Az Apollo/Skylab A7L űrruha, vagy másik, NASA által használt nevén az Extravehicular Mobility Unit (EMU) (űrhajón kívüli mobilitási egység) egy űrruhaosztály volt, amit az Apollo- és a Skylab-program, valamint a Szojuz–Apollo-program során használtak az amerikai űrhajósok. Az Apollo EMU két részből tevődött össze: a nyomásbiztos ruha szerelvényből (Pressure Suit Assembly (PSA) – népszerű nevén „űrruhából” – és a hordozható életfenntartó rendszerből (Portable Life Support System (PLSS) – szintén népszerű nevén a „hátizsákból” –. Az A7L jelű rendszert az Apollo–7 ls az Apollo–14 repülések között alkalmazták.
Később, elsősorban a holdjáró programba építése és az űrhajósok mozgásszabadságának nagyobb mértékű igénye miatt szükség volt a ruha továbbfejlesztésére, amely az A7LB jelű modellben öltött testet. Az amerikai űrhajósok ezt használták az Apollo–15 és Apollo–17 között, valamint az összes Skylab repülésen és végül a Szojuz-Apollo repülés során is, a repüléseknek megfelelő változtatásokkal (pl. a Skylab repüléseken a hátizsák helyett inkább egy köldökzsinóros rendszert használtak, míg a szovjetekkel közös repülésen nem volt űrhajón kívüli tevékenység, ott semmilyen ahhoz szükséges részegysége nem volt az amerikai űrhajósok űrruháinak).
Története A korszerű repülőgépek megjelenésével új problémát kellett leküzdeniük a szakembereknek: a bizonyos magasságok fölé lépő emberekre új veszélyek leselkednek, 4-5000 méter felett az oxigén lecsökkent mennyisége miatt (ilyen magasan fele annyi oxigén van a ritkább légkörben, mint tengerszinten) a magassági betegség tünetei jelentkeznek, méter felett már az oxigénmaszk sem elegendő, ezért zárt, saját a környezettől független légkör kell, míg méter felett, ha valaki nem visel űrruhát, a testnedvei sem tarthatók folyékony halmazállapotban védőöltözet nélkül. A Kármán-vonalon, azaz a méter magasságon átlépni szándékozó repülők (űrhajósok) számára speciális védőöltözet kellett. Kezdetben – amerikai oldalon – a repülőgépes repülésből származó magassági ruhák átalakításából származó Navy Mark IV jelű Mercury űrruhák jelentették a megoldást, majd ezeket követték a Gemini-program G3C és G4C űrruhái, amelyeket már az űrsétákon is alkalmazni lehetett.
A Hold meghódítását célzó Apollo-program azonban még újabb követelményeket támasztott az űrruhákkal szemben, így újabb űrruhákat terveztetett a NASA. Előbb megszületett az Apollo Block I A1C űrruha, amely nagyjából a Gemini űrruha egy továbbfejlesztett változatának felelt meg. Ám a nejlonból készült külső köpenye a ruhának megolvadt és átégett az Apollo–1 tragédiája (az űrruha első tervezett fellépése) során, így ahogy az űrhajót is a tűzeset miatt alapvetően át kellett tervezni, az űrruha koncepcióját is elvetették és új típust akart helyette a NASA.
Az új tervezésű ruhának a következő problémákra kellett reflektálnia. A ruha viselőjének a Holdon kellett kiszállni az űrhajójából, így az űrruhának nem volt elég védelmet nyújtani a nyomás hiánya és a szélsőséges külső hőmérséklet ellen (bár utóbbi még szélsőségesebb a Holdon, mint egy egyszerű Föld körüli pályán végrehajtott űrsétán), hanem a ruhának elég rugalmasnak kellett lennie, hogy a holdfelszínen munkát végezhessenek az űrhajósok benne – lehajoljanak a mintákért, műszereket állíthassanak fel, vagy később használhassák a holdjárót. Továbbá fokozottabban számítottak a szakemberek a mikrometeoritok bombázására a holdi környezetben. További fontos különbség volt, az űrhajón kívüli tevékenység távolsága magától az űreszköztől, azaz meg kellett oldani, hogy önálló és önellátó rendszert képezzen az űrruha és abban korlátozás, vagy az űrhajóhoz való bárminemű kapcsolódás nélkül mozoghasson a gazdája, akár hosszabb időn keresztül is.
A NASA 1962 tavaszán kiírt egy versenytendert az új űrruha tervezésére és legyártására, amelyre sok pályázat érkezett, ezekből két kiemelkedővel, a Hamilton Standard United Aircraft Company divízióéval és az International Latex Corporationéval (ILC). Mindkét pályázó ajánlatában további alvállalkozók bevonása is szerepelt. A pályázatok elbírálása során azonban a két különböző elképzelésből a NASA-nak két részmegoldás tetszett: a Hamilton Standard oldaláról az űrruha létfenntartó rendszere (a „hátizsák”), az ILS-éből pedig a ruha. A NASA rövid megfontolás után úgy döntött, hogy megosztja a projektet és a megbízást a két cég kapja – az ILS a ruha elkészítésére, míg a Hamilton a PLSS kivitelezésére – együttműködési kötelezettség mellett.
1964 márciusában a két nyertes cég leadta a kész elképzelését az űrruhára vonatkozóan. Az ILC egymás után három változatot is felvázolt, ám a NASA nem fogadta el azokat – kvázi ellenpróbaként tesztelték a David Clark Gemini űrruháit is, amelyek viszont elfogadhatónak látszottak a csak az Apollo parancsnoki egységével történő repülésekhez. A Hamilton sem járt jobban, bár elvben az ő dizájnjuk teljesítette a követelményeket, ám az emberrel végzett tesztek során a gyártmányuk elbukott. Az eredmények arra sarkallták a NASA-t, hogy indítsa újra az űrruha programot. 1964 októberében az űrhivatal azt a döntést hozta, hogy három részre bontja a fejlesztési programot. Elsőként létrehozzák az ún. Block I (kb. első gyártási sorozat) űrruhát, a David Clark Gemini űrruhájának kisebb módosításaival. Ezt követheti a Block II, amely a Hamilton/ILC megoldásából állhat elő és amelyeket az űrsétát is tartalmazó repüléseken fognak használni. Ezt a valódi fejlesztési lépcsőt ismét kvázi megversenyeztették, bevonták például az AiResearch céget, hogy egy párhuzamos fejlesztéssel maguk is hozzanak létre egy PLSS-t a Hamilton-féle megoldás mellé. Végül megjelöltek egy Block III fejlesztési fázist is, amelyben a későbbi, hosszabb időtartamú Apollo küldetésekre kellett egy továbbfejlesztett verziót előállítani. A program újraindításának jeleként az addig használt terminológiát is megváltoztatták és ekkor kapták az Apollo űrruhák a végleges nevüket: az addigi PGA (Pressure Garment Assembly – nyomásálló köpeny-szerelvény) helyét átvette a PSA (Pressure Suit Assembly – Nyomásálló űrruha szerelvény), amely azonban csak a Block I-re vonatkozott a továbbiakban, míg a Block II és III az EMU (Extravehicular Mobility Unit – Űrhajón kívüli mobilitási egység) nevet viselte a továbbiakban.
Az újra kiírt verseny új frontvonalakat nyitott a cégek közötti együttműködésben. A Hamilton és az ILC sosem tudott jó munkakapcsolatot kialakítani, ezért a Hamilton a B.F. Goodrich-csel fogott együttműködésbe és megpróbálták kiváltani az ILC-t. Az ILC pedig 1965 júliusában a saját A5L prototípusát adta be, amellyel el is nyerte a jogot a fejlesztésre. A NASA látva a cégek közötti széthúzást, a saját kezébe vette a program teljes koordinálását és nem bízta a cégekre az együttműködést. 1965 vége előtt a Hamilton is beadta a maga pályázatát – az ILC korábbi nyertességének ismeretében már csak a létfenntartó hátizsákra vonatkozóan –, amelyet az űrhivatal elfogadott és ennek hatására leállíttatta az AiResearch párhuzamos fejlesztését. Az ILS ruhájának fejlesztése azonban még nem állt le, további tesztek kezdődtek összesen hét ruha- és hat hátizsák változat illesztési próbáival és végül az A7L dizájn lett a nyertes, annak is két verziója, az egyik a holdfelszínre lépő két űrhajósnak, míg egy másik, egyszerűbb változat a parancsnoki egység pilótája (CMP – Command Module Pilot) számára.
Az A7L űrruha végül 1968. október 11-én debütált, az Apollo–7 startjakor, mivel az első legénység, a parancsnoki űrhajó berepülését végző Wally Schirra, Walt Cunningham és Donn Eisele volt. Ezen a repülésen nem került sor űrsétára, így csak a startkor és a leszálláskor használták, afféle vészhelyzeti biztonsági űrruhaként. Ekkor már folytak a NASA-n belül az elemzések, amelyeknek eredményeképpen az űrruhát kisebb átalakítással alkalmasnak találták a későbbi – hosszabb időtartamú, holdjárót is alkalmazó – expedíciókra, így a NASA leállította a Block III fejlesztési fázist és az Apollo–16 és -20 (valójában az Apollo–15 és -17 közötti repülésekre az A7LB, módosított űrruhát és az ahhoz illó, hosszabb időtávra alkalmas PLSS-t jelölte ki használatra.
A teljes funkcionalitású Apollo EMU az Apollo–9-cel mutatkozott be, 1969. március 3-án. A repülés a holdkomp berepülését kapta feladatul, ennek megfelelően a repülés negyedik napján a parancsnok Jim McDivitt és a holdkomppilóta, Rusty Shweickart felélesztették a holdkompot, majd leengedték mind a holdkomp, mind az anyaűrhajó nyomását, így az űrruha élesben, immár nem vészhelyzeti megoldásként tudott funkcionálni. Kicsit később valós űrhajón kívüli tevékenységet is végeztek az űrhajósok, amikor kinyitották a holdkomp ajtaját és Rusty Schweickart a hátizsákot viselve kiemelkedett az űrhajóból és kiállt a holdkomp „tornácára”. Dave Scott is ugyanezt tette a parancsnoki modul ajtajában, ám ő nem használta ekkor a hátizsákot, őt köldökzsinóros rendszer kötötte az űrhajóhoz. Az űrséta ekkor mindössze 46 percig tartott, ám ez elég volt arra, hogy felmérjék és igazolják az új űrruha EVA képességeit. A ruha igazi, teljes próbájára végül az Apollo–11-en került sor, amikor Neil Armstrong és Buzz Aldrin éles, holdi körülmények között viselték a ruhát, amely jelesre vizsgázott.
Kialakítása
A két fő részből álló űrruha-rendszer egyik fő darabja, a ruha egy egy darabból álló, ún. test-végtag ruha volt, amely szerkezetében öt – az egyes rétegek többszörözése miatt végül 13 – rétegből épült fel. A vállaknál, könyököknél, a csípőnél, térdnél és a bokánál gumiból készült rugalmas, a mozgást segítő csatlakozások tették lehetővé a mobilitás lehető leghatékonyabb formáját, általában a csatlakozások lehetővé tették az előre, hátra, fel, le mozgást a benne levő űrhajós számára. Ezen felül gyors csatlakozókat építettek a ruha karjaira és a nyakra, amelyek lehetővé tették a kesztyűk és a híres „akvárium sisak” felcsatlakoztatását az űrruhára. Utóbbi sisak teljesen egyedi volt a korábbi konstrukciókhoz képest, mivel akadályok nélküli kilátást biztosított, ráadásul kiküszöbölte, hogy a sisakplexinél bonyolult szigetelést kelljen alkalmazni, mint az volt a Gemini, vagy az Apollo Block I ruhák esetében. A fehér felső réteg, amelyet az Apollo–1 tűzesete után tűzbiztonsági okokból alkalmaztak, egy különálló ruhaként fogható fel, amelyet el lehetett távolítani és karbantartás, vagy ellenőrzés céljából le lehetett választani. Az A7L egy függőleges cipzárral záródott, amelyet a hátvonalra szereltek a sisaktól (a nyakgyűrűtől) egészen le az űrhajós ülepéig, így a ruhát „hátulról beszállva” lehetett felölteni.
Az A7L másik fő részegysége a hátizsákként viselendő PLSS (létfenntartó rendszer volt). Ennek három fő feladat köré szerveződött a felépítése. Az egyik fő feladat a légzés biztosítása volt, amelyhez beépített oxigéntartályt tartalmazott, valamint a gáz ruhában való keringetéséhez szolgáló szivattyú és csőrendszert. Ezt egészítette ki a egy lítium-hidroxid szűrőrendszer, amely az űrhajós által kilélegzett szén-dioxidot semlegesítette. A másik fő funkció az űrhajós testének megfelelő hőhatárok között tartása volt, amelyről egy folyadék keringette hűtőrendszer gondoskodott (a ruhában egy vékony csövek behálózta alsó kezeslábas volt, amely hűtötte az űrhajós testét). Végül harmadik egységként az űrhajós kommunikációjáért felelős rádiórendszer került beépítésre a hátizsákba.
A7L alapkiépítés (Apollo–7-től -14-ig)
Az A7L a valóságban nem egy konkrét űrruha típusa volt, hanem inkább egy űrruhaosztályé, amely a különböző felhasználási célok mentén bomlott alváltozatokra. Az eredetileg elfogadott típusnak is rögtön két alváltozata volt, egy a Holdra lépő két űrhajósnak, egy másik pedig a parancsnoki űrhajóval Hold körüli keringésben maradó parancsnokiegység-pilótának.
Űrhajón kívüli tevékenység EMU
Integrált hővédő mikrometeorit öltözet