtió en el primero en trabajar con éxito en el espacio sin cansarse durante Gemini XII , la última misión Gemini. Aldrin trabajó fuera de la nave espacial durante 2 horas y 6 minutos, además de dos EVA de pie en la escotilla de la nave espacial durante 3 horas y 24 minutos adicionales. El interés de Aldrin por el buceo inspiró el uso del entrenamiento submarino EVA para simular la ingravidez, que se ha utilizado desde entonces para permitir a los astronautas practicar técnicas para evitar el desperdicio de energía muscular.
El 16 de enero de 1969, los cosmonautas soviéticos Aleksei Yeliseyev y Yevgeny Khrunov se trasladaron de la Soyuz 5 a la Soyuz 4 , que estaban acopladas juntas. Esta fue la segunda EVA soviética, y pasarían casi otros nueve años antes de que los soviéticos realizaran la tercera. [6]
Los astronautas estadounidenses Neil Armstrong y Buzz Aldrin realizaron el primer EVA en la superficie lunar el 21 de julio de 1969 ( UTC ), después de aterrizar su nave espacial Módulo Lunar Apolo 11 . Esta primera caminata lunar, utilizando sistemas de soporte vital portátiles autónomos , duró 2 horas y 36 minutos. Se realizaron un total de quince caminatas lunares entre seis tripulaciones del Apolo, incluidas Charles "Pete" Conrad , Alan Bean , Alan Shepard , Edgar Mitchell , David Scott , James Irwin , John Young , Charles Duke , Eugene Cernan y Harrison "Jack" Schmitt. . Cernan fue el último astronauta del Apolo en pisar la superficie de la Luna. [6]
El piloto del módulo de comando del Apolo 15, Al Worden, realizó un EVA el 5 de agosto de 1971, en el viaje de regreso de la Luna, para recuperar una película y un recipiente de grabación de datos del módulo de servicio. Fue asistido por el piloto del módulo lunar, James Irwin, de pie en la escotilla del módulo de comando. Este procedimiento fue repetido por Ken Mattingly y Charles Duke en el Apolo 16 , y por Ronald Evans y Harrison Schmitt en el Apolo 17 . [6]
Las primeras reparaciones EVA de una nave espacial fueron realizadas por Charles "Pete" Conrad , Joseph Kerwin y Paul J. Weitz el 26 de mayo, 7 de junio y 19 de junio de 1973, en la misión Skylab 2 . Rescataron la funcionalidad de la estación espacial Skylab dañada por el lanzamiento liberando un panel solar atascado , desplegando un escudo de calefacción solar y liberando un relé disyuntor atascado. El equipo de Skylab 2 fabricó tres EVA, y los tres equipos de Skylab fabricaron un total de diez EVA. [6] Descubrieron que las actividades en ingravidez requerían aproximadamente 2 1 ⁄ 2 veces más que en la Tierra porque muchos astronautas sufrían mareos espaciales al principio de sus vuelos. [9]
Después de Skylab, Estados Unidos no fabricó más EVA hasta la llegada del programa del Transbordador Espacial a principios de la década de 1980. En este período, los soviéticos reanudaron los EVA, fabricando cuatro desde las estaciones espaciales Salyut 6 y Salyut 7 entre el 20 de diciembre de 1977 y el 30 de julio de 1982. [6]
Cuando Estados Unidos reanudó los EVA el 7 de abril de 1983, los astronautas comenzaron a utilizar una Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU) para soporte vital autónomo e independiente de la nave espacial. STS-6 fue la primera misión del transbordador espacial durante la cual se realizó una caminata espacial. Además, por primera vez, los astronautas estadounidenses utilizaron una esclusa de aire para entrar y salir de la nave espacial como los soviéticos. En consecuencia, la definición estadounidense de hora de inicio del EVA se redefinió como cuando el astronauta cambia la EMU a la energía de la batería. [10]
Se llevaron a cabo numerosos EVA durante el montaje de la ISS , a menudo utilizando el Quest Joint Airlock , diseñado para soportar tanto las EMU estadounidenses como los trajes espaciales rusos Orlan.
China se convirtió en el tercer país en realizar de forma independiente un EVA el 27 de septiembre de 2008, durante la misión Shenzhou 7 . El taikonauta chino Zhai Zhigang completó una caminata espacial de 22 minutos vistiendo el traje espacial Feitian desarrollado en China , con el taikonauta Liu Boming vistiendo el traje espacial Orlan de origen ruso ayudándolo en el proceso. Zhai salió completamente de la nave, mientras Liu permanecía junto a la esclusa de aire, a horcajadas sobre el portal.
Desde 2021, China ha llevado a cabo varias actividades extravehiculares más de varias horas de duración para la construcción de la estación espacial Tiangong .
El primer paseo espacial, realizado por el cosmonauta soviético Alexei Leonov, fue conmemorado en 1965 con varios sellos del Bloque del Este (ver Alexei Leonov#Stamps ). Dado que la Unión Soviética no publicó detalles sobre la nave espacial Voskhod en ese momento, la representación de la nave espacial en los sellos era puramente ficticia.
La Oficina de Correos de Estados Unidos emitió un sello postal en 1967 para conmemorar el primer paseo espacial estadounidense de Ed White . La imagen grabada tiene una representación precisa de la nave espacial Gemini IV y el traje espacial de White . [25]
Los "caminantes espaciales" de la NASA durante el programa del Transbordador Espacial fueron designados como EV-1, EV-2, EV-3 y EV-4 (asignados a especialistas de misión para cada misión, si corresponde). [26] [27]
Para los EVA de la Estación Espacial Internacional , la NASA empleó un procedimiento de campamento para reducir el riesgo de enfermedad por descompresión. [28] Esto fue probado por primera vez por la tripulación de la Expedición 12. Durante un campamento, los astronautas duermen durante la noche en la esclusa de aire antes de un EVA, lo que reduce la presión del aire a 10,2 psi (70 kPa), en comparación con la presión normal de la estación de 14,7 psi (101 kPa). [28] Pasar una noche con una presión de aire más baja ayuda a eliminar el nitrógeno del cuerpo, evitando así " las curvas ". [29] [30] Más recientemente, los astronautas han estado utilizando el protocolo de ejercicio ligero en traje en lugar de acampar para prevenir la enfermedad por descompresión. [31] [32]
