Ruimtevaarder

'n Ruimtewandeling van 'n Amerikaanse ruimtependeltuigreisiger. Foto deur NASA

Joeri Gagarin, die eerste mens in die ruimte (1961)

Valentina Teresjkova, die eerste vrou in die ruimte (1963)

'n Ruimtevaarder is 'n persoon wat in of na die ruimte toe reis, of wat dit as 'n beroep beoefen. In die Verenigde State word persone, wat hoër as 50 myl (80 kilometer) bo die aarde reis as ruimtevaarders geklassifiseer. Die FAI definieer ruimtevaart as 'n reis meer as 100 kilometer bo-aards, bo die sogenaamde Kármán-lyn. Ruimtevaarders van meer as 32 lande het reeds ruimtereise meegemaak.

Geskiedenis

Die eerste mens in die ruimte was Joeri Gagarin van die Sowjetunie, wat op 12 April 1961 aan boord van Wostok 1 vir 108 minute rondom die aarde gewentel het. Die eerste vrou in die ruimte was Valentina Teresjkova, ook van die Sowjetunie. Sy is op 16 Junie 1963 aan boord die Wostok 6 die ruimte ingestuur en het vir byna drie dae om die Aarde gewentel. Alan Shepard was die eerste Amerikaner in die ruimte.

Ruimtepakke

'n Ruimtepak funksioneer as 'n miniatuur, persoonlike ruimtetuig. Die hoofvereistes daarvan is om die ruimtevaarder noodsaaklike lewensondersteuning en mobiliteit te bied, en tweedens teen die gevaarlike omgewing van die buitenste ruimte te beskerm.

Die byna-vakuum van die ruimte veroorsaak dat blootgestelde liggaamsvloeistowwe sal kook en weefsels sal uitsit. Die pak moet daarom 'n stabiele interne druk handhaaf om dit te voorkom. Tipies word die pak met suiwer suurstof gevul, teen omtrent 'n derde van aardse lugdruk. Die pak span dan nie so styf nie, wat mobiliteit bevorder.

Om van 'n ruimtetuig se normale stikstof-bevattende lug na die stikstoflose atmosfeer van die pak oor te skakel, moet 'n ruimtevaarder as voorbereiding vir tyd lank suurstof inasem om dekompressie-siekte uit te skakel. Opbou van gevaarlike uitgeasemde koolstofdioksied moet aktief uit die pak se atmosfeer verwyder word. Dit word deur middel van litiumhidroksiedhouers in 'n draagbare lewensondersteuningstelsel-rugsak onttrek.

Temperature van vaste oppervlaktes wat aan die ruimte blootgestel is, kan van so warm as 121°C in direkte sonlig tot so koud as -156°C in die skaduwee wissel. Aangesien die eksterne vakuum egter nie hitte gelei nie, is die uitdaging eerder om die menslike hitte van minstens 100 watt wat binne die pak gegenereer word weg te lei. Ruimtepakke gebruik isolasielae en 'n waterverkoelde en ventilasie-kledingstuk, effektief onderklere wat teenaan die vel gedra word, om die ruimtevaarder se liggaamstemperatuur te beheer. As waterverkoeler word 'n sublimator gebruik, wat gedurig waterdamp aan die vakuum afstaan.

Die pak se buitenste lae is van duursame, steekbestande materiale soos Kevlar en Nomex gemaak om die draer teen hoëspoed-mikrometeoroïede en orbitale puin te beskerm. 'n Goudbedekte gesigskerm word ook gebruik om die ruimtevaarder se oë teen intense sonstrale en sekere ander straling te beskerm.

Omdat beweging in 'n opgeblaasde pak moeilik is, bevat die pakke spesiale gewrigte en laers in die arms, bene en middellyf om ruimtevaarders voldoende behendigheid te gee om take uit te voer en gereedskap tydens ruimtewandelings te gebruik. 'n Pet binne die helm bevat mikrofone en oorfone, wat handvrye radiokommunikasie met grondbeheer en ander bemanningslede fasiliteer.

Vir ruimtewandelings wat baie ure kan duur, word 'n maksimum-absorberende kledingstuk, in wese 'n gespesialiseerde volwasse luier, gedra om vloeibare en vaste afval te versamel. ’n Drinksakkie in die pak met ’n klein buisie naby die mond voorsien ruimtevaarders van water tydens lang buite-vehikulêre aktiwiteite. Dit verseker dat die ruimtevaarder kan oorleef en effektief kan werk.

Uitdagings van Maanbesoeke

Ruimtevaarders op die Maan begewe hulself in 'n meedoënlose omgewing, waar hulle aan dodelike ruimtestraling, skurende maanstof, uiterste temperatuurskommelinge, beperkte swaartekrag en die totale gebrek aan 'n lewensonderhoudende atmosfeer uitgelewer is.

Ruimtestraling

Sonder 'n dik atmosfeer of 'n beskermende magnetiese veld wat hulle beskerm, word ruimtevaarders voortdurend deur gevaarlike kosmiese en sonstraling gebombardeer. Langdurige blootstelling verhoog die risiko van kanker, beskadig die sentrale senuweestelsel en verweer toerusting. Sonstorms kan skielike uitbarstings van straling veroorsaak, wat vereis dat ruimtevaarders skuiling in spesiaal afgeskermde plekke moet soek.

Maanstof

Maanstof op 'n ruimtepak van die Apollo 16-sending

Omdat die Maan oor geen wind of water beskik wat stofdeeltjies kan verweer en afstomp nie, bly die Maanoppervlak met 'n laag fyn en flymskerp puindeeltjies besaai. Dit word regoliet genoem, en dié is elektrostaties gelaai weens die konstante bombardement van sonstraling. Gevolglik klou Maanstof hardnekkig aan voertuie, delikate instrumente, ruimtepakke en die anti-glansbedekkings van helmvisiere. Dit is hoogs skawend en kan vakuumseëls van pakke en tuie ruïneer, ruimtepak-materiaal afskaaf, en hou ernstige respiratoriese gevare in.

Sodra die terugkerende Apollo-ruimtevaarders hul helms en handskoene in die Maanmodule verwyder het, het stof wat op hul pakke oorgebly het, die kajuitlug binnegedrywe en hul hande en gesigte bedek. Dit het aansienlike fisiese irritasie veroorsaak, en die bemannings van die Apollo-sendings het berig dat Maanstof hul oë laat traan en brand het. Harrison Schmitt van Apollo 17 het 'n ernstige "hooikoors"-aanval, kompleet met 'n genies en stram keel ervaar nadat hy die drywende deeltjies ingeasem het. Die vel op hul kneukels het ook begin afslyt. Dié problematiese deeltjies is tipies minder as 100 mikrometer in deursnee.

Ekstreme temperature

Sonder 'n atmosferiese kombers om die klimaat te stabiliseer, wissel die Maanoppervlaktemperature tussen uiterstes. Gedurende die Maandag styg temperature tot tussen 127 en 260°C, terwyl hulle gedurende die lang Maannag tot tussen -173 en -280°C daal. Die handhawing van funksionele habitats en temperatuurbeheerde pakke is 'n kritieke ingenieursuitdaging.

Beperkte swaartekrag

Maanswaartekrag is slegs ongeveer een-sesde (1/6 G) van die Aarde s'n. Langdurige blootstelling aan verminderde swaartekrag eis 'n tol op die menseliggaam. Dit kan spieratrofie en 'n verlies aan beendigtheid veroorsaak, en die wyse waarop vloeistowwe en bloed sirkuleer kan ontwrig word.

Isolasie

Ruimtevaarders leef in besonder beperkende en vyandige omgewings terwyl hulle honderde duisende kilometer van die aarde kan wees. Die sielkundige stres van diep isolasie, gekombineer met ontwrigte slaap-wakker-siklusse en 'n gebrek aan intydse kommunikasie, skep beduidende geestesgesondheids- en operasionele hindernisse.

Trivia

Mark Shuttleworth is die eerste ruimtevaarder uit Afrika.