Dünya merkezinden uzaklaşıp, atmosferin dışına çıkıldıkça aşırı sıcaklık değişiklikleri, yüksek vakum, mikrogravity, plazma, zararlı kozmik ışınlar, uçuşan cisimler, mikro-makrometeroidler gibi birçok dış faktörle karşılaşma ve bu faktörlerden zarar görme olasılığı artmaktadır. Bu faktörlerden birisinin veya bir kaçının sinerjik etkileşimi sonucunda materyallerde aşınma, kütle kaybı, yapısal modifikasyon, degradasyon gibi geri dönüşümü olmayan değişimler meydana gelebilmektedir. Bu nedenle uzayda canlı veya cansız varlıkların herhangi bir aktivitede bulunabilmesi veya fonksiyon gösterebilmesi için uzay koşullarına adapte olabilmesi ve bu zararlı etkilerden korunması gerekmektedir.
Uzaya çıkan bir astronotun giydiği özel elbise, onu uzaya ulaştıran roket ve kapsül kadar önemlidir.
Astronotlar bulundukları ortama ve görevlerine göre farklı giysiler giymektedirler. Uzay mekiğinde teknik işlerden sorumlu bir astronot bakım sırasında kendisine maksimum faydayı sağlayan, kullandığı ekipmanları üzerinde kolayca taşıyabilecek fazla sayıda cep ve cırt cırt içeren teknik giysiler tercih etmektedir. Uzay mekiğinin inişi ve kalkışı sırasında ise LES (Launch and Entry Suits) olarak adlandırılan basınç ayarlaması olan giysileri giymektedirler. Uzay mekiğinin dışında veya uzayda görev yapan astronotlar ise diğer giysilerden oldukça farklı olan EMU (Extravehicular Mobility Unit -“Mekik Dışı Hareketlilik Birimi”) olarak adlandırılan birçok komponentten oluşan dünyanın en pahalı ve teknik giysilerinden birisi olan giysileri giymektedirler. EMU kendi içinde değişebilen parçalara sahip modüler bir yapıdadır. Temelde üst gövde, alt gövde, kollar, kask ve eldivenlerden oluşmaktadır. Parçalar ayrı ayrı olup, her bedene göre uygun bir şekilde entegre edilmektedir. Bu sayede tekrar kullanılabilirlik ve maliyet açısından avantaj sağlamaktadır.
EMU farklı katmanlardan ve komponentlerden oluşmaktadır. Her katmanın ve komponentin temel fonksiyonu, astronotların uzaydaki zor şartlardan etkilenmemesini sağlamaktır. EMU’nun sağlaması gereken temel fonksiyonlar;
Düşük iç basınç,
Yüksek gerilme kuvveti,
Hava geçirmezlik,
Hareketlilik,
Solunabilir oksijen,
Isı regülasyonu,
Ultraviyole radyasyonuna karşı koruma,
Partikül radyasyonuna karşı koruma,
Küçük mikrometeroidlere karşı koruma,
Fizyolojik atıkların depolanması.
Bir uzay giysisi astronotu uzayın aşırı ısısından da korumaktadır. Uzayda ısı her yerde sabit değildir. Bu durumda, giysinin yaşam destek sistemi çalışan ve terlemekte olan astronotun ürettiği ısı ve nemin transferini sağlamalıdır. Bu olay genelde astronotun hemen cildinin üzerine geçirilen bir iç giysi içinde dolaşan soğuk su ile sağlanmaktadır.
EMU on üç tabakadan oluşmaktadır; iç soğutma giysisi (iki kat), basınç giysisi (iki kat) termal mikrometeroid giysi (sekiz kat) ve dış kaplamadır (bir kat). Bu tabakalarda naylon tricot, spandex, üretan-kaplı naylon, dakron, neopren-kaplı naylon, mylar, gortex, kevlar, nomex gibi dayanıklı malzemeler kullanılmaktadır.
Termal Mikrometeroid Giysi (TMG- Thermal Micrometeoroid Garment)
Termal mikrometeroid giysi (TMG) uzay giysisinin dış tabakasıdır. TMG’nin üç fonksiyonu vardır; yalıtım, zararlı güneş radyasyonundan ve mikrometeroidlerden korumak.
TMG neopren kaplı naylon ripstopdan oluşan bir tabaka ile başlar. Ardından, termal radyasyon koruması için beş tabaka alüminyum kaplı Mylar; dört tabaka dokunmamış Dakron onu takip eder ki bunlar termal boşluk yaratmaktadır, bunu iki tabaka alüminyum kaplı Kapton film ve Beta kumaşı izler. Teflon kaplı Beta kumaşının en dış tabakası yanmaz özelliktedir ve aşındırıcı olarak bilinen ay tozuna karşı yüksek direnç göstermektedir. Bu tabaka dizler ve diğer bölgelerde Teflon yamaları ile desteklenmiştir. En dış tabaka beyaz Ortho kumaşıdır, Goretex, Kevlar ve Nomex’in kombinasyonu ile yapılmıştır.
Soğutma ve Havalandırma Giysisi (LCVGLiquid Cooling and Ventilation Garment)
Uzay yürüyüşleri esnasındaki hareketlilik astronotun ürettiği vücut ısısını artırır. Uzay tamamen bir boşluktur, ısı iletim yolu ile kaybedilemez ve yalnızca termal radyasyon yoluyla dağıtılabilir ki bu çok daha yavaş bir süreçtir. Böylelikle, uzay çok soğuk olsa dahi aşırı ısı yükselmesi mümkün değildir. Soğutma ve havalandırma giysisi tüm vücudu saran bir iç çamaşırı gibidir ve amacı mekik dışı aktivitelerde stabil bir vücut ısısı sağlamaktır. Esnek tüplerden dolasan soğuk su vücudun ısısını almakta ve ısının aşırı derecede artmasına engel olmakta, astronotun daha konforlu bir şekilde çalışabilmesini sağlamaktadır.
NASA’nın mekik dışı hareketlilik biriminde kullanılan LCVG, ilk olarak naylon bir tricot ve spandex ile yapılmıştır. Suyun taşındığı tüpler ise polivinil klorürdür.
İletişim Taşıyıcısı (CCA- Communications Carrier Assembly)
CCA astronot tarafından giyilen kumaş bir beredir. İletişimin sağlanması için mikrofonlar ve hoparlörler içermektedir. Giysi içinde hands-free radyo iletişimini mümkün kılmaktadır.
Alt Gövde (LTA- Lower Torso Assembly)
Alt gövde tek parçalı bir birimdir ve EMU’nun alt yarısını içerir, bunlar pantolon, diz, bilek, botlar ve alt bel kısmıdır. EMU’nun üst kısmına metal bir birleşim halkası ile bitişmektedir.
Üst Gövde (HUT- Hard Upper Torso)
Üst gövde yelek şeklinde sert fiberglas malzemeden yapılmış bir kabuktur. Kollar, alt gövde, kask, yaşamdestek çantası ve kontrol modülünü içeren pek çok yapıyı desteklemektedir. Ayrıca mini bir alet taşıyıcısını da tutabilir. Parçalar üst gövdeye halkalar ile bağlanmaktadır.
Absorpsiyon Giysisi (MAG- Maximum Absorption Garment)
Uzay yürüyüşü yapan astronotlar yaklaşık olarak yedi saate kadar uzay yürüyüşü yapabilmektedir. Bu zaman içinde, vücutları idrar üretir fakat hem uzay giysilerini hem de hava kilitlerini ve uzay gemisini basınçlı hale getirmek ve basınçsız hale geri çevirmek o kadar çok zaman alır ki, astronotlar geminin içine girip tuvaleti kullanamazlar. Bu nedenle, her yürüyüşe çıkan astronot geniş, emici bir çocuk bezini idrar ve dışkıyı toplaması için giysisinin içine giymektedir.
Kollar
Kol birimleri omuz, üst kol ve dirsek bağlantı dönüşlerini içerir böylece astronot kollarını pek çok yöne hareket ettirebilir. Kol birimleri pek çok ölçüdedir böylelikle EMU farklı astronotlarca kullanılabilir. Kol birimleri bağlantı halkaları ile birleştirilmektedir.
Bacaklar
Bacaklar; pantolon ve bot montajlarından oluşur. Botlar bot bağlantıları ile pantolona, pantolon yelek büklümü ile yelek montajına ve yelek montajı da vücut kapanışına bağlıdır.
Eldivenler
Eldivenler doğal çevreye ve iş yeri tehlikelerine karşı koruyucu bir bariyer oluşturmalıdır. Her bir eldiven iç lastik, koruyucu dış tabaka ve ısı dengeleyici ara katman olmak üzere üç farklı yapıdan oluşmaktadır. Eldivenlerde ayrıca parmak uçları ve avuç içleri kauçuk ile kaplanmaktadır. Bu sayede hem yalıtım hem koruma sağlanmakta hem de kullanılan teçhizatın kayması önlenmektedir. Eldivenler kollara monte edilmektedir. Astronotlar ayrıca daha rahat etmek için dış eldivenlerin içine ince kumaştan eldivenler giyerler. Dış eldivenler üzerlerinde aletleri bağlamak için halkalar barındırmaktadır.
Parmak uçları dört farklı malzeme içermektedir. RTV 157 aşındırma dayanıklılığı için kullanılan bir dış kaplamadır. Nomex kumaşı çok güçlü ve dayanıklı bir kumaştır ve RTV’ye bağlıdır. Nomex keçe hem termal koruma hem sıyrılma koruması için kullanılmıştır. Son olarak, parmak başlığı RTV 630 astronotun parmak uçlarının, dokunma duygusunun ve korunmasının artırılması için kullanılmıştır.
Parmakların önü RTV 157 ile kaplıdır, bunun amacı kavrama ve dokunmayı artırmak ve termal dayanıklılık sağlamaktır. Nomex kumaşı ayrıca üstün yapışma ve giyim özellikleri sebebiyle kullanılmaktadır.
Kask
Kask saydam, darbeye dayanıklı polikarbonat malzemeden imal edilmiştir, bağlantı halkası ile üst gövdeye birleştirilmektedir. Kask astronotun başı ile beraber hareket etmek yerine sabit kalmaktadır bu yüzden kaskın arkasında konfor sağlayan pedler bulunmaktadır.
REFERANS
Karahan, H. A., Utkun, E., Toprakçı, O., Uzay Uygulamalarında Kullanılan Tekstiller, 5. Uluslararası İleri Teknolojiler Sempozyumu, 2009, Karabük