Zatímco Sověti poměrně zdlouhavě diskutovali o tom, zda je skafandr vůbec pro budoucí kosmonauty zapotřebí, NASA poměrně záhy shledala, že je lepší vydat se cestou jistoty: přetlakový oblek bude nutností. V lednu 1959 uspořádala skupina Space Task Group (odbor v rámci NASA, zabývající se přípravami letu člověka do vesmíru) konferenci, na které s možnými kontraktory cizelovala požadavky a specifikace. V průběhu jara pak své návrhy předložili tři kandidáti na post hlavního kontraktora pro skafandry: David Clark Company, International Latex Corporation a B. F. Goodrich Company. Původní termín dodání návrhů a testovacích kusů byl stanoven na červen toho roku a vše ukazovalo na těsný výsledek, kdy rozhodnutí mělo padnout mezi produkty firmy Goodrich a David Clark. 22. července bylo oznámeno, že kontrakt získala firma B. F. Goodrich Company, která nabídla úpravu svého obleku Navy Mark IV.

Mercury Spacesuit

Firma Goodrich možná výběrové řízení vyhrála také proto, že měla v rukávu velké eso. Tím esem byl jistý Russel Colley, jeden z průkopníků konstrukce výškových obleků pro letce. Od roku 1934 byl spolupracovníkem legendárního Willeyho Posta. Tento jednooký pilot dosáhl o rok později právě v Colleyho přetlakovém obleku rekordní výšky přes 12 km a posléze přes 14 km. Jednou ze zvláštností jeho tehdejšího obleku byl průzor v helmě, který byl umístěn nesymetricky kvůli chybějícímu Postově oku.

Nyní na Colleyho připadlo vedení přestavby obleku Navy Mk.IV pro potřeby NASA a sedmičky astronautů, jež se měli účastnit misí programu Mercury. Východiskem pro úpravy byla koncepce, kdy primární ochranu proti vakuu poskytovala samotná kabina Mercury a také systémy, zabezpečující přežití astronauta v nominálních i havarijních podmínkách, byly integrální součástí kabiny. Na rozdíl od protějšků v Sovětském svazu měli astronauti v ideálním případě opustit svou kabinu až po přistání na vodní hladinu a i tehdy pouze na laně z navijáku záchranné helikoptéry. Odpadly tedy starosti s tlakováním skafandru během samostatného sestupu na padáku.

Zmíněné okolnosti umožnily Colleymu a jeho spolupracovníkům vyrobit pro každého astronauta skafandr na míru tak, aby v kabině zabíral co nejmenší prostor a co nejméně překážel v pohybu. Podle Colleyho padly skafandry astronautům natolik přesně, že pokud některý z nich malinko přibral na váze, měl problém se do svého „pracovního oděvu“ vůbec nasoukat.

V průběhu testování proběhlo několik změn, například na podzim 1959 testy v termální komoře ukázaly, že je možné odstranit značnou část izolace, která byla do té doby považována za nezbytnou. Tím se také zlepšila pohyblivost astronautů. Bylo také odhaleno „bobtnání“ skafandru v případě natlakování. To bylo po dlouhém testování vyřešeno změnou použitého materiálu u některých komponentů obleku.

V květnu 1960 bylo prvotní testovací stádium ukončeno a konstrukce skafandru pro Mercury dostala relativně přesné obrysy. Dílčí problémy a nedostatky samozřejmě přetrvávaly a byly napravovány i v průběhu programu pilotovaných letů, základní koncept se však osvědčil. A skafandr Mercury mimo jiné vstoupil i do populární kultury – jeho stříbřitá vnější vrstva se stala svého druhu známkou toho, že fantazie se stává skutečností…

Když 5. května 1961 v ranní temnotě vystupoval Alan Shepard ze speciálního trajleru na rampě, aby usedl do své kabiny „Freedom 7“ na vrcholku nosiče Redstone, na chvilku se zastavil a změřil si svůj stroj pohledem. Vypadal v tu chvíli jako mytický hrdina ve stříbřitém brnění, který obdivným a současně přísným pohledem hodnotí svého koně. Pár hodin na to ovšem vzala iluze mytického hrdiny zasvé, když se projevil zásadní nedostatek skafandru, jenž byl určen pro tuto misi: nebylo k dispozici žádné zařízení, které by umožnilo vykonávání fyziologických potřeb. Nepočítalo se se situací, kdy astronaut stráví v kabině několik hodin během nekonečných odkladů, samotná suborbitální mise měla trvat pouhou čtvrthodinu. Shepard volání přírody vyřešil vyprázdněním močového měchýře přímo do skafandru, zatímco jeho následovník Gus Grissom už dostal gumovou plenu. Další Američan ve vesmíru, John Glenn, už měl k dispozici první plnohodnotné „UCD“, tedy Urine Collection Device (zařízení ke sběru moči).

Ovšem už během Grissomova suborbitálního skoku se samotný skafandr v jistých detailech lišil od Shepardova obleku. Nejmarkantnější změnou byly rukavice. Zatímco u Shepardova skafandru byly k rukávům připínány pomocí zipu, u Grissoma již figurovaly příruby s rychloupínáním. To zajišťovalo lepší hybnost zápěstí zejména u natlakovaného skafandru.

Na hrudi se Grissomovi také skvěla „Hero Medal“, tedy „Medaile hrdinů“, kulaté konvexní zrcadlo, které umožňovalo kameře namířené na obličej astronauta také zaznamenat stav ovládacího panelu (Hero Medal používali astronauti až do mise MA-7, Wally Schirra jej už na sobě neměl, místo něj byla použita dedikovaná kamera, zabírající panel). Gus Grissom se ovšem svým způsobem také zasloužil o jiné vylepšení skafandru Mercury. Když 21. července 1961 úspěšně přistál ve své kabině Liberty Bell 7 na hladině Atlantiku, jedním z prvních úkonů bylo odjištění helmy a vyrolování gumové membrány kolem krku. Tento detail prosadil do skafandru Wally Schirra, jenž měl na starosti dohlížet na to, aby hlasy astronautů bral výrobce skafandrů vážně. O chvíli později se z ničeho nic odpálil poklop kabiny a do interiéru se nahrnula mořská voda. Gus okamžitě kabinu opustil, ale vinou neuzavřeného ventilu přívodu kyslíku se mu do skafandru dostala voda a táhla jej ke dnu. Grissom ten den dokonale prověřil své plavecké schopnosti. Pro příští lety nesli astronauti na hrudi oranžový balíček se složeným plovákem, jež byl nafukován stlačeným CO2.

Příští let, tentokrát už orbitální, přinesl další změny konstrukce a vybavení skafandru. Nejvýznamnější bylo zahrnutí malých lampiček na ukazováku a prsteníku rukavic. V potemnělém interiéru kabiny Mercury byly pro svého nositele, Johna Glenna, natolik velkou pomocí, že se jejich používání prosadilo nejen u následujících misí Mercury, ale přetrvaly i v programu Gemini.

Změny na různých komponentech skafandrů byly vlastně neustálé a každá další mise se v tomto ohledu lišila od těch předchozích. A jedna taková změna málem stála Gordona Coopera jeho nominaci na poslední let programu Mercury, misi MA-9. 13. května 1963, tedy pouhý den před startem, Gordo zjistil, že lékaři přidali na bok jeho skafandru do oblasti kyčle nový otvor s kovovou přírubou. Skrze něj měla vést hadice ke speciálnímu nafukovacímu pásu pro měření krevního tlaku. Potíž byla v tom, že mezi astronauty, lékaři a techniky firmy Goodrich existovala tichá dohoda o tom, že těsně před letem nebude konfigurace skafandrů nijak měněna.

Byla to velmi rozumná dohoda. Zaručovala, že jakékoli úpravy budou moci být dokonale otestovány předtím, než se dostanou do vesmíru. Jinak hrozilo v lepším případě nepohodlí pro astronauta, v tom horším pak třeba možná netěsnost. Gordo byl zásahem lékařů vytočen do běla. A tady do hry vstoupilo další nepsané pravidlo, které určovalo, že den před startem měli astronauti možnost proletět se a osvěžit své letové návyky. Gordo si tedy nechal připravit jeden z letounů F-102 a vydal se vstříc obloze, aby upustil trochu páry při své oblíbené akrobacii. Na mysl mu ale nepřišlo nic rozumnějšího, než na závěr svých akrobatických evolucí prosvištět na forsáži těsně vedle tehdejší hlavní administrativní budovy NASA na Cape Canaveral. Podle svědků letěl pod úrovní střechy. K jeho smůle vše z okna sledoval Walt Williams, zástupce administrátora NASA pro pilotované lety. Poté, co se vzpamatoval z otřesu, způsobeného pekelným řevem Cooperova letounu, zvedl telefon a zavolal Gordovu nahradníkovi Alu Shepardovi s tím, aby si přichystal skafandr, protože se chystá Coopera odvolat z letu. Naštěstí pro Coopera se podařilo šéfastronautovi Deku Slaytonovi vše urovnat a po jednodenním odkladu, zapříčiněném technickými problémy, odstartoval 15. května Gordo ke své misi. V jejím průběhu se stal prvním Američanem, který strávil ve vesmíru celý den. Ne však bez problémů.

Ke konci letu došlo u Cooperovy Mercury ke kompletnímu kolapsu elektrického systému, jenž zapříčinil velké problémy a nutnost vstoupit zpět do atmosféry v manuálním módu. Podle některých zdrojů stála za vším součástka skafandru, konkrétně už zmíněné UCD – zařízení pro sběr moči. Problémy měla způsobit jeho netěsnost – kapičky uniknuvší moči způsobily několik zkratů a selhání elektrického systému.

Co se týče konstrukce skafandru, její základ zůstával až na výjimky stejný po celou dobu trvání programu Mercury. Při oblékání asistoval vždy technik firmy Goodrich, nicméně proces byl údajně docela přímočarý a jednoduchý. Nejprve astronauti navlékali manžety s biosenzory a také při ne zcela důstojné proceduře zaváděli rektální teploměr (k velké radosti Gordo Coopera bylo pro let MA-9 od rektální sondy upuštěno a Gordo byl vybaven orálním teploměrem). Pak přišlo na řadu spodní bavlněné prádlo, jehož exponovaná místa na pažích, předloktí, hrudníku, kyčlích, zadnici a stehnech byla vyrobena technikou „waffle-weave“ (cosi jako waflový úplet, dnes se používá například u utěrek z mikrovláken), zaručující dobrou cirkulaci vzduchu. Po ní přišlo na řadu oblékání skafandru samotného – na rozdíl od Sovětů nebyli Američané vybaveni žádnou speciální termální kombinézou – jejich dráha vedla vesměs přes tropické či subtropické oblasti a nemuseli se tak obávat arktických podmínek.

Skafandr se skládal z několika vrstev. Vnitřní byla tvořena dvěma pláty pogumovaného nylonu, sem byl přiváděn kyslík z environmentálního systému kabiny. Následovala tlaková vrstva nylonu, pokrytého neoprenem, která měla ochránit astronauta při dekompresi kabiny. Svrchní vrstvu pak tvořila tkanina s názvem HT-1. Pod zkratkou HT se skrývala slova „High Temperature“. Jednalo se o nylon, pokovený vrstvičkou hliníku. Úlohou této vrstvy bylo zabránit bobtnání a otěru skafandru, podílet se na termální kontrole a byla také zpomalovačem hoření. Právě tato vrstva tvořila vnější vzhled skafandrů Mercury a obrázky postav ve stříbřitých oblecích byly v tehdejší populární kultuře všudypřítomné.

Vzhledem k tomu, že skafandr se při natlakování nafukoval a „bobtnal“ zejména ve vertikální ose, konstruktéři od Goodriche vybavili skafandr okem z ocelového lanka, jež procházelo nad rameny astronauta, kde bylo upevněno k helmě a na hrudníku bylo připojeno k ráčnovému kolu. Na spodní části ráčnového kola byl připevněn textilní tkaloun, procházející rozkrokem skafandru a na zádech spojený s oním ocelovým lankem. Tímto způsobem bylo možné jednoduše skafandr „umravnit“ natolik, aby byla zachována jeho velikost a tvar i při natlakování. Na rozdíl od Sovětů nebyly skafandry Mercury univerzální, nýbrž byly vyrobeny na míru pro každého z astronautů, proto odpadla nutnost vybavit je mechanismem pro úpravu celkové velikosti.

Protože se původně nepočítalo s lety delšími než 1-1,5 dne, krom UCD neměly skafandry žádné zařízení pro sanitární potřeby. V roce 1963 sice Alan Shepard velmi loboval za přidání další mise MA-10, během které by na orbitu zůstal tak dlouho, dokud by kabina vydržela (tedy zhruba 3 dny), nicméně nakonec dostal přednost program Gemini. Není mi známo, zda vůbec začaly úpravy skafandru pro tuto misi, kloním se však k názoru, že nikoliv.

Rukavice pro astronauty Mercury byly vyrobeny přesně na míru, stejně jako zbytek skafandru. Základem byl latexový odlitek ruky, na jehož základě byla vyrobena vnitřní vrstva rukavice. Na ní byla umístěna svrchní vrstva z nylonu s pogumovanou dlaní a šněrováním na hřbetě ruky. V natlakovaném stavu zaujímala rukavice tvar, který odpovídal postavení ruky na „joysticku“ manuálního řízení kabiny Mercury, přičemž prostředník byl vytrčen rovně pro snadnější ovládání spínačů a přepínačů. Během prvního Shepardova letu byly rukavice k rukávům připevněny zipem, od letu Guse Grissoma byly ke spojení použity příruby s kuličkovými ložisky a rychloupínáním pro lepší hybnost zápěstí. Let Johna Glenna také poprvé otestoval použití výše zmíněných lampiček na prstech.

Helma byla, stejně jako u sovětských protějšků, velmi zajímavým kouskem konstrukce. Tvořila ji laminátová skořepina, uvnitř které byla na míru vyrobená pěnová vložka s mikrofony a sluchátky. Hledí bylo oproti sovětským protějškům umístěno vně helmy a po sklopení byla hermetičnost zajištěna prostřednictvím hadičky po obvodu průzoru, jež byla natlakována kyslíkem z malé tlakové nádobky. Vstup tlakového kyslíku je zřetelný na levé straně helmy v oblasti spodní čelisti astronauta. Pro misi MA-9 Gordo Coopera byl systém inovován a hermetizace již nebyla prováděna pneumaticky, ale mechanicky. Helma byla spojena se skafandrem prostřednictvím příruby. Ta však v natlakovaném stavu neumožňovala pohyb do stran a na to konto také směřovaly výtky astronautů. Za zmínku také stojí fakt, že cena helmy tvořila přibližně polovinu z ceny celého skafandru.

Nohy astronautů chránily bílé kožené šněrovací boty, pro Cooperův let pak byly boty integrovány přímo do skafandru a dostaly také typickou stříbrnou barvu. Z dalších úprav speciálně pro Cooperův let stojí za zmínku také přemístění balíčku s nafukovacím plovákem do kapsy na levé holeni, což v miniaturním prostoru kabiny znamenalo nezanedbatelné ulehčení v práci astronauta.

Ventilační a environmentální systém byl integrální součástí kabiny. Američané na palubě svých lodí od počátku používali čistě kyslíkovou atmosféru. Tím pádem mohli zachovat v kabinách nižší tlak oproti atmosférickému. V případě Mercury to bylo 352 hPa. Při normálním průběhu letu byl vháněn do skafandru kyslík ventilem na levé straně břicha, ochlazoval trup astronauta a poté jím byl vdechován. Vydechovaný vzduch opouštěl helmu otevřeným hledím. V případě, že hledí bylo sklopeno a hermetováno, vydechovaný vzduch byl z helmy odváděn ventilem a hadicí u astronautova pravého ucha. Pokud byla porušena hermetičnost kabiny, byl ve skafandru udržován tlak 317 hPa vháněním kyslíku z nádrží na palubě.

Celková hmotnost skafandru byla přibližně 10 kg a byly údajně vyrobeny 4 testovací kusy a 32 „ostrých“ skafandrů. Každý člen oddílu měl k dispozici minimálně tři exempláře: tréninkový, záložní a letový. Do vesmíru se podíval stejný počet skafandrů, jako počet misí Mercury, tj. 6.

Na závěr ještě jedna zajímavá perlička, částečně související se skafandrem. Filosofie průběhu mise nepočítala s opuštěním kabiny dříve, než po přistání, existovala ovšem jedna výjimka. V případě, že by se neotevřel hlavní padák kabiny, měli astronauti misí MR-3 a MR-4 (Shepard a Grissom) k dispozici osobní padák. Byl umístěn v napravo v kabině pod vstupním průlezem a v případě nouze jej měli astronauti připnout k popruhům na přední části torza skafandrů a vyskočit ven. Jak Shepard, tak Grissom i jejich náhradník Glenn na padák pohlíželi s naprostou nedůvěrou. Proces jeho připínání a protahování se úzkým vstupním průlezem byl natolik zdlouhavý, že celý nápad s padákem se jevil, podle slov Guse Grissoma, spíše jako „něco, čím se můžu zabavit, než kabina dopadne na vodu“.

Po celou dobu, kdy byl program Mercury v běhu, nebyla zaznamenána žádná situace, kdy by skafandr jako záchranný prostředek přišel ke slovu – kabiny Mercury udržovaly své pasažéry naživu bez větších potíží. Jedinou větší výhradou vůči skafandrům byl termoregulační systém. Více astronautů mělo problém nastavit odpovídající teplotu ve svém obleku, protože termostaty byly příliš citlivé a rády zamrzaly. Mimo tento detail byly spolehlivé a nutno říci, že i vcelku pohodlné. A to natolik, že si Gordo Cooper během krátkého odkladu v den startu ve své kabině „Faith 7“ dokonce na chvíli zdříml.

Američané brali skafandry minimálně do konce 70. let velmi vážně a jak uvidíme v dalších dílech, nepodceňovali možná nebezpečí, která vesmír dokáže naservírovat v tom nejméně vhodném okamžiku. To na druhé straně zeměkoule byli tamní konstruktéři zcela jiného názoru, o jejich myšlenkových pochodech ale až příště…

(článek má pokračování)

Zdroje obrázků:

https://i.ytimg.com/vi/WNxsnZvNv9w/maxresdefault.jpg

http://airandspace.si.edu/webimages/collections/full/A19710781000CP01.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Shepard_putting_on_space_suit_KSC-71P-0267.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Astronaut_John_Glenn_During_Mercury-Atlas_6_Pre-launch_Activities_-_GPN-2002-000076.jpg

https://www.pinterest.com/pin/392587292487841770/

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Pressurized_Mercury_spacesuit_-_standing.jpg

https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mercury_Suit_Gordon_Cooper.jpg

http://bowshrine.com/wp-content/uploads/2015/03/Navy-Mark-IV-suit-1961-857×1024.jpg