Полностью оснащенный скафандр, используемый во время выходов в открытый космос, на самом деле представляет собой миниатюрный космический корабль, имеющий форму человеческого тела и защищающий астронавта от опасностей, связанных с пребыванием в открытом космосе или на Луне. Астронавты, выходящие в открытый космос, сталкиваются с радиацией, пылью, обломками и экстремальными температурами. Температуры во время выходов в открытый космос могут варьироваться от минус 250 градусов по Фаренгейту до плюс 250 градусов в солнечном свете. Скафандры обеспечивают правильное давление для тела и предоставляют астронавтам воду для питья и кислород для дыхания.

Скафандр, который носится во время выходов в открытый космос вне Международной космической станции, называется внекорабельным подвижным блоком, или EMU. NASA в настоящее время разрабатывает новый скафандр, который будет использоваться во время выходов в рамках миссий Artemis, и называется он скафандром исследовательского внекорабельного подвижного блока, или xEMU. В него внедрено несколько новых функций и технологических новшеств, но скафандры в основном имеют общие основные элементы, которые взаимодействуют, чтобы обеспечивать безопасность и здоровье членов экипажа, позволяя им выполнять свои задачи при работе за пределами своего космического аппарата в суровых условиях космической среды.

Два основных компонента скафандра для выходов в открытый космос - это давностойкий костюм и система жизнеобеспечения. Давностойкий костюм представляет собой часть скафандра, имеющую форму человека, которая защищает тело и обеспечивает подвижность. Основными компонентами давностойкого костюма являются охлаждающий костюм, верхний корпус, нижний корпус и шлем.

1. Охлаждающий костюм

Первым элементом скафандра, который надевают астронавты, является специальный охлаждающий костюм, изготовленный из растяжимого материала спандекса и водяных труб. Примерно 300 футов труб вплетены в этот плотно облегающий костюм, который покрывает всё тело, за исключением головы, рук и ног. Охлажденная вода прокачивается через трубы непосредственно у кожи космонавта для регулирования температуры тела и удаления лишнего тепла во время выхода в открытый космос, который обычно длится несколько часов. Вентиляция в костюме отводит пот от тела астронавта и помогает циркуляции внутри костюма.

2. Твердый верхний корпус

Твердый верхний корпус легкий, но прочный и соединяет внутреннюю часть костюма с соответствующими системами портативной системы жизнеобеспечения. Он имеет форму безрукавки и соединяется с рукавом, который покрывает руки и соединяет перчатки. Верхний корпус новых скафандров для исследовательских миссий будет иметь задний входной люк, чтобы астронавты могли забираться внутрь костюма сзади.

3. Перчатки

Астронавты должны иметь возможность работать с объектами и поднимать предметы, носа скафандра. Перчатки защищают астронавтов от космической среды и созданы так, чтобы космонавты могли двигать пальцами как можно легче. Пальцы - часть тела, которая самая холодная в космосе, и перчатки на скафандрах оснащены обогревателями, чтобы сохранять тепло в пальцах, сохраняя при этом ловкость для использования инструментов.

4. Нижний корпус

Нижняя часть скафандра состоит из штанов скафандра, ботинок и нижней половины поясного замка. Деталь, называемая подшипником пояса, помогает астронавту двигаться и поворачиваться. Замок из металла соединяет нижний корпус с твердым верхним корпусом. В новых скафандрах, которые будут использоваться в миссиях на лунную поверхность, нижний корпус включает в себя передовые материалы и интерфейсы суставов, которые позволяют сгибаться и вращаться в бедрах, сгибаться в коленях и иметь ботинки в стиле хайкинга. С этой новой подвижностью астронавты смогут ходить по лунной поверхности, вместо того чтобы прыгать как "кролики", разработанные астронавтами программы Аполлон.

5. Слои

Гибкие части скафандра изготовлены из 16 слоев материала. Слои выполняют различные функции, от удержания кислорода внутри скафандра до защиты от космической пыли. Ближе всего к коже астронавта находится охлаждающий костюм, состоящий из первых трех слоев. На этот костюм надевается слой-пузырь, наполненный газом для создания правильного давления на теле и удерживающий кислород для дыхания. Следующий слой удерживает слой-пузырь в правильной форме вокруг тела астронавта. Ripstop-подкладка - это устойчивый к разрывам слой. Следующие несколько слоев - это слои изоляции, действующие как термос, чтобы помочь поддерживать температуру внутри скафандра. Белый внешний слой отражает тепло от солнечного света и изготовлен из ткани, включающей три вида нитей. Одна нить обеспечивает водонепроницаемость, другая - материал, используемый для производства бронежилетов, а третий компонент - огнестойкий. Некоторые скафандры бывают просто белыми, а некоторые имеют полосы, чтобы легче различать одного космонавта от другого.

6. Система жизнеобеспечения

На спине скафандра находится рюкзак, в котором находятся запасы и оборудование для работы скафандра. Этот рюкзак содержит кислород, который дышат астронавты и который создает давление в скафандре. Регулятор в рюкзаке поддерживает скафандр при правильном давлении. Вентилятор циркулирует кислород через скафандр и систему жизнеобеспечения, где удаляется углекислый газ, который астронавты выдыхают в скафандр. Рюкзак предоставляет электроэнергию для скафандра и содержит двустороннее радио для связи. В рюкзаке также находится вода для охлаждающего костюма, охладитель для охлаждения воды и насос, циркулирующий охлажденной водой.

7. Система связи

Исторически под шлемом астронавта носится коммуникационная кепка, включающая наушники и микрофоны. Кепка подключается к радио на скафандре и позволяет астронавту общаться с другими членами экипажа и центром управления миссией. Коммуникационную кепку иногда называют кепкой Снупи за её сходство с летной кепкой, надетой персонажем мультфильма. В новый скафандр для исследовательских миссий встроена обновленная аудиосистема внутри шлема, которая не требует от астронавта ношения кепки. Интегрированная система связи имеет динамики, установленные в области шлема, и несколько встроенных голосовых микрофонов, которые автоматически включаются при разговоре астронавта.

8. Шлем

Шлем на скафандрах, предназначенных для выходов в открытый космос, служит в качестве давлеnго пузыря и изготовлен из прочного пластика для удержания давления в скафандре. В нем также есть система вентиляции, обеспечивающая астронавтов кислородом. В шлеме также содержится небольшой пенный блок, который астронавты могут использовать, чтобы почесать свой нос. Снаружи этого пузыря находится защитный заслон, который предохраняет давлеnг пузырь от ударов или царапин. На вершине защитного заслона находится солнцезащитный козырек и солнцезащитные щитки. Солнцезащитный козырек имеет специальное золотистое покрытие, которое работает, как солнечные очки астронавта. Вместе подвижный солнцезащитный козырек и солнцезащитные щитки защищают астронавта от ярких лучей солнца, сохраняя при этом четкое поле зрения. Шлем на скафандрах, которые будут использоваться в миссиях Артемиды, будет оснащен защитным заслоном с быстрым обменом, который защищает от абразивной грязи планетарных тел. Шлем для этих новых скафандроn также имеет эллиптическую форму, обеспечивая лучший обзор поверхности вокруг ног астронавта.