Bir uzay yürüyüşü sırasında astronotu dış dünyadan ayıran mesafe sadece birkaç milimetredir. Ancak o birkaç milimetrelik kumaşın arkasında; kanı kaynatacak bir vakum ortamı, +120°C ile -150°C arasında değişen sıcaklıklar ve mermi hızında uçan mikro göktaşları bulunur. Peki, bir insanı bu ölümcül ortamda hayatta tutan şey nedir? Cevap: İleri malzeme bilimi.
Bir NASA uzay giysisi tek bir parça kumaş gibi görünse de, aslında yaklaşık 14 farklı katmandan oluşan bir mühendislik harikasıdır. Gelin, bu katmanları ve kullanılan süper malzemeleri derinlemesine inceleyelim.
1. İç Katman: Konfor ve Soğutma (LCVG)
Astronotun tenine değen ilk katman, basit bir iç çamaşırı değildir. Uzayda hava olmadığı için vücut ısısı dışarı atılamaz (konveksiyon gerçekleşmez). Bu yüzden astronotlar, "Sıvı Soğutma ve Havalandırma Giysisi" (LCVG) adı verilen tulumu giyerler.
Malzemeler: Spandex (esneklik için) ve Naylon.
Teknoloji: Bu kumaşın içine, yaklaşık 90 metre uzunluğunda ince plastik borular dikilmiştir. Bu borulardan sürekli soğuk su geçer ve astronotun vücut ısısını alıp sırt çantasındaki yaşam destek ünitesine taşır.
2. Basınç Katmanı: Vücudu Şişirmeden Tutmak
Vakum ortamında vücut sıvılarının kaynamasını önlemek için giysinin içi basınçlandırılmalıdır (bir nevi şişirilmiş balon gibi).
Mesane (Bladder) Katmanı: Üretan kaplı naylondan yapılır. Bu katman havayı tutar, sızdırmazlığı sağlar.
Kısıtlama (Restraint) Katmanı: Dacron (bir tür polyester) malzemeden yapılır. Eğer bu katman olmasaydı, basınçlı mesane katmanı balon gibi şişer ve astronot hareket edemezdi. Bu katman, giysinin şeklini korur.
3. Zırh Katmanı: Mikrometeoroid ve Enkaz Koruması
Uzay boşluğunda, bir toz tanesi bile kurşundan daha hızlı hareket edebilir. Giysinin bu darbelere dayanması gerekir.
Malzemeler: Kevlar, neopren ve teflon.
İşlevi: Kurşun geçirmez yeleklerde kullanılan Kevlar, yırtılmaya ve delinmeye karşı inanılmaz bir direnç sağlar. Bu katmanlar, dışarıdan gelen fiziksel darbelere karşı ana kalkandır.
4. İzolasyon Katmanı: Termal Koruma
Uzayda gölgede donarsınız, güneşte yanarsınız. Bu sıcaklık farkını engellemek için termos mantığı kullanılır.
Malzemeler: Mylar (Alüminize Mylar).
Teknoloji: Parlak, alüminyum kaplı bu ince plastik filmlerden 5 ila 7 kat kullanılır. Katmanlar birbirine değmesin diye aralarına ince bir tül (scrim) konur. Bu yapı, radyan ısıyı (radyasyonu) yansıtarak içerideki sıcaklığın sabit kalmasını sağlar.
5. Dış Kabuk (Ortho-Fabric): Her Şeye Dayanıklı Beyaz Kumaş
Gördüğümüz o ikonik beyaz dış yüzeydir. Neden beyaz? Güneş ışığını en iyi yansıtan renk olduğu için.
Malzemeler: Gore-Tex, Kevlar ve Nomex karışımı özel bir dokuma (Ortho-Fabric).
Özellikleri: Bu kumaş yanmaz, aşınmaz, su geçirmez ve güneşin zararlı UV ışınlarına karşı dayanıklıdır. -156°C ile +121°C arasındaki sıcaklıklara bozulmadan dayanabilir.
Kask ve Vizör: Altın Dokunuş
Astronotların kask vizörleri sadece cam değildir. Polikarbonat (uçak camlarında kullanılan malzeme) kullanılır. En dıştaki güneşlikte ise gerçek Altın kaplama vardır. İnce bir tabaka altın, zararlı kızılötesi ve morötesi ışınları göze zarar vermeden yansıtmak için en iyi malzemedir.
Sonuç: Geleceğin Malzemeleri
Artemis göreviyle Ay'a ve sonrasında Mars'a gidecek yeni nesil giysilerde (xEMU), daha esnek ve hafif kompozit malzemeler kullanılıyor. Amaç, astronotun zıplayarak değil, dünyadaki gibi yürüyerek hareket etmesini sağlamak. Uzay giysileri, tekstil değil, saf mühendislik ürünüdür ve malzeme biliminin sınırlarını zorlamaya devam etmektedir.
