Tlakový oblek pro Projekt Merkur byl navržen a poprvé vyvinut v roce 1959 jako kompromis mezi požadavky na flexibilitu a přizpůsobivost. Naučit se žít a pohybovat se v nylonových a gumových oděvech potažených hliníkem, natlakovaných na 5 liber na čtvereční palec, bylo jako snažit se přizpůsobit životu v pneumatice. Vedl Walter M. Schirra, Jr, astronauti tvrdě trénovali, aby nosili nové skafandry.
Od roku 1947 se letectvo a námořnictvo po vzájemné dohodě specializovaly na vývoj parciálních a plnotlakových leteckých obleků u pilotů letadel, ale o deset let později nebyl ani jeden typ pro uspokojení nejnovější definice ochrany nadmořské výšky zcela uspokojivý (prostor). Tyto obleky vyžadovaly rozsáhlé úpravy, zejména v jejich systémech cirkulace vzduchu, aby vyhovovaly potřebám kosmických pilotů Merkuru. 29. ledna 1959 se první konference o skafandru zúčastnilo více než 40 odborníků. Tři hlavní konkurenti - David Clark Company z Worcesteru, Massachusetts (hlavní dodavatel tlakových obleků letectva), International Latex Corporation of Dover, Delaware (uchazeč o řadu vládních kontraktů obsahujících pogumovaný materiál) a B. F. Goodrich Company of Akron, Ohio (dodavatelé většiny tlakových oděvů používaných námořnictvem) - soutěžili o to, aby do 1. června poskytli své nejlepší návrhy skafandrů pro řadu hodnotících testů. Goodrich byl konečně zadán hlavní smlouvu na kosmický oblek Merkur 22. července 1959.
Russell M. Colley, spolu s Carlem F. Effler, D. Ewing a další zaměstnanci Goodrichu upravili slavný tlakový oblek Navy Mark IV pro potřeby NASA v kosmickém orbitálním letu. Konstrukce byla založena na letových oblecích s přidanými vrstvami hliníku Mylar nad neoprenovou pryží. Tlakové obleky byly také navrženy individuálně podle použití - některé pro výcvik, jiné pro hodnocení a vývoj. Nejprve bylo nařízeno třináct operačních výzkumných obleků, aby se vešly astronauty Schirra a Glenn, jejich letecký chirurg Douglas, dvojčata Gilbert a Warren J. Sever, v sídle McDonnell a NASA, a další astronauti a inženýři budou upřesněni později. Konečná konfigurace představovala druhý řádek osmi obleků a poskytovala přiměřenou ochranu pro všechny letové podmínky v programu Merkur.
Mercury Project skafandry nebyly navrženy pro kosmickou chůzi. Kosmické obleky byly poprvé navrženy pro projekty Gemini a Apollo.
Historie skříní pro vesmír
Merkurový skafandr byl upravenou verzí amerického námořnictva s vysokým nadmořským tlakem. Skládalo se z vnitřní vrstvy Neoprenový povlak nylonová tkanina a zádržná vnější vrstva z hliníkovaného nylonu. Pohyblivost kloubu v lokti a na kolenou byla zajištěna jednoduchými liniemi pro zlomení látky šitými do obleku; ale i při těchto přerušovacích liniích bylo pro pilota obtížné ohnout ruce nebo nohy proti síle natlakovaného obleku. Při ohýbání loketního nebo kolenního kloubu se sklopené klouby obleku samy snižovaly vnitřní objem a zvyšovaly tlak.
Rtuť oblek byl nošen „měkký“ nebo bez tlaku a sloužil pouze jako záloha pro možnou ztrátu tlaku v kabině kosmické lodi - událost, která se nikdy nestala. Omezená tlaková mobilita by byla malou nepříjemností v malé kabině kosmické lodi Merkur.
Návrháři kosmické lodi sledovali přístup americké vzdušné síly k větší mobilitě obleku, když začali vyvíjet skafandr pro dva muže Blíženci kosmická loď. Místo spojů typu tkaniny používaných v obleku Merkur měl skafandr Gemini kombinaci tlakového močového měchýře a zádržné vrstvy propojovací sítě, díky níž byl celý oblek pružný pod tlakem.
Plynotěsný tlakový močový měchýř ve tvaru člověka byl vyroben z nylonu potaženého neoprenem a zakrytý nosnou vazební sítí tkanou z Dacronu a Teflon šňůry. Síťová vrstva, která je o něco menší než tlakový měchýř, snížila tuhost obleku, když byla pod tlakem a sloužila jako druh strukturální skořepiny, podobně jako pneumatika, obsahovala tlakové zatížení vnitřní trubky v éře před bezdušovými pneumatikami. Lepší pohyblivost paží a ramen byla výsledkem vícevrstvého designu obleku Gemini.
Chůze po povrchu Měsíce, vzdálená čtvrt milionu mil od Země, představila návrhářům skafandrů novou řadu problémů. Nejen, že skafandry Měsíčních průzkumníků musí nabízet ochranu před rozeklanými horninami a spalovat teplo lunárního dne, ale obleky také musely být dostatečně flexibilní, aby umožňovaly shýbání a ohýbání jako Apollo Členové posádky shromáždili vzorky z Měsíce, zřídili stanice vědeckých údajů na každém místě přistání a použili je vozidlo s lunárním roverem, elektricky poháněný dunový kočárek, pro přepravu po povrchu Měsíc.
Další nebezpečí mikrometeoroidů, které neustále vylévají lunární povrch z hlubokého vesmíru, se setkalo s vnější ochrannou vrstvou na skafandru Apollo. Přenosný systém podpory života v batohu poskytoval kyslík pro dýchání, natlakování obleku a ventilaci pro moonwalks trvající až 7 hodin.
Mobilita apollo skafandru byla oproti dřívějším oblekům zlepšena použitím vlnovcových tvarovaných gumových spojů na ramenou, loktech, bedrech a kolenou. Úpravy pasu pro mise Apollo 15 až 17 misí zvýšily flexibilitu, což usnadnilo posádce sedět na lunárním vozidle roveru.
Z kůže vycházela skříňka Apollo A7LB s oděvem na chlazení kapalinou, který nosí astronaut, podobný dvojici dlouhých johnů se sítí hadic podobných špagetám našitým na tkanině. Chladná voda, cirkulující trubicí, přenesla metabolické teplo z těla průzkumníka Měsíce do batohu a odtud do vesmíru.
Potom přišla vrstva pohodlí a oblékání vylepšeného lehkého nylonu, po níž následoval plynotěsný tlakový měchýř Nylon potažený neoprenem nebo vlnovcové součásti lisovaných spojů, nylonová zádržná vrstva, která zabraňuje balónku v močovém měchýři, lehká tepelná superizolace střídavého proudu vrstvy tenkého Kaptonu a tkaniny ze skleněných vláken, několik vrstev materiálu Mylar a spacer a konečně ochranné vnější vrstvy teflonem potaženého skleněného vlákna Beta tkanina.
Vesmírné přilby Apollo byly vytvořeny z polykarbonátu s vysokou pevností a byly připojeny k skafandru tlakovým těsnicím kroužkem. Na rozdíl od přileb Mercury a Gemini, které byly pevně namontovány a pohybovány hlavou posádky, byla přilba Apollo fixovaná a hlava se mohla volně pohybovat. Při chůzi na Měsíci měli členové posádky Apolla vnější polykarbonát přilba chránící před ultrafialovým zářením poškozujícím oko a udržuje tepelnou teplotu hlavy a obličeje utěšit.
Soubory průzkumníka Měsíce doplňovaly lunární rukavice a boty, které byly určeny pro náročné průzkumy, a rukavice pro úpravu citlivých nástrojů.
Lunární povrchové rukavice sestávaly z integrálního strukturálního omezení a tlakových měchýřů, formovaných z sádry rukou posádky a pokryté vícevrstvou superizolací pro tepelnou a oděru ochrana. Palec a prsty byly tvarovány ze silikonové pryže, aby umožnily určitý stupeň citlivosti a "pocitu". Tlakové těsnění se odpojí, podobně jako připojení přilby k obleku, připojilo rukavice k zbraně skafandru.
Lunární bota byla vlastně přestrojením, na které se objevil lunární průzkumník Apolla přes integrální tlakovou botu skafandru. Vnější vrstva lunárního boty byla vyrobena z kovově tkané textilie, s výjimkou podešve z žebrované silikonové pryže; jazyková oblast byla vyrobena z Teflonem potažené tkanina ze skleněných vláken. Vnitřní vrstvy zavazadlového prostoru byly vyrobeny z teflonem potaženého vlákna ze skleněných vláken, po kterém následovalo 25 střídavých vrstev Kaptonovy fólie a tkaniny ze skleněných vláken, aby se vytvořila účinná, lehká tepelná izolace.
V letech 1973 a 1974 devět posádek Skylabu obsadilo první vesmírnou stanici národa celkem 171 dní. Měli na sobě zjednodušené verze Apollo skafandr při provádění historické opravy Skylab a měnící se filmové kanystry ve slunečních observatořích. Zaseknuté solární panely a ztráta mikrometeoroidového štítu při vypuštění orbitálu Skylab dílna vyžadovala několik prostorových procházek pro uvolnění solárních panelů a pro vybudování náhrady štít.
Změny skafandru z Apolla na Skylab zahrnovaly levnější výrobu a lehký termální mikrometeoroid přes oděv, odstranění lunárních bot a zjednodušené a levnější sestavení hledí přes helma. Kapalinový chladicí oděv byl zadržen od Apolla, ale umbilicals a shromáždění na podporu života astronautů (ALSA) nahradily batohy pro podporu života během vesmírných procházek.
Apolloův typ skafandru byl znovu použit v červenci 1975, kdy se američtí astronauti a sovětští kosmonauti setkali a zakotvili na oběžné dráze Země ve společném letu Apollo-Soyuz Test Project (ASTP). Protože nebyly plánovány žádné kosmické procházky, byli američtí členové posádky vybaveni modifikovanými A7LB uvnitř vozidel Apollo, vybavenými jednoduchou krycí vrstvou nahrazující tepelnou mikrometeoroidovou vrstvu.
Informace a fotografie poskytované NASA
Upravené výpisy z „Tento nový oceán: Historie projektu Merkur"
Od autorů: Loyd S. Swenson Jr., James M. Grimwood a Charles C. Alexander