¿Cómo han evolucionado los trajes espaciales?

Astronauta
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Cuando Estados Unidos y la URSS decidieron por primera vez aventurarse en el cosmos a mediados del siglo XX, era evidente que necesitarían algo para proteger a sus exploradores de la dureza del espacio. Si bien los trajes presurizados se habían usado antes en aviones que volaban a gran altitud, nadie estaba muy seguro de cómo el cuerpo humano haría frente a la ingravidez, y, particularmente, al vacío del espacio, si se intentaba, por ejemplo, realizar una caminata espacial.

Sin embargo, una cosa que se sabía con certeza era que la exposición al espacio sin un traje espacial sería fatal. A 20 kilómetros sobre la Tierra, la atmósfera se vuelve tan delgada y la presión atmosférica es tan baja que el agua y la sangre en un cuerpo humano hervirían. Por encima de este punto, que se conoce como el límite de Armstrong, es vital algún tipo de protección. Por lo tanto, se pensó en una mininave espacial diseñada para proteger a su ocupante de los rigores del espacio... o un traje espacial para nosotros.

Los trajes espaciales vienen en una variedad de formas, tamaños y usos. En la actualidad, en la Estación Espacial Internacional (EEI), los astronautas usan trajes de vuelo para el lanzamiento y el reingreso que están diseñados en gran medida para proteger al ocupante en caso de un rescate. Durante una caminata espacial, tienen un traje mucho más sofisticado que les permite operar en el espacio.

Si bien las primeras versiones eran voluminosas y básicas, las vestimentas espaciales más modernas hacen uso de tecnología computarizada, sistemas de enfriamiento, juntas móviles y más para hacer que las operaciones en el espacio sean más cómodas para los astronautas. Los futuros trajes espaciales, que ahora están en desarrollo, permitirán una mayor destreza y movimiento que nunca, y permitirán a los astronautas operar en la superficie de la Luna, un asteroide o Marte.

Si bien los astronautas modernos generalmente pueden usar lo que quieran en la EEI, en los primeros días de los vuelos espaciales no había espacio para cambiarse y ponerse diferentes ropas o trajes espaciales en una nave. Las naves Vostok y Voskhod, de la Unión Soviética; y las Mercury y Gemini, de Estados Unidos, eran todas pequeñas y estrechas, diseñadas en gran parte para probar varios aspectos de los vuelos espaciales en órbita, pero no para estancias largas en el espacio. La perspectiva de cambiar de atuendo no fue algo que se abordó durante algún tiempo; de hecho, la primera vez que se quitó un traje espacial durante el vuelo no fue hasta diciembre de 1965, y lo hizo el astronauta Jim Lovell en la misión Gemini 7.

El primer traje espacial usado en el espacio fue, por supuesto, el que llevó Yuri Gagarin cuando se convirtió en el primer ser humano en el espacio a bordo del Vostok 1, en abril de 1961. Este era el traje ruso SK-1, que era básicamente un traje presurizado mejorado y diseñado solo para proteger a Gagarin durante el vuelo o si necesitaba un rescate (lo que, en última instancia, hizo al reingresar), y no para una caminata espacial. El SK-1 se usó de 1961 a 1963, y su última portadora fue Valentina Tereshkova, la primera mujer en el espacio, en la misión Vostok 6, aunque con una versión ligeramente modificada para una mujer, conocida como SK-2.

Pisando los talones a los soviéticos, tanto en naves como en trajes espaciales, los estadounidenses tenían su propio desarrollo listo para el programa Mercury. Aquel era un derivado del traje Navy Mark IV que se había utilizado para vuelos a gran altitud. Utilizaba un sistema de circuito cerrado para proporcionar oxígeno al astronauta, tenía un exterior de nailon recubierto de aluminio para el control térmico, y correas y cremalleras para un ajuste perfecto. El traje espacial también podría estar presurizado en una emergencia en el caso de una despresurización repentina de la nave espacial, pero esto nunca sucedió durante todo el programa Mercury.

El siguiente traje espacial que se presentó fue posiblemente uno de los más importantes jamás diseñados. En la misión Voskhod 2, el segundo y último vuelo del breve programa soviético Voskhod, se decidió que Alexey Leonov intentaría la primera caminata espacial de la humanidad. El vuelo anterior, Voskhod 1, había consistido en una tripulación de tres hombres que estaban hacinados en la nave espacial Voskhod. Asumiendo el riesgo, volaron sin trajes espaciales, ya que no había espacio en la nave para que todos los cosmonautas se los enfundaran. Mientras tanto, Leonov voló solo con otro cosmonauta, por lo que pudo usar el traje espacial Berkut. Este traje revolucionario, dos veces más pesado que el SK-1 usado por Gagarin, permitió a Leonov operar fuera de la nave espacial durante 45 minutos, aunque finalmente solo permaneció afuera 12 minutos. Sin embargo, cuando Leonov intentó volver a entrar en Voskhod 2, descubrió que el traje se había inflado demasiado y tuvo que aliviar la presión para entrar en la nave espacial. A raíz de estas complicaciones, se decidió retirar el traje espacial Berkut.

Una vez más, justo detrás de los soviéticos estaban los estadounidenses con su Géminis. Al igual que el Berkut, este fue diseñado para permitir a los astronautas operar en el vacío del espacio, o al menos una versión mejorada lo fue. Se diseñaron cuatro Geminis diferentes: el G2C como prototipo, el G3C y G5C para lanzamiento y reentrada, y el G4C para caminatas espaciales. Ed White usó el G4C cuando completó la primera caminata espacial estadounidense en 1965. Con capas de nailon, botas hechas de nomex y un casco de presión completa, los trajes Gemini fueron un trampolín vital hacia los Apolo ,que se usarían para caminar en la Luna.

Sin embargo, tanto los estadounidenses como los soviéticos encontraron esos primeros paseos espaciales muy difíciles. Requerían grandes cantidades de esfuerzo, y los astronautas y cosmonautas a menudo regresaban a sus naves espaciales al borde del agotamiento. Como no pudieron salir de su traje en la nave espacial, la mayoría de estos primeros caminantes tenían que sentarse y esperar hasta que regresaran a la Tierra para quitarse la incómoda ropa. En realidad, fue Buzz Aldrin quien resolvió el enigma de los paseos espaciales en la misión Gemini 12, en noviembre de 1966. Sugirió entrenar a los astronautas bajo el agua para los rigores del espacio, y también consultó sobre la adición de pasamanos y puntos de apoyo al exterior de la nave espacial para ofrecer algo a los caminantes espaciales a lo que agarrarse, lo que reducía el esfuerzo que necesitaban para realizar incluso tareas simples. Sin la importante misión Gemini 12, donde Aldrin demostró operaciones efectivas en el espacio, es posible que los humanos no hubieran podido caminar sobre la Luna.

Sin embargo, antes de que Buzz Aldrin y Neil Armstrong caminaran sobre la superficie de la Luna, los soviéticos estaban desarrollando su propio traje espacial para usar en el satélite. Primero, su objetivo era perfeccionar el arte de la caminata espacial con Yastreb. Este traje espacial, con aportaciones de Leonov a sus diseños, fue una mejora clara sobre el traje Berkut anterior; usaba poleas y guías para ayudar a los movimientos y, en general, era mucho más maniobrable. Se usó solo en un intercambio de tripulación entre Soyuz 4 y 5 en 1969, y las otras misiones Soyuz ya no usaron trajes presurizados. El sucesor de Yastreb fue Krechet-94, otro traje revolucionario soviético destinado a los paseos espaciales lunares. Sus principales innovaciones fueron una escotilla de entrada trasera, conocida como maletero, y un diseño semirrígido. Ambos conceptos se han incorporado a los trajes espaciales modernos. Sin embargo, cuando se canceló el programa lunar soviético, Krechet-94 fue desechado sin un solo vuelo en su haber.

Mientras tanto, la NASA había estado trabajando arduamente en su propio traje lunar. El traje Apolo A7L fue un gran paso adelante de los vestuarios espaciales Mercury y Gemini, al proporcionar niveles adicionales de comodidad, protección y maniobrabilidad sin parangón. Diseñado por ILC Dover, su propósito principal era, en última instancia, permitir que los astronautas operaran de manera eficaz en la superficie lunar. Con doce caminantes lunares llevando dicho traje, este fue un éxito rotundo. Un A7L se hizo a la medida de cada astronauta, pero cada misión Apolo en realidad requirió quince trajes, a pesar de que solo había una tripulación principal de tres. Esto se debe a que, de la tripulación principal, cada astronauta tenía tres unidades: uno para vuelo, uno para entrenamiento y otro de reserva. Los seis trajes restantes para cada misión provinieron de la tripulación de respaldo; cada uno necesitaba dos trajes, uno para vuelo y otro para entrenamiento. Para los Apolo 11 y hasta el 17, por lo tanto, se hicieron 105 trajes. También se utilizó una versión mejorada del traje espacial para las tres misiones tripuladas a la estación espacial Skylab.

Con su programa lunar cancelado, los soviéticos se dispusieron a diseñar dos nuevos trajes, uno para el lanzamiento y el reingreso y el otro para la caminata espacial. Ambas vestimentas tendrían tanto éxito que se convertirían en la piedra angular de la exploración espacial de la Unión Soviética, y más tarde de Rusia. El Sokol era un traje presurizado liviano que los astronautas usaban, y aún usan, en la nave espacial Soyuz durante el lanzamiento y el reingreso. Estos trajes fueron el resultado directo de una tragedia cuando la tripulación de tres hombres del Soyuz 11 murió el 30 de junio de 1971 como resultado de la despresurización de su nave espacial al volver a entrar. No pudieron usar trajes presurizados porque la nave espacial era demasiado pequeña, y, por lo tanto, murieron instantáneamente. Siguió un rediseño de la nave espacial Soyuz, con el número de tripulantes reducido de tres a dos, para permitirles usar trajes durante el lanzamiento y el reingreso. No sería hasta 1980 cuando tres personas volverían a viajar en una Soyuz: la nave espacial era lo suficientemente grande como para soportar a tres astronautas presurizados.

El otro traje de los soviéticos era el Orlan, un atuendo versátil para las caminatas espaciales que, aunque se ha mejorado a lo largo de los años, aún se usa en la actualidad. De hecho, los chinos lo eligieron como base para el diseño de los trajes Feitian que emplean para sus vuelos espaciales actuales. Tiene un puerto de entrada trasera, que permite a las personas ponérselo en minutos, y es semirrígido (con un torso sólido y brazos flexibles). Se usa en la era moderna para caminatas espaciales en la EEI, ya que anteriormente se empleó en las estaciones espaciales Salyut y Mir. El único otro traje espacial diseñado por los rusos fue el Strizh, desarrollado para ser utilizado en el transbordador espacial ruso Buran. Al igual que su programa lunar anterior, fue descartado, aunque el traje tuvo la suerte de experimentar un vuelo con un maniquí durante un una prueba no tripulada del transbordador en 1988.

Los estadounidenses también se decidieron por una serie de trajes espaciales. A principios de los años ochenta, se introdujo la unidad de movilidad extravehicular (EMU), originalmente para ser utilizada en caminatas espaciales fuera del transbordador espacial y ahora se usa en la EEI. A la vez, se desarrolló el traje de escape de expulsión del transbordador, que, como se puede adivinar, se usó en el transbordador espacial como equipo de lanzamiento y reentrada. Fue descartado después de las cuartas misiones del transbordador espacial en favor de los trajes de vuelo regulares, mientras que el desastre del Challenger en enero de 1986 impulsó el diseño del icónico traje naranja de entrada al lanzamiento (LES), y más tarde el traje de escape de la tripulación avanzada (ACES), que fueron utilizados para las misiones restantes del transbordador espacial hasta que se retiró en julio de 2011.

Sin embargo, a pesar de los avances relativos en la tecnología de los trajes espaciales, operar en el espacio todavía no es una tarea fácil. Es lento, e incluso instalar un componente simple en el exterior de la EEI puede llevar varias horas. Para ayudar a los astronautas, los guantes de un traje espacial suelen tener las puntas de los dedos de goma, que ayudan con el agarre, mientras que los lazos permiten atar las herramientas a los guantes. El equipo también se puede almacenar en el torso de un traje espacial moderno, mientras que una serie de diales e interruptores en la parte delantera del traje permiten a los astronautas regular su temperatura y presión.

Estas complejas máquinas han sido vitales para permitir a los astronautas operar de manera efectiva y segura en el espacio durante más de sesenta años. Si bien las primeras misiones espaciales implicaban estancias limitadas de solo unos minutos en el espacio, los astronautas de hoy en día confían en sus trajes espaciales durante horas mientras trabajan en el exterior de la EEI, y sin trajes espaciales, las actividades extravehiculares (EVA) o las caminatas espaciales simplemente no serían posibles. Y, por supuesto, sin los complejos trajes diseñados para las misiones Apolo, los astronautas tampoco habrían podido pasearse por la Luna. Los trajes espaciales nos han permitido estudiar y explorar el espacio como nunca antes, y su continua evolución y desarrollo nos permitirá finalmente poner un pie en otra parte del Sistema Solar en las próximas décadas.