Astronotlar Neden Uzay Giysisi Giyerler?

Astronotlar, uzay aracından çıktıklarında ve "uzay ortamına" maruz kaldıklarında mutlaka uzay kıyafetlerini giymiş olmalıdırlar, ama neden?

Uzay ortamı insanlar için tehlikeli midir?

Deniz seviyesinden sadece 100 km yükseldikten sonra dış uzayın başlangıcı olarak tanımlanan yer Karman Hattı olarak bilinir. Bu hattan sonraki tehlikeli bölge maalesef insanların yaşayabilmesi için uygun bir ortam değildir. Bunun en bilinen sebebi o alanda solunabilir oksijenin neredeyse yok denecek kadar az olmasıdır.

Oksijen neredeyse yaşayan tüm canlılar için bir yakma aracı olarak iş görür. Ciğerlerimize çektiğimiz oksijen vücudumuzda aldığımız besinleri yakarak hücrelerimize enerji kazandırmak için kullanılır. Minik bir fabrika olarak çalışan ciğerlerimiz, bu yakma işlemi sonrasında 2 oksijen ve 1 karbon atomunun meydana getirdiği karbondioksit molekülünü dışarıya atar.

Oksijen yoksunluğu her ne kadar tek tehlikeymiş gibi görülse de aslında tehlikelerden yalnızca biridir.

Tehlikelerden korunmak için uzay ortamında ne yapılmalıdır?

Eğer günün birinde uzaya gidecekseniz yanınıza alacağınız belki de en önemli şey uzay giysisidir. Uzay giysileri küçük bir uzay aracı gibidir ve astronotları uzaydaki tehlikelere karşı korur. Uzay giysilerinin sırt çantası gibi görülen ve Birincil Yaşam Destek Sistemi olarak adlandırılan kısmında bulunan oksijen tüpleri, astronotların uzay yürüyüşleri süresince onlara oksijen sağlamakla kalmaz ayrıca içeride oluşacak karbondioksit moleküllerini de toplar.

Günümüzde Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kullanılan uzay giysileri sürekli orada kalır. Yani her astronotun kendine özel bir uzay giysisi olmaz. Yer Kontrol Merkezinden gelen görevlendirmelere göre aynı uzay giysisi birkaç astronot tarafından da giyilebilir. 

Her astronot aynı uzay giysisini giyebilir mi?

Tahmin edebileceğiniz gibi her astronotun fiziksel yapısı aynı değildir. Kimi astronot uzun boylu, kimisi kısa boylu, kimisi biraz daha zayıf ya da kilolu olabilir. İşte bu nedenle astronotların Uluslararası Uzay İstasyonu’nda kullandığı üç farklı (küçük, orta ve büyük) bedende uzay giysisi vardır. Bu uzay kıyafetlerin bağlantı noktaları aynı olduğundan bir astronot isterse bu üç farklı bedenden kendisine özel bir birleşim de yapabilir.

Uzay giysileri bizi nelerden korur?

Uzay giysileri en başta bahsettiğimiz oksijen yoksunluğunu belli bir süre için giderebilir. Uzay giysisi astronotların oksijen ihtiyacını yaklaşık 6 ile 8,5 saat süresince karşılar. Sonrasında boşalan oksijen tüplerinin yeniden doldurulabilmesi için astronotlar mutlaka uzay istasyonuna geri dönmelidir. Diğer bir koruma ise ortam sıcaklığı ile ilgilidir.

Uzay sıcak mıdır yoksa soğuk mudur?

Uzay ortamında sıcaklık maalesef insan vücudunun dayanamayacağı kadar yüksek ya da düşüktür. Örneğin, Güneş’in (normal olarak Dünya atmosferinden etkilenmeden) pırıl pırıl parladığı uzayda, uzay yürüyüşüne çıkan bir astronot eğer uzay giysisi olmadan uzay aracından dışarıya çıkarsa radyasyonun da etkisiyle bir anda yaklaşık 120 santigrat derecelik bir sıcaklıkla karşılaşır.

Güneş olmadığında (astronotlar Dünya'nın gölgesine geldiklerinde) ise sıcaklık bir anda yaklaşık -120 santigrat dereceye kadar düşer. Bu durum uzayda bir atmosfer olmadığı için çok ama çok ani bir şekilde yaşanır. İşte bu zorlu koşullarda astronotu güvende tutan tek şey uzay giysisidir. Uzay giysisinin içinde bulunan ve damar yapısını andıran özel kanallardan sağlanan su geçişi, astronotun vücut ısısının dengelenmesine yardımcı olur. 

Sıcaklık farklılıklarının yanı sıra astronotun basınç, radyasyon ve meteor tozlarından korunabilmesi için de uzay giysisini giymesi gerekir.

Uzayda basınç var mıdır?

Dünya’da atmosfer ve dolayısıyla da bulunduğumuz yüksekliğe bağlı olarak üzerimize sürekli etki eden bir basınç kuvveti vardır. Bu kuvveti gözümüzle göremeyiz, fakat özellikle inişli çıkışlı bir yolda giderken veya uçaktayken sürekli bu etkinin sonuçlarını deneyimleriz. Havanın oluşturduğu bu basınç ile vücudumuzun iç basıncı sürekli denge durumundadır. Uzayda hava yoktur bu uzayda hava basıncının da olmaması anlamına gelir. Bu nedenle uzay giysileri, astronotlara gerekli dış basıncı uygulamak için tıpkı bir balon gibi bir miktar havayla şişirilir. Böylece astronotların vücut sıvıları, uzay yürüyüşü sırasında da sıvı şekilde kalabilir.

Uzaydaki radyasyon

Dünya’nın atmosferi bizi aynı zamanda güneşin zararlı ışınlarından da korumaktadır. Bu nedenle (yaz günü, altında uyuyup kalmadığımız sürece) Güneş bize çok etki etmez. Fakat uzayda bir atmosfer tabakası bulunmadığından güneşin zararlı ışınları astronotlara çok büyük zararlar verebilir. Uzay giysileri, astronotları radyasyondan koruyacak ve gelen ışınları yansıtacak katmanlara sahiptir. Aynı zamanda astronotların gözlerini koruyabilmek için altın kaplama bir vizör bölümü de uzay giysisinin parçaları arasında bulunur.

Kurşundan hızlı meteor tozları

Meteor tozları dünyanın yörüngesinde dolanan küçük kaya parçaları ve taneciklerdir. “Minicik bir toz astronota nasıl zarar verecek ki?” diye düşünebilirsiniz. Meteor tozları Dünya’nın yörüngesinde saatte yaklaşık 24 bin km hızla hareket ederler. Dolayısıyla herhangi bir küçük tanecik astronota çarptığında ona tahmininizden çok daha büyük zararlar verebilir. Bu yüzden uzay giysisinin üst kısmında, "Sert Üst Gövde" olarak adlandırılan bölgede kurşun geçirmez yeleklerin yapısına benzer bir "koruma kalkanı" bulunur. Bu kalkan sayesinde astronotlar meteor tozlarının ölümcül tehditlerinden korunurlar.

Astronotlar uzay yürüyüşü sırasında yemek yiyebilirler mi?

Astronotlar bazı durumlarda uzun süren uzay yürüşleri yapmak zorunda kalabilir. Bu konudaki rekor 8 saat 56 dakika boyunca uzay yürüyüşü gerçekleştiren Jim Voss and Susan Helms isminde iki astronota aittir. Tabii ki bu uzun uzay yürüyüşü sırasında hepimiz gibi astronotlar da acıkabilirler ya da susayabilirler. Gerekirse uzay istasyonuna giderek yemek yiyebilirler diye düşünebilirsiniz; ancak uzayda geçen her dakika planlı ve çok önemlidir. Birinin yardımıyla bile giyilmesi 15 dakika süren bir uzay giysisini giyip çıkarmak astronota yarım saatlik bir zaman dilimi kaybettirebileceğinden astronotlar uzay istasyonuna dönerek bir yemek molası vermeyi tercih etmezler. NASA bu konuya da bir çözüm bulmuştur.

Normal şartlar altında Uluslararası Uzay İstasyonu astronotları için lezzetli yiyecekler içeren menüler hazırlanmıştır. İçinde atıştırmalıkların da olduğu bu menüler, astronotlar tarafından istasyonda tüketilebilir. Aynı zamanda zorlu uzay yürüyüşlerinde astronotların enerji kazanabilmeleri için uzay giysisi kaskının içinde ağıza yakın bir noktada sabitlenmiş yüksek kalorili bir çikolata da bulunur. Özellikle uzun uzay yürüyüşlerinde astronotların en çok hoşuna giden bu çikolataları tükettikleri yemek molalarıdır. Ellerini kullanamadıkları için astronotlar çikolatayı parça parça ısırarak tüketirler.

Yüksek kalorili çikolatayı tüketen astronotun sıradaki ihtiyacı tabii ki sudur. Yine uzay giysisi kaskında ağza yakın alanda bulunan bir su torbası ve bu torbaya bağlı bir pipet imdada yetişir. Pipetin ucu ağız yardımıyla açılıp kapanabilir. Dolayısıyla astronot su içmek istediği zaman bu yapıyı ısırarak suyun akışını sağlar. Sonrasında da kapatarak suyun kaskın içerisinde dağılmasını önler.

Uzay giysisinin fiyatı ne kadardır?

Bir uzay giysisinin fiyatı yaklaşık 12 milyon dolar olarak belirlenmiştir. Her astronot için özel bir uzay giysisi yapılmamasının yanında, üzerinde herhangi bir problem olmadığı sürece uzun yıllar boyunca tekrar tekrar kullanılabildiği düşünüldüğünde uygun maliyetli olduğu söylenebilir.

Peki uzay giysinin en pahalı parçası hangisidir?

Genel olarak tek bir uzay giysisi üzerinden bakıldığında en pahalı parça sırt çantasına benzeyen "Birincil Yaşam Destek Ünitesi"dir. Hem oksijen hem de sıcaklık gibi hayati ayarlamaları yapan bu ünite çok fazla elektronik cihaz içerir. Ancak maliyet açısından bakıldığında NASA’nın en çok harcama yaptığı parça astronotların eldivenleridir. Uzay giysisi eldivenleri, astronotların uzayda yapabileceği çalışmalarda en sınırlayıcı faktördür. Astronotlar uzay yürüyüşleri sırasında yaklaşık 110 tane alet ve ekipman kullanırlar. Eldivenler şişirilmiş bir balon gibi davrandığından, parmakları bükme çabasına karşı direnir. Astronotlar, elindeki her hareketle bu baskıya karşı savaşmalıdır, bu da yorucudur ve bazen yaralanmaya neden olabilir. Ayrıca, eldivenlerin eklemleri hayatı tehdit eden, sızıntılara yol açabilecek aşınmaya maruz kalabilir. Bu nedenle eldivenler astronotların hareket kabiliyetine yardımcı olmak için özel olarak tasarlanır.

Uzay giysileri temelde giyilebilir "uzay araçlarıdır" ve astronotları sadece hayatta tutmakla kalmaz; besler, iletişim kurmalarına izin verir ve hatta tuvalet gibi kullanılabilir.

Peki önümüzdeki yıllarda nasıl uzay giysileri göreceğiz? 

NASA astronotları “Artemis Programı” kapsamında Ay'ın Güney Kutbu'nun yakınlarını keşfetmeleri için gönderdiğinde, ay yürüyüşçüleri Axiom Space tarafından sağlanan uzay kıyafetlerini giyecekler. NASA, Axiom şirketini Artemis III görevi için modern giysiler geliştirmesi için seçti ve Teksas'taki Houston Uzay Merkezi'ndeki bir etkinlik sırasında 15 Mart Çarşamba günü ilk prototipin ortaya çıktığı etkinliklere katıldı.

Yetkililer; “NASA'nın Axiom ile ortaklığı, astronotları Ay'a indirmek için kritik öneme sahip. NASA'nın uzun yıllara dayanan araştırma ve uzmanlığına dayanan Axiom'un yeni nesil uzay giysileri, yalnızca ilk kadının Ay'da yürümesini sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda daha fazla insanın Ay'da her zamankinden daha fazla bilimi keşfetmesi ve yürütmesi için fırsatlar da açacak" dedi.

Artemis III, uzun vadeli ay keşiflerini ve bilimsel keşifleri ilerletmek ve Artemis Nesli'ne ilham vermek için ilk kadın da dahil olmak üzere astronotları Ay'a indirecek. NASA, görev için uzay giysisi de dahil olmak üzere ayda yürüyüş sistemini teslim etmek için Axiom Space'i seçti. Axiom Extravehicular Mobility Unit veya AxEMU olarak adlandırılan uzay giysisi, NASA'nın uzay giysisi prototip geliştirmelerini temel alıyor ve en son teknolojiyi, gelişmiş hareketliliği ve Ay'daki tehlikelere karşı ek korumayı içeriyor.

NASA uzmanları, uzay giysilerinin inşa edileceği teknik ve güvenlik standartlarını tanımladı ve Axiom Space, bu temel kurum gereksinimlerini karşılamayı kabul etti. AxEMU, ay manzarasının daha fazlasını keşfetmek için gereken hareket aralığına ve esnekliğe sahiptir ve giysi, ABD erkek ve kadın nüfusunun en az yüzde 90'ını barındıran çok çeşitli mürettebat üyelerine uyacak şekilde tasarlandı. Axiom Space, geliştirme devam ederken yaşam destek sistemleri, basınçlı giysiler ve aviyoniklerdeki modern teknolojik yenilikleri uygulamaya devam edecek. Şirket, giysiyi görevden önce uzay benzeri bir ortamda test edecek.

Artemis III'ün ardından ajans, Keşif Araç Dışı Aktivite Hizmetleri (xEVAS) sözleşmesi kapsamında gelecekteki Artemis görev hizmetleriyle rekabet edecek. NASA, ajansın hem Ay hem de Uluslararası Uzay İstasyonu için uzay yürüyüşü ihtiyaçlarını karşılamak için sözleşmeyi kullanıyor. Ajans geçtiğimiz günlerde, astronotların uzay istasyonunda uzay yürüyüşleri sırasında giymeleri için yeni uzay kıyafetleri geliştirmesi için xEVAS sözleşmesi kapsamında da yarışan Collins Aerospace'e bir görev emri verdi. Her iki firma da gelecekteki uzay yürüyüşü ve ay yürüyüşü hizmetleri görev siparişleri için rekabet edecek.

NASA, Artemis aracılığıyla Ay'a ilk kadını ve ilk siyahi insanı indirerek, Ay yüzeyini her zamankinden daha fazla keşfetmek ve gelecekteki Mars astronot misyonlarına hazırlanmak için uzun vadeli, sürdürülebilir bir Ay varlığının yolunu açacak.