El traje espacial Apollo/Skylab (a veces llamado traje espacial Apollo 11 debido al hecho de que era más conocido por ser utilizado en la misión Apollo 11 ) es una clase de trajes espaciales utilizados en las misiones Apollo y Skylab . Los nombres de los trajes espaciales Apollo y Skylab eran Unidad de movilidad extravehicular (EMU). [2] Las EMU Apollo consistían en un conjunto de traje presurizado (PSA), también conocido como "traje", y un sistema de soporte vital portátil (PLSS), que se denominaba más comúnmente "mochila". [3] El A7L fue el modelo de PSA utilizado en las misiones Apollo 7 a 14. [4]
Las misiones lunares posteriores Apollo 15-17, [5] Skylab, [6] y Apollo–Soyuz utilizaron trajes presurizados A7LB. [7] Además, estos trajes presurizados variaban según el uso del programa. Para la unidad de soporte vital Skylab, la NASA eligió utilizar un sistema de soporte vital umbilical llamado Astronaut Life Support Assembly.
Los trajes utilizados durante las EVA lunares tenían un peso de aproximadamente 81,6 kg (180 lb), y bajo la gravedad de la superficie lunar un peso equivalente a 13,6 kg (30 lb). [8] La baja gravedad de la superficie y la presurización del traje impusieron restricciones considerables a su uso. [9]
El diseño básico del EMU del programa Apolo tardó más de tres años en fabricarse. Al comienzo del programa Apolo, el traje espacial Apolo aún no había recibido su nombre definitivo de EMU. Entre 1962 y 1964, el traje espacial se llamó Space Suit Assembly (SSA). El SSA del Apolo estaba formado por un conjunto de prendas de presión (PGA) y un sistema de soporte vital portátil (PLSS) con forma de mochila.
En marzo de 1962, la NASA organizó un concurso para el contrato del SSA del Apolo. Cada propuesta de concurso debía demostrar todas las capacidades necesarias para desarrollar y producir el SSA completo. Muchos equipos de contratistas presentaron propuestas. Dos de ellas despertaron el interés de la NASA. La propuesta de la Hamilton Standard Division de United Aircraft Corporation ofrecía a Hamilton la gestión del programa SSA y el PLSS, con David Clark Company como proveedor de PGA. La propuesta de International Latex Corporation (ILC) preveía que International Latex fuera el administrador del programa SSA y el fabricante de PGA, Republic Aviation proporcionaría experiencia adicional en trajes y Westinghouse proporcionaría el PLSS.
Tras evaluar las propuestas, la NASA prefirió el concepto y la experiencia del programa PLSS de Hamilton, pero no el diseño PGA de ILC. La NASA decidió dividir los equipos de Hamilton e ILC y otorgó el contrato a Hamilton con la condición de que ILC proporcionara el PGA.
En marzo de 1964, Hamilton y la NASA habían descubierto que tres diseños sucesivos de ILC Apollo PGA no cumplían con los requisitos. En pruebas comparativas, solo el traje Gemini de David Clark era aceptable para el uso del módulo de mando Apollo. Si bien el PLSS de Hamilton cumplía con todos los requisitos, las pruebas tripuladas demostraron que los requisitos de soporte vital eran inadecuados, lo que obligó al programa Apollo SSA a comenzar de nuevo.
En octubre de 1964, la NASA decidió dividir el programa de trajes espaciales en tres partes. David Clark proporcionaría los trajes para las primeras misiones del "Bloque I" sin actividad extravehicular (EVA). El programa Hamilton/ILC continuaría como "Bloque II" para apoyar las primeras misiones EVA. El diseño del traje de presión para el Bloque II se seleccionaría en una nueva competición en junio de 1965. Para asegurar el éxito de la mochila del Bloque II, AiResearch recibió financiación para un esfuerzo paralelo con la mochila. Las misiones Apolo posteriores, de mayor duración, serían el Bloque III y tendrían trajes de presión más avanzados y una mochila de mayor duración que proporcionarían los proveedores seleccionados en futuras competiciones. Para reflejar este nuevo comienzo en el programa, el PGA pasó a llamarse Conjunto de Trajes de Presión (PSA) en todos los programas y los SSA de los Bloques II y III pasaron a llamarse Unidad de Movilidad Extravehicular (EMU).
Hamilton e International Latex nunca pudieron formar una relación de trabajo efectiva. En marzo de 1965, Hamilton cambió a BF Goodrich como proveedor de trajes. [10] International Latex, en julio de 1965, ganó la competencia de trajes Block II con su diseño A5L. Esto obligó a la NASA a asumir la gestión del programa EMU Block II directamente. [11] Antes de finales de 1965, Hamilton Standard completó la certificación de su nueva mochila. [12] Posteriormente, la NASA dio por terminada la mochila Block II AiResearch, completando así la selección de los diseños de traje/mochila y proveedores para apoyar la primera caminata del hombre en la Luna. Sin embargo, esto no iba a estar exento de mejoras. El EMU Apollo 11 presentaba un traje A7L con una mochila -6 (guión seis) que reflejaba siete iteraciones de diseño de traje y seis mochilas. [4] El A7L era un traje de entrada trasera fabricado en dos versiones. El Extra-vehicular (EV), que se usaría en la Luna y el Command Module Pilot (CMP) que era una prenda más sencilla. [2]
Sin embargo, el equipo de ILC Dover colaboró bastante bien. Douglas N. Lantry, un estudioso de la fabricación de trajes espaciales en la era Apolo, señala que el trabajo en equipo que mostraron las costureras que crearon los trajes espaciales demostró la eficacia de la superposición y el entrenamiento cruzado en las especialidades y la experiencia de cada una. [13] Este equipo de costureras, dirigido por Hazel Fellows, incluía a Iona Allen , Delema Austin, Doris Boisey, Julia Brown, Delema Comegys, Joanne Thompson, Michelle Trice, Jeanne Wilson y Delores Zeroles. [14]
Los trajes presurizados A7L llegaron al espacio en octubre de 1968 a bordo del Apolo 7. [15] Se utilizaron como trajes de emergencia para el lanzamiento y el reingreso. También en 1968, la NASA reconoció que con modificaciones, el EMU Block II podría dar soporte adicional a las misiones EVA posteriores que involucraban un vehículo lunar Rover (LRV). Esto resultó en la terminación del Apollo Block III a favor de un EMU Apollo 15 a 17 que utilizaba un traje A7LB y una mochila de larga duración "-7". [2]
El módulo lunar electrónico Apollo completo hizo su debut espacial con el lanzamiento al espacio del Apollo 9 el 3 de marzo de 1969. [16] En el cuarto día de la misión, el piloto del módulo lunar Russell Schweickart y el comandante James McDivitt entraron en el módulo lunar. Luego, los astronautas despresurizaron tanto el módulo lunar como el de comando. Schweickart salió del módulo lunar para probar la mochila y realizar experimentos. David Scott emergió parcialmente de la escotilla del módulo de comando sostenido por un sistema umbilical conectado al módulo de comando para observar. La EVA duró solo 46 minutos, pero permitió una verificación de ambas configuraciones de EVA del módulo lunar electrónico. Esta fue la única caminata espacial Apollo antes de la misión de aterrizaje lunar Apollo 11.
El A7L se convirtió en el traje más emblemático del programa en el Apolo 11. Resultó ser el principal traje de presión que usaron los astronautas de la NASA para el Proyecto Apolo . A partir de 1969, los trajes A7L fueron diseñados y producidos por ILC Dover (una división de Playtex en ese momento). El A7L es una evolución del A5L inicial de ILC, que ganó un concurso de trajes de presión en 1965, y del A6L, que introdujo la capa de cubierta térmica y de micrometeoroides integrada. Después del mortal incendio del Apolo 1 , el traje se actualizó para que fuera resistente al fuego y se lo designó A7L. [17] [18]
El 20 de julio de 1969, los EMU del Apolo 11 ocuparon un lugar destacado en la cobertura televisiva del primer alunizaje. También en 1969, International Latex decidió escindir su negocio de trajes de presión para formar ILC Dover.
El diseño básico del traje A7L era un traje de una sola pieza, de cinco capas "torso-extremidades" con uniones enrevesadas hechas de caucho sintético y natural en los hombros, codos, muñecas, caderas, tobillos y rodillas. Un conjunto de "cable/conducto" en el hombro permitía que el hombro del traje se moviera hacia adelante, hacia atrás, hacia arriba o hacia abajo con los movimientos del usuario. Las desconexiones rápidas en el cuello y los antebrazos permitían la conexión de los guantes de presión y el famoso "casco pecera" Apollo (adoptado por la NASA porque permitía una visión sin restricciones, además de eliminar la necesidad de un sello de visera requerido en los cascos de los trajes espaciales Mercury y Gemini y Apollo Block I ). Una capa de cubierta, que fue diseñada para ser ignífuga después del mortal incendio del Apollo 1, estaba unida al conjunto de la prenda de presión y era extraíble para reparaciones e inspección. Todos los trajes A7L tenían una cremallera vertical desde la desconexión del casco (anillo del cuello), hacia abajo por la espalda y alrededor de la entrepierna.
Entre las misiones Apolo 7 y 14, el comandante (CDR) y el piloto del módulo lunar (LMP) tenían conjuntos de trajes de torso y extremidades (TSLA) con seis conexiones de soporte vital colocadas en dos columnas paralelas en el pecho. Los 4 conectores inferiores pasaban oxígeno, un conector de auriculares eléctricos/biomédicos estaba en la parte superior derecha y un conector de agua de refrigeración bidireccional estaba en la parte superior izquierda.
El conjunto del traje de torso y extremidades estaba cubierto por una prenda térmica integrada contra micrometeoroides (ITMG). Esta prenda protegía el traje de la abrasión y protegía al astronauta de la radiación solar térmica y los micrometeoroides que podrían perforar el traje. La prenda estaba hecha de trece capas de material que eran (de adentro hacia afuera): nailon recubierto de caucho, 5 capas de Mylar aluminizado, 4 capas de Dacron no tejido , 2 capas de película de Kapton aluminizada /laminado de marquisette Beta y tela de filamento Beta recubierta de teflón .
Además, el ITMG también utilizó un parche de níquel-cromo tejido ' Chromel-R ' (el conocido parche de color plateado que se ve especialmente en los trajes que usaba la tripulación del Apolo 11 ) para la protección contra la abrasión de la mochila del Sistema de Soporte Vital Portátil (PLSS). Chromel-R también se utilizó en la parte superior de las botas lunares y en los guantes EVA. Finalmente, se utilizaron parches de teflón para una protección adicional contra la abrasión en las rodillas, la cintura y los hombros del ITMG.
A partir del Apolo 13 , se añadió una banda roja de tela Beta a la ametralladora del comandante en cada brazo y pierna, así como una franja roja en el conjunto de visera central de EVA recientemente añadido. Las franjas, inicialmente conocidas como "franjas de Asuntos Públicos" pero rápidamente rebautizadas como "franjas del comandante", facilitaron la distinción de los dos astronautas en la superficie lunar y fueron añadidas por Brian Duff, jefe de Asuntos Públicos en el Centro de Naves Espaciales Tripuladas , para resolver el problema de los medios de comunicación y de la NASA de identificar a los astronautas en las fotografías. [19]
Las tripulaciones lunares también llevaban una prenda de ventilación y refrigeración líquida (LCG) de tres capas o "traje de unión" con tubos de plástico que hacían circular agua para enfriar al astronauta, lo que minimizaba la sudoración y el empañamiento del casco del traje. El agua se suministraba a la LCG desde la mochila PLSS, donde un sublimador enfriaba el agua circulante a una temperatura constante y confortable .
Al principio de la competición de trajes espaciales Apollo, nadie sabía cómo se conectaría el soporte vital al traje, cómo debían organizarse los controles o qué cantidad de soporte vital se necesitaba. Lo que sí se sabía era que en diez meses, el sistema de soporte vital portátil, también conocido como "mochila", debía completarse para permitir la prueba completa del sistema del traje antes de que finalizara el duodécimo mes. Antes de que se adjudicara el contrato de los trajes espaciales, el requisito de soporte vital normal por hora casi se duplicó. En ese momento, se agregó un requisito máximo de gasto energético metabólico por hora, que era más de tres veces el requisito original. [20]
A finales de 1962, las pruebas de un traje de entrenamiento inicial suscitaron inquietudes sobre los requisitos de soporte vital. Estas inquietudes se desestimaron porque se esperaba que los nuevos diseños de la misión Apolo tuvieran una movilidad de menor esfuerzo y sistemas de ventilación mejorados. Sin embargo, Hamilton tomó esto como una clara indicación de que los requisitos de soporte vital de los trajes espaciales Apolo podrían aumentar significativamente e inició una investigación y desarrollo financiados internamente en tecnologías de "mochila".
En el décimo mes se completó la primera mochila. Las pruebas tripuladas determinaron que la mochila cumplía con los requisitos. Esto habría sido un gran éxito si no fuera por las pruebas tripuladas que confirmaron que los requisitos de soporte vital de 1963 no eran suficientes para satisfacer las necesidades de la misión lunar. A principios de 1964, se establecieron las especificaciones finales del traje espacial Apollo que aumentaron las operaciones normales en un 29% y aumentaron el soporte de uso máximo en un 25%. Una vez más, las restricciones de volumen y peso no cambiaron. Estos aumentos finales exigieron eficiencias operativas que generaron la invención del sublimador de placa porosa [21] y la prenda de refrigeración líquida Apollo. [22]
El sublimador de placa porosa tenía una placa de metal con poros microscópicos del tamaño justo para que, si el agua que fluía por debajo de la placa se calentaba a un nivel superior al que el usuario podía soportar, el agua congelada en la placa se descongelaría, fluiría a través de ella y herviría hasta el vacío del espacio, lo que eliminaría el calor en el proceso. Una vez que el agua debajo de la placa se enfriaba a una temperatura cómoda para el usuario, el agua en la placa se volvía a congelar, sellando la placa y deteniendo el proceso de enfriamiento. De este modo, se logró el rechazo del calor con control automático de la temperatura sin sensores ni piezas móviles que pudieran funcionar mal.
La prenda de refrigeración líquida Apollo era una prenda de malla abierta con tubos unidos para permitir que el agua de refrigeración circulara por el cuerpo y eliminara el exceso de calor corporal cuando fuera necesario. La prenda sostenía los tubos contra el cuerpo para eliminar el calor de manera muy eficiente. La malla abierta permitía la circulación del aire sobre el cuerpo para eliminar la humedad y, además, eliminar el calor corporal. En 1966, la NASA compró los derechos de la prenda de refrigeración líquida para permitir que todas las organizaciones tuvieran acceso a esta tecnología.
Antes de la primera caminata espacial Apollo, la mochila tenía una pantalla y una unidad de control en la parte delantera, denominada unidad de control remoto. Esta unidad se modificó para Apollo 11 y ahora incluye un accesorio para cámara que permite tomar fotografías lunares de alta calidad.
El piloto del módulo de mando (CMP) tenía un TSLA similar al del comandante y al piloto del módulo lunar, pero se le había eliminado el hardware innecesario, ya que el CMP no realizaría ninguna actividad extravehicular. Por ejemplo, el TSLA del CMP tenía solo un juego de conectores de gas en lugar de dos, y no tenía conector de refrigeración por agua. También se eliminaron la válvula de alivio de presión en la manga del traje y los accesorios de montaje de la correa que se usaban en el módulo lunar. El TSLA del CMP también eliminó un cojinete del brazo que permitía que el brazo girara por encima del codo.
Sobre el TSLA, los pilotos del módulo de comando vestían únicamente una capa de cubierta intravehicular (IVCL) de tres capas de nomex y tela beta para protección contra incendios y abrasión.
El CMP llevaba un traje de algodón más sencillo, llamado Constant Wear Garment (CWG), debajo del TSLA en lugar de la Liquid Cooling Garment refrigerada por agua. Su refrigeración provenía directamente del flujo de oxígeno hacia su traje a través de un cordón umbilical desde el sistema de control ambiental de la nave espacial. Cuando no realizaban EVA lunares, el LMP y el CDR también llevaban un CWG en lugar del LCG.
Para los últimos tres vuelos lunares de Apolo 15 , 16 y 17 , los trajes espaciales fueron revisados en profundidad. Los trajes de presión se llamaron A7LB y se comercializaron en dos versiones. La versión extravehicular (EV) era un nuevo traje de entrada intermedia que permitía una mayor movilidad y operaciones más sencillas con el vehículo lunar. Los trajes EV A7LB se diseñaron para misiones de la serie J de mayor duración, en las que se realizarían tres EVA y se utilizaría por primera vez el vehículo lunar (LRV). Originalmente desarrollado por ILC-Dover como "A9L", pero la NASA le dio la designación "A7LB", [23] el nuevo traje incorporó dos nuevas articulaciones en el cuello y la cintura. La articulación de la cintura se añadió para permitir que el astronauta se sentara en el LRV y la articulación del cuello para proporcionar visibilidad adicional mientras se conducía el LRV. Debido a la articulación de la cintura, los seis conectores de soporte vital se reorganizaron del patrón paralelo a un conjunto de dos "triángulos", y la cremallera trasera que subía y bajaba se revisó y reubicó. [18] El "cremallera" es en realidad un nombre inapropiado, ya que la entrada del A7L se hacía a través de dos cremalleras cosidas una sobre otra. La cremallera interior tenía dientes de goma y proporcionaba sellado. La cremallera exterior (visible externamente) era un deslizador dentado de metal convencional para sujeción mecánica. El A7LB tenía dos pares de conjuntos de cremalleras de este tipo que se cruzaban en el lado derecho del traje por encima de la articulación de la cintura. Abrir el traje requería desabrochar un broche que mantenía unidos los conjuntos de cremalleras. [24]
Además, las mochilas EVA fueron modificadas para transportar más oxígeno, hidróxido de litio (LiOH), más energía y agua de refrigeración para las EVA más largas. [18] Si bien la NASA deseaba que estas revisiones se lograran sin un aumento de volumen, eso no fue posible. La NASA permitió una pequeña protuberancia en un lado para un tanque de agua auxiliar, lo que resultó en la última configuración de la mochila. Para maximizar el retorno de muestras lunares, el módulo principal de las mochilas Apollo 11, 12, 14 y 15-17 se dejó en la Luna.
Para facilitar estas EVA más largas, se llevaban pequeñas barras de energía en bolsas especiales debajo del interior del anillo del casco del traje, y los astronautas llevaban bolsas de agua potable tipo collar debajo del traje exterior.
Debido a que la guerra de Vietnam había afectado al presupuesto federal, el presupuesto de la NASA estaba en declive. El piloto del módulo de mando no recibió un nuevo traje de entrada intermedia. La NASA decidió modificar las unidades EV A7L existentes simplemente eliminando las características de refrigeración líquida para crear un "nuevo" traje CMP A7LB. Una vez que se agotó el inventario existente, se fabricaron algunos trajes CMP A7LB nuevos para apoyar al Apolo 17.
Debido a que los CSM de la serie J incorporaban el compartimento del módulo de instrumentos científicos (SIM), que utilizaba cámaras de película especiales similares a las que se utilizan en los satélites espía de la Fuerza Aérea, y requería una EVA de "espacio profundo" para la recuperación, el CMP para cada una de las tres misiones de la serie J llevaba un traje A7LB de la serie H con cinco conectores, con las conexiones de refrigeración líquida eliminadas, ya que el CMP estaría conectado a un umbilical de soporte vital (como el que se utiliza en las EVA de Gemini ) y solo se utilizaría un "sistema de purga de oxígeno" (OPS) como respaldo de emergencia en caso de que fallara el umbilical. El CMP llevaba el conjunto de visor EVA de rayas rojas del comandante, mientras que el LMP, que realizaba una "EVA de pie" (para evitar que el umbilical se "ensuciara" y para almacenar la película en el CSM) en la escotilla de la nave espacial y conectado a sus conexiones normales de soporte vital, llevaba el conjunto de visor EVA blanco simple.
La estación espacial estadounidense Skylab tuvo tres vuelos tripulados. Para minimizar los costos del programa, la NASA decidió financiar a ILC Dover para realizar modificaciones en el diseño del PSA EV Apollo A7LB de entrada media para reducir costos y utilizar un sistema umbilical llamado Astronaut Life Support Assembly (ALSA) para permitir actividades extravehiculares. AiResearch ganó el concurso para el ALSA. El resultado fue el EMU Skylab. Durante el lanzamiento, la estación espacial resultó dañada. Los EMU Skylab permitieron realizar tareas de reparación y equipamiento de emergencia que permitieron al programa llevar a cabo sus misiones y experimentos tripulados de larga duración. Skylab volvió a contar con todos los miembros de la tripulación con la misma configuración de trajes.
Con la excepción de las reparaciones del Taller Orbital (OWS) realizadas por Skylab 2 y Skylab 3 , todas las EVA del Skylab se llevaron a cabo en conexión con el mantenimiento de rutina realizado en el Montura del Telescopio Apolo , que albergaba los telescopios solares de la estación. Debido a la corta duración de esas EVA, y como una necesidad de proteger los delicados instrumentos, la mochila EVA lunar del Apolo fue reemplazada por un conjunto umbilical diseñado para incorporar tanto aire respirable (la atmósfera del Skylab era 74% oxígeno y 26% nitrógeno a 5 psi) como agua líquida para refrigeración. El conjunto se llevaba en la cintura del astronauta y servía como interfaz entre el umbilical y el traje. Un paquete de oxígeno de emergencia se ataba al muslo derecho del usuario y podía proporcionar un suministro de emergencia de oxígeno puro de 30 minutos en caso de falla del umbilical. Otra característica única de la EMU Skylab era su conjunto de visor EVA simplificado que no incluía una cubierta térmica aislada sobre la carcasa exterior del visor.
Hubo tres vuelos tripulados del Skylab . Las tres misiones incluyeron "paseos espaciales".
Para el proyecto de pruebas Apollo-Soyuz , la NASA decidió utilizar el conjunto de traje de presión CMP A7LB usado en las misiones J con algunos cambios para ahorrar costos y peso, ya que no se planeó una EVA durante la misión. Los cambios incluyeron una capa de cubierta simplificada que era más barata, más liviana y más duradera, así como la eliminación de la válvula de alivio de presión y los conectores de gas no utilizados. No se llevaron conjuntos de visores EVA ni guantes EVA en la misión. [25]
El traje ASTP A7LB fue el único traje Apollo que utilizó el logotipo "gusano" de la NASA , que fue introducido en 1975 y utilizado ampliamente por la NASA hasta 1992.
