Spacer kosmiczny bez uprzęży. Doświadczyło tego tylko sześć osób

Każdy astronauta, który używa podczas wyjść w przestrzeń kosmiczną z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (MSK) skafandra NASA EMU (Extravehicular Mobility Unit), ma możliwość samodzielnego lotu w przypadku utraty połączenia ze stacją. Zapewnia ją tak zwany moduł SAFER, czyli Simplified Aid For EVA Rescue, w istocie miniaturowy plecak odrzutowy. Takiego zabezpieczenia podczas EVA (ang. ExtraVehicular Activity, czyli aktywność poza pojazdem), nie mają użytkownicy rosyjskich skafandrów Orlan. A wedle oficjalnych danych także chińscy tajkonauci w kombinezonach Feitian.

SAFER po raz pierwszy przetestowano w 1994 r. podczas misji wahadłowca Discovery. Nie służy on jednak do regularnego przemieszczania się w kosmosie, a jest wyłącznie urządzeniem ratunkowym. SAFER powstał na bazie projektu MMU, czyli Manned Maneuvering Unit. To jedyny w historii plecak kosmiczny o napędzie odrzutowym, używany (choć bardzo krótko w 1984 r.) przez NASA do spacerów kosmicznych bez jakiegokolwiek połączenia z macierzystym pojazdem. Skorzystało z niego sześciu astronautów, dwa razy mniej niż chodziło po powierzchni Księżyca.

Dziś podczas spacerów kosmicznych wokół MSK wykorzystywane są robotyczne ramiona, do których astronauci są przytwierdzeni, podobnie jak narciarz do swoich nart. Oprócz tego astronauci są połączeni przewodami (głównym i zapasowym), które stanowią dodatkową warstwę zabezpieczeń (spacer kosmiczny może być teoretycznie realizowany bez ramienia robotycznego). Tymczasem w trakcie pierwszych w historii EVA, połączenie astronauta-pojazd nie było jedynie zabezpieczeniem. Pełniło rolę pępowiny, która dostarczała między innymi tlen, zapewniała łączność i zasilanie kombinezonu. Mocno ograniczała jednak mobilność w przestrzeni. Perspektywa EVA bez uprzęży, np. możliwość serwisowania satelitów czy wręcz inspekcji wrogich jednostek, była bardzo kusząca.

Dlatego już w 1966 r., rok po pierwszym kosmicznym spacerze Amerykanina Edwarda White'a, gotowy był do testów plecak odrzutowy AMU (Astronaut Maneuvering Unit) opracowany przy wsparciu USAF (Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych). Miał on wspomagać astronautów kapsuł Gemini przy pracach wokół stacji kosmicznej MOL (Manned Orbiting Laboratory). Ten projekt o militarnym przeznaczeniu nie doczekał się realizacji, a AMU podzieliło ostatecznie jego los, choć idea nie trafiła do szuflady.

Niewiele brakowało, by w 1966 r. w trakcie misji Gemini 9 prototypowego egzemplarza AMU użył Gene Cernan (późniejszy uczestnik misji Apollo 17). Niestety astronauta ze względu na zmęczenie nie był w stanie dotrzeć do plecaka i go uruchomić. Kolejny test podczas lotu Gemini 12 nie doszedł do skutku. NASA skupiła się na kombinezonach księżycowych - de facto spacery na Księżycu, choć są traktowane jako aktywność typu EVA, nie są tak stresujące jak unoszenie się w otwartej przestrzeni kosmicznej.

Gdy w 1969 r. astronauci Apollo 11 wykonywali pierwsze kroki na Księżycu, w centrum kontroli lotów w Houston, w sekcji komunikacji (CAPCOM), dyżurował astronauta Bruce McCandless II. Prawdopodobnie nie przypuszczał, że 15 lat później zostanie pierwszym człowiekiem poruszającym się swobodnie w przestrzeni kosmicznej. A jego zdjęcie na tle Ziemi i bezkresu nieba będzie równie ikoniczne, co zdjęcia astronautów na Księżycu.

Bruce McCandless II przyczynił się do powstania udoskonalonej wersji AMU. M509 Astronaut Maneuvering Equipment testowano wewnątrz stacji kosmicznej Skylab w 1973 i 1974 r. Zebrane wtedy doświadczenia pozwoliły rozpocząć w 1975 r. prace nad właściwym MMU, którego rozwój był ściśle powiązany z programem wahadłowców. Pierwszy test MMU w kosmosie przeprowadzono podczas misji Challengera w lutym 1984 r. W trakcie 115 minutowego spaceru, który praktycznie był lotem równolegle do wahadłowca na wysokości 274 km ponad Ziemią, Bruce McCandless II oddalił się na prawie 100 metrów od pojazdu.

MMU to dodatkowy plecak, choć bardziej obrazowym określeniem byłby fotel, do którego dołączał się astronauta już ubrany w kombinezon EMU. Miał więc na sobie zarówno kombinezon ciśnieniowy, jak i standardowy plecak z systemem podtrzymywania życia (PLSS, Portable Life Support System). MMU przypomina AMU, a także jego późniejsze iteracje. Plecak na Ziemi ważył około 140 kilogramów. Zasilanie zapewniały dwie srebrowo-cynkowe baterie. Moc przy pełnym naładowaniu wynosiła 852 W, a zapas energii pozwalał na około sześciogodzinną pracę.

Szkielet MMU wykonano z aluminium, a zbiorniki na gazowy azot osłoniono warstwą kevlaru. Plecak miał 24 silniki manewrowe, które zapewniały swobodę ruchu w każdą stronę. Zapas "paliwa" pozwalał oddalić się od wahadłowca na około 140 metrów i, po wykonaniu potrzebnych czynności, bezpieczny powrót. Elementy sterujące umieszczono na końcu ramion o regulowanej długości (dżwignia po lewej stronie kontrolowała ruch wprost w trzech kierunkach, a po prawej obrót wokół każdej z trzech osi), tak by MMU mogły używać różne osoby.

Z plecaka MMU, zbudowanego w Martin Marietta (obecnie Lockheed Martin), NASA skorzystała ostatecznie tylko sześciokrotnie. Choć udało się potwierdzić użyteczność MMU podczas serwisowania satelitów, jednocześnie dowiedziono, że tę samą pracę da się zrealizować z pomocą ramienia robotycznego wahadłowca i astronauty na uwięzi. A po katastrofie Challengera w 1986 r. NASA uznała, że ryzyko, jakie wprowadzał spacer kosmiczny bez stałego połączenia z pojazdem kosmicznym, za nieakceptowalne.

Najciekawszą wizualizacją użycia MMU w kinematografii s-f, choć mijającą się w wielu aspektach z prawdą, jest produkcja "Kosmiczni kowboje" w reżyserii i z główną rolą Clinta Eastwooda. W realnym świecie najbardziej zaawansowany, jeśli chodzi o mobilność w przestrzeni kosmicznej, plecak NASA okazał się zbyt drogim (egzemplarz kosztował około 100 milionów dzisiejszych dolarów, zbudowano dwa działające MMU), skomplikowanym konstrukcyjnie i ograniczonym możliwościami akcesorium. Dziedzictwem projektu MMU jest wspomniany moduł SAFER.

Związek Radziecki rozpaczliwie próbował dorównać USA w technologiach związanych w wahadłowcami. Taką próbą był Buran, ale też projekt plecaka odrzutowego SPK. Użyto go pierwszy raz na stacji kosmicznej MIR w lutym 1990 r. Plecak SPK przypominał amerykański MMU, choć był znacznie większy. Rosjanie nie zdecydowali się na lot bez jakiejkolwiek uwięzi.

Testujący go kosmonauta Aleksandr Sieriebrow korzystał z zabezpieczenia przewodowego, co początkowo forsowała w przypadku MMU także NASA. Jednak Bruce McCandless II przekonał agencję, że ten pomysł ma więcej wad niż zalet. I dlatego astronauci NASA do dziś są jedynymi, którzy celowo latali w kosmosie bez uprzęży. Tymczasem Rosjanie nie zaufali ani razu SPK na tyle, by użyć go w regularnej misji. Przyczepiony do modułu Kwant 2 na zewnątrz stacji MIR spłonął z nią w 2001 r.