Bir Uzay Giysisi Soğuk Kadar Isı İçin de Üretilmiştir

Uzay giysisine bakıp bunun bir astronotu donmaktan korumak için olduğunu varsayarsınız ve asıl önemli olan kısmı kaçırırsınız: modern bir uzay giysisi öncelikle kişisel bir ısı kontrol makinesidir.

Yıllarca müze zeminlerinde aynı cümlenin bir versiyonunu duydum. “En azından sıcak tutuyor.” Mantıklı bir düşünce. Hantal bir giysi, siyah uzay, sorun çözüldü. Ancak bir giysinin bir insanı nasıl hayatta tuttuğuna dair tatmin edici bir cevap istiyorsanız, bununla başlayın: içindeki astronot sıcak, çalışan bir bedendir ve uzayda bu beden çoğu ziyaretçinin beklediğinden daha hızlı ısınabilir.

Herkesin ilk başta yanlış anladığı kısım

Bir uzay giysisi, fazla ısıyı atmak, aynı zamanda basıncı tutmak, oksijen sağlamak ve bir insanın etrafındaki ortamı sabit tutmak amacıyla inşa edilen giyilebilir bir yaşam destek sistemidir. NASA, termal sorunu açıkça açıklıyor: bir vakumda, cildinizin veya giysilerinizin üzerinden geçen bir hava yoktur, bu yüzden ısıyı atmanın Dünya’daki ana yollarından birini kaybedersiniz. Isıyı taşıyan bir esinti yoktur.

Bu önemlidir çünkü insanlar küçük fırınlardır. Hareketsiz oturun ve ısı üretirsiniz. Çok çalışın ve çok daha fazlasını üretirsiniz. Bir astronot, uzay yürüyüşü yaparken poster için poz vermiyor; o kişi, araçları sımsıkı tutuyor, sert eklemlerle hareket ediyor ve her bükülme ve uzanışıyla giysinin kendisiyle mücadele ediyor.

Dünya'da, vücudunuz bu ısı için birkaç tanıdık kaçış yoluna sahiptir. Hava üzerinizden geçer. Ter buharlaşır. Sıcakkanlı hava cildinizden yükselir ve daha serin hava ile yer değiştirir. Konveksiyon ve buharlaşma gün boyu sessizce çok iş yapar, bu kadar sessiz ki çoğumuz bir fan Ağustos ayında bozulana kadar onlardan asla bahsetmeyiz.

Şimdi bu yolları ortadan kaldırın. Hareketsiz hava yok. Açık oda havasına sıradan buharlaşma yok. Kollarınızı basitçe sıvamak mümkün değil. Isı radyasyonla gidebilir, ama aktif çalışma sırasında Dünya tarzı soğutmaya kıyasla bu yavaştır ve basınçlı, meşgul bir insan için tek başına yeterli değildir.

Bu yüzden mantık hızlı işler. Vücut ısı üretir. Giysi bunu hapseder. Vakum konveksiyonu ortadan kaldırır. Ter normal bir şekilde sizi serinletemez. Isı birikir. Dolayısıyla giysi aktif olarak ısıyı uzaklaştırmalıdır.

Neden giysinin zırhın altında tesisatı var?

İşte donanımın mantık kazandığı nokta. Dış giysinin altında, astronotlar NASA'nın Sıvı Soğutma ve Havalandırma Giysisi (LCVG) dediği şeyi giyer. Basitçe söylemek gerekirse, vücudun etrafında dolaşan soğuk suyu taşıyan küçük borularla örülmüş bir iç çamaşırıdır.

Bu, diyagram değeri taşıyan bir mekanizmadır. İlk olarak astronotun vücudu deriyi ve giysiyi ısıtır. Sonra LCVG içindeki su bu ısıyı toplar. Ardından giysinin termal kontrol sistemi bu ısıyı atılabileceği yere taşır. Giysinin ünlü hacmi sadece uzaya karşı koruma değildir; gerçek sihrin bir parçası gizli soğutma döngüsüdür.

NASA’nın EVA termal kontrolü üzerindeki mühendislik çalışmaları, uzun zamandır bu durumu daha az romantik bir dille ifade etmektedir. Kapalı bir giysi içinde metabolik ısı ve nem birikir. Sıvı soğutma giysileri, hapsedilen ısı ve nemin sadece konfor değil, aynı zamanda işletim sorunları haline geldiği için geliştirildi. Eğer giysi her ikisini de yönetemezse, astronotun performansı düşer ve risk artar.

Kendinize hızlı bir kontrol yapın. Kalın su geçirmez eldivenleri hayal edin. Şimdi bunları çıkaramadan, ellerinizi silemeden ya da bir esinti yakalayamadan on dakika merdivenleri yukarı çıkarak market alışverişini taşıyın. O nemli sıcaklık hızla gelir. Bir uzay giysisi, o küçük tanıdık rahatsızlığı alır ve tüm vücuda genişletir.

Eldivenler bile hikayeyi anlatır. Eller çok çalışır, terler ve odalanıp havalandıramadan katmanlı eldivenler içinde kalırlar. Giysi tasarımcıları orada da ısı ve nem üzerinde düşünmelidir, çünkü dikkat dağınıklığına neden olan, aşırı ısınmış bir el sadece rahatsız değildir; tam da yanlış zamanda daha az kullanışlıdır.

Evet, uzay soğuktur. Hayır, bu hikayenin tamamı değil.

Elbette eski fikir bir yerden gelmiyor değil. Uzay, bir giysiyi derin soğuğa, yörüngesel geceye, gölgeye ve vahşi sıcaklık dalgalanmalarına maruz bırakabilir. “Uzay, çünkü soğuk ölüme neden olur” cümlesini duyduysanız aptalca şeyler söylemiyorsunuzdur.

Ama işte çerçevedeki patlama: soğuk, termal hikayenin sadece yarısıdır ve bir vakumda insanlar tarafından gözden kaçırılan daha zor tasarım sorunu genellikle ısıdan kurtulmadır. Dünya'da soğutma o kadar kolay ki bunu fark etmeyiz. Uzayda, astronotun kendi vücudu kapalı bir makine içinde ısı üretimi ile birlikte sıkışır.

Ziyaretçilerin ellerini hissetmelerini istediğimde fark ettikleri şey

Bu noktada, okul grupları ve yetişkinlerle dururdum. Birisi “Yani bu sıcak bir mont gibi” derdi. Sonra kalın eldivenler hakkında düşünmelerini isterdim, sadece birkaç dakika sonra: nemli avuçlar, artan sıcaklık, kendi ellerinizin özel bir hava sistemi oluşturduğunu belirten rahatsız edici his. Neredeyse fikrin değiştiğini görebilirdiniz.

O küçük, sıkışık, nemli his, giysi probleminin vücut ölçeğindeki versiyonudur. Bir uzay giysisinin içinde, ısı ve nem nazikçe kaybolmaz. Tasarım gereği toplanmalı, taşınmalı ve atılmalıdır. Bunu kendi hayal gücünüzde hissettiğinizde, giysi, zırh gibi görünmeyi bırakır ve bir bireyin üzerine sarılmış bir soğutma sistemi gibi görünmeye başlar.

Burada da bir dürüst sınır: ısıtma ve soğutma arasındaki denge güneş ışığına maruz kalma, iş yükü, giysi nesli ve görev tasarımına bağlıdır. Bu “uzay asla soğuk değildir” değildir. Bu, “birçok kişinin giysiye ilk baktıklarında kaçırdığı daha zor olan sorun, soğutmaktır.”

Artık bir uzay giysisini müze katında nasıl okumalı?

Yeniden modern bir uzay giysisinin karşısına geçerseniz, kullanışlı zihinsel tutamak basittir. Onu esas olarak izolasyon olarak okumayın. Onu, bir ısı üreten insanın etrafına inşa edilmiş kompakt bir çevresel makine olarak okuyun.

Kask, katmanlar, sırt çantası, bağlantılar ve iç çamaşır tümü başladığınızda daha anlamlı gelir. Giysi, soğuğa ve sıcağa karşı koruma sağlamalı, evet, ama zekâsı, vücudunuzun her gün Dünya’da güvendiği sıradan soğutma hilelerini değiştirir. Hava akışı yok. Yalnız terlemek yeterli değil. Mühendisler, ısıyı kasıtlı bir şekilde taşıyan giyilebilir bir sistem inşa ettiler.

Bu, insan dehasının güzel bir parçasıdır: düşmanca bir yer için kostüm değil, onun dışına çıkamayacak bir işçi için küçük yönetilen bir iklim. Bir sonraki müze ziyaretinizde, sadece kaska değil, soğutma sistemine bakın. Tüm o olağanüstü mühendisliğin içinde, fuara getirdiğiniz aynı sıradan sıcak beden vardır.