Az első űrruhák fejlesztése ugyan az űrversennyel párhuzamosan indult, de már korábban is fontos volt, hogy az egyre magasabbra jutó pilótákat védjék az oxigénhiánytól és a nyomáskülönbségtől. Az első ilyen kezdeményezés a pilóták öltözékének újrafejlesztése volt: 1884-ben az ausztrálok páncélozott, vízálló anyagú ruhává gyúrták a korábbi kezeslábast, amit egy drótvázra erősítettek.
Az első szabadalom azonban nem ekkor, hanem 1918-ban történt, amikor Fred. M. Sample egy olyan, légmentesen záródó, sisakkal felszerelt ruhát védetett le, amit a nagy magasságokban repülő pilóták számára szánt. Ehhez már volt oxigénpalack, ami sűrített levegő segítségével ellensúlyozta a pilóta számára az oxigénhiányos környezetet. Az innovatív megoldás anyaga rugalmas volt, és már száz évvel ezelőtt is rengeteg tulajdonságában hasonlított a mai űrruhákra.
Az első igazi próbálkozások
Az amerikai pilóta, Wiley Post nagyon sokat tett a mai űrruha fejlesztésének elindításáért. Ő volt az, aki először repülte körbe a Földet egyedül, ehhez pedig szüksége volt egy speciális ruhára, amit gumiruhának hívott. A célja ennek is az volt, hogy nagyobb magasságokon is repülni tudjon benne, anélkül, hogy veszélybe sodorná az életét. Az első tesztet 12 ezer méteren végezte, minden rendben ment, és rögtön fel is fedezte közben a futóáramlást.
Az ő "gumiruhája" latexből készült, amit egy pamut alsó rétegre helyeztek rá, majd erre egy külső szövet réteget helyeztek. Tartozott hozzá egy fémből készült sisak is, aminek üveg sisakrostélya volt. 1940 és 1943 között több magánvállalat beszállt az ilyen ruhák gyártásába, ami fellendítette az ipart, és felgyorsította a modernebb, megbízhatóbb verziók kifejlesztését.
A legtöbb ilyen ruhának viszont akadt egy komoly problémája: nagyon merevre gyártották őket, ezért a viselőjük nem igazán tudott mozogni bennük. Erre nyújtott megoldást Russell Colley ruhája, amit gyakran paradicsomhernyó ruhának is neveztek, mivel mozgatható kapcsolódásokat helyeztek rá a könyöknél, a térdeknél és a csípőnél. Még ez sem volt tökéletes, de nagyon sokat segített abban, hogy a pilóták szabadabban tudjanak mozogni a speciális ruházatukban.
Az első űrruha a szovjeteké volt
Az első igazi űrruhát, amit már a Földön kívül is bevetettek, a szovjetek fejlesztették ki. Az SK-1 Jurij Gagarinnak készült, aki úgy vonult be a történelembe, mint az első ember, aki a világűrben járt. 1961-ben nemcsak az első valódi űrhajós mutatkozott be a világnak, de innentől számíthatjuk a hagyományos értelemben vett űrruhák megjelenését is.
Gagarin SK-1-e teljes nyomáskiegyenlítést biztosított, és olyan kiegészítő élettani funkciói voltak, amik segítettek volna az űrhajósnak túlélni, ha a világűrbe került volna - persze nem túl sokáig, hiszen elég kezdetleges szkafanderről beszélünk. Gagarin űrruhája élénk narancssárga volt, a fehér verziókat már az amerikaiak kezdték el gyártani.
Az amerikai űrruhák fejlesztése a Mercury-űrprogrammal együtt kezdődött, és 1961 májusában debütáltak az első prototípusok. A ruhák ekkor kívülről fényes, fémes hatású ezüst színűek voltak, ami a következő évtizedekben meghatározta a sci-fikben megjelenő szkafanderek látványvilágát. A külső rétegük neoprén réteggel bevont nejlon volt, erre jött az alumínium külső váz, ami a fémes színt adta. Utóbbinak az volt a célja, hogy a termikus és az ultraviola sugárzás ellen védje az űrhajósokat.
Az első űrruhák a világűrben
A korábban felsorolt szkafandereket még mindig csak az űrhajók belsejében használták az űrhajósok: az első világűrben bevetett űrruha szintén a szovjeteké volt, és akkor használták, amikor Alekszej Leonov megtette a világ első űrsétáját. 1965-ben a Voskhod-2 szkafanderben lépett ki az űrhajóból, és 12 percig tartózkodott az űrben, noha a ruha létfenntartó rendszere ezt 45 percig engedte volna.
Ez a szkafander azonban még mindig túlságosan merev volt, nem adott túl sok lehetőséget Leonovnak arra, hogy szabadon mozogjon. Ilyen szempontból sokkal jobb volt az amerikaiak verziója, amelyet Ed White próbált ki először 1965-ben, mindössze két hónappal később. A 23 perces séta alatt az asztronaután a Gemini ruha volt, aminek hat nejlonrétege volt, és egy teljesen nyomáskiegyenlített sisakja is. Ezzel már sokkal könnyebben lehetett mozogni, mint Leonov szkafanderével.
Az űrruha, amit mindenki ismer
A leghíresebb űrruhákat az Apollo program űrhajósai hordték a Holdon: rengeteg fotó készült róluk, és a használatuk idején érte el igazán az űrutazás a hőskorszakot. Ezeket a szkafandereket 1968 és 1975 között hazsnálták, és az igazi újításuk az volt, hogy nagyon rugalmasra tervezték őket. Kellett is ez a széles mozgástartomány, hiszen az űrhajósoknak le kellett hajolniuk a Holdon begyűjtendő mintákhoz. Emellett az új környezeti kihívásoknak is meg kellett felelniük: korábban nem kellett holdi kavicsok miatt aggódni a tervezőknek, itt viszont már ilyen aspektusokat is számításba kellett venniük.
Neil Armstrong, az első ember, aki a Holdra lépett, azt mondta ezekről a szkafanderekről, hogy szívósak, megbízhatók, és olyanok, mintha körbeölelnék. Az első prototípusok hat óráig voltak használhatók, de a későbbi Apollo-missziók alatt ezt kitolták még egy órával.
A szovjeteknek is volt Holdra szánt űrruhájuk, csakhogy soha nem használták élesben. A Krechetet 1967-ben készítették el, tíz óráig volt elég benne az oxigén, és eddig működött az akkumulátor is.
Válaszok az új kihívásokra
A modern űrruhák nyomáskiegyenlítettek, védik az űrhajósokat a sugárzás, az extrém hőmérsékletek és a mikrometeorok ellen, de a jövő kihívásai okán még mindig tovább kell fejleszteni őket. Az amerikaiak az Extravehicular Mobility Unit (EMU) névre keresztelt szkafanderüket már 1982 óta hordják, persze kisebb-nagyobb átalakításokkal. Az űrruha felső része merev, az alsó pedig puhább. Ez lehetővé teszi, hogy az űrhajós megfelelően védve legyen, mégis tudjon mozogni. Az űrruha 8,5 órányi életfenntartó funkcióval rendelkezik, és 30 perces vésztartalékkal. Ahhoz, hogy az asztronauták használni tudják, háromnegyed órán keresztül fel kell készülniük és szoktatniuk kell a szervezetüket arra, hogy el tudja fogadni a száz százalékos oxigént, amit az űrruhába szivattyúznak.
Az oroszok űrruháját Orlannak hívják, és az 1970-es évek óta vannak használatban a Mir- és ISS-misszióknál. Nagy előnyük, hogy hamar lehet őket fel- és levenni, mindössze öt percbe telik a ruha lehámozása. Kilenc órán keresztül tudnak segítség nélkül működni, a kínaiak pedig erről mintázták a Feitian űrruhájukat.
A NASA 1984-ben mutatta be az a jetpacket, ami gyakorlatilag személyi űrhajóvá változtatta a modern űrruhákat: képes az űrhajótól függetlenül is mozogni, és pozicionálni az űrhajóst a világűrben. Az eszközt ugyanakkor csak háromszor használták, a Challenger katasztrófája után teljesen kivonták a forgalomból.
A NASA jelenleg olyan újabb űrruhákon dolgozik, amik nemcsak holdi, de marsi utazásokra is használhatók lehetnek. 2004 óta tesztelik a következő generációs szkafandereket, de egyelőre még nem sikerült tökéleteset alkotni - főleg azért nem, mert folyton újabb és újabb kihívásokra derül fény. Legutóbb például a holdi porról derült ki, hogy hosszú távon kifejezetten káros az egészségre, ezért olyan szkafandert kell fejleszteni a jövő holdbázisaihoz, ami ezt a port taszítja magától.
