thumb|right|250px|Traje espacial para atividades extraveiculares usado por Buzz Aldrin (Apollo 11).
Um traje espacial é um sistema complexo de vestimentas, equipamentos e sistemas ambientais projetados para manter uma pessoa viva e confortável no extremo e perigoso ambiente do espaço exterior. Isto se aplica a atividades extraveiculares (EVA) fora de uma espaçonave orbitando a Terra e em caminhadas na superfície da Lua e outros planetas.
Alguns dos requisitos para trajes espaciais também se aplicam aos trajes pressurizados vestidos para outras tarefas especializadas, tais como voos de reconhecimento em altitudes elevadas. Acima do Limite Armstrong (~19.000 m), trajes pressurizados são necessários por conta da atmosfera rarefeita. Trajes hazmat que lembram superficialmente trajes espaciais, são por vezes usados quando é necessário lidar com situações de risco biológico.
Existem, basicamente, três tipos de trajes espaciais, para diferentes tarefas: IVA (atividade intraveicular), EVA (atividade extraveicular) e IEVA (atividade intra e extraveicular). Um traje espacial IVA é utilizado dentro da espaçonave, sendo mais leve e mais confortável. São os trajes normalmente utilizados pela tripulação durante as decolagens e pousos, visando proteger seus usuários de uma despressurização nestes momentos críticos do voo espacial. Este tipo de traje deixou de ser utilizado pelo Programa Espacial Soviético a partir da missão Voskhod 1, mas voltou a ser usado após a morte da tripulação da nave Soyuz 11, em junho de 1971, justamente por uma descompressão da cabine, algo que os vitimou justamente porque não faziam uso de um traje espacial. No início da década de 1980, os astronautas dos Estados Unidos deixaram de fazer uso deste tipo de traje, mas voltaram a usá-lo após a tragédia da nave Challenger.
Exigências
Um típico traje espacial precisa possibilitar a realização de várias funções, permitindo ainda a seu ocupante trabalhar com segurança e conforto, tanto dentro de uma espaçonave como em sua parte externa. Basicamente, a vestimenta deve prover: Uma pressão atmosférica interna estável. Esta pode ser ligeiramente menor que a da Terra, que possui cerca 78% de nitrogênio, que não é utilizado pelo corpo humano). Menor pressão no interior do traje significa maior mobilidade, mas exige que seu ocupante respire oxigênio puro, por um tempo, antes da decolagem, numa tentativa de evitar a chamada doença de descompressão. Mobilidade. Movimentos são normalmente limitados pela pressão do traje; os movimentos são, normalmente, facilitados por juntas cuidadosamente projetadas. Suprimento de oxigênio respirável e eliminação de gás carbônico. Regulação de temperatura. Diferente do que ocorre na superfície terrestre, onde o calor pode ser transferido por convecção ou por condução para objetos em contato físico, no espaço o corpo é basicamente aquecido por radiação. Desta forma, a temperatura na parte externa de um traje espacial pode variar grandemente entre a luz do sol (onde pode atingir centenas de graus Celsius) e a sombra (onde pode ser de dezenas de graus Celsius abaixo de zero). Em ambas as situações, o traje deve manter o seu ocupante em níveis de temperatura confortáveis.VENTUROLI, Thereza; VASSOLER, Ivani. Modelitos Celestiais Revista Superinteressante, n 139, abril de 1999, p. 68-72. Editora Abril.NOGUEIRA, Salvador. Rumo Ao Infinito: passado e futuro da aventura humana na conquista do espaço. São Paulo: Globo, 2005. Um sistema de comunicação com a espaçonave e com o centro de controle na Terra, simultaneamente. Um sistema para a coleta de resíduos corporais líquidos (urina e suor). No caso da urina, inicialmente se utilizava canos de borracha, que eram adaptados ao órgão excretor do tripulante (segundo o ex-astronauta Michael Collins, em seu livro Carrying The Fire, lançado em língua portuguesa sob o título O Fogo Sagrado, este foi um dos motivos pelos quais demorou anos para que os Estados Unidos enviassem mulheres ao espaço). Posteriorente, se passou a utilizar uma espécie de fraudão absorvente, que se mostrou mais eficiente, não causando desconforto e permitindo permanências mais longas fora da nave.COLLINS, Michael. O Fogo Sagrado: a jornada de um astronauta. Tradução de Affonso Blacheyre. São Paulo: Artenova, 1977.NASA (Administração Nacional de Aeronáutica e Espaço); CSA (Agência Espacial Canadense); ESA (Agência Espacial Europeia); JAXA (Agência de Exploração Aeroespacial Japonesa); Roscosmos (Agência Espacial Federal Russa); ASI (Agência Espacial Italiana). International Space Station: benefits for Humanity. 2nd Edition. NASA: Houston, TX, 2015.
Os trajes EVA (ou EMU, em inglês, sigla para Unidade de Mobilidade Extraveicular), por sua vez, são utilizados na parte externa do veículo espacial. São o mais complexo tipo de traje espacial. São também caracterizados por proporcionarem ao seu ocupante eletricidade e controle de temperatura de modo muito mais eficiente que os trajes IVA. Um típico traje espacial EVA deve proteger seu ocupante de micrometeoritos, extremos de temperatura, radiações e, sobretudo, do vácuo espacial. Após a missão Gemini IX, em 1966, ocasião em que o astronauta Eugene Cernan enfrentou vários problemas durante uma caminhada espacial, os trajes americanos passaram a fazer uso de um sistema que permitia, ao seu ocupante, ingerir água, para saciar a sede, por meio de um canudo no interior do capacete, havendo uma pequena bolsa contendo o líquido, na parte interna da vestimenta, junto ao peito. Os soviéticos, na época, enviavam seus cosmonautas ao espaço sem trajes espaciais, pois estes se limitavam a permanecer dentro do veículo espacial, mesmo em órbita. Quando voltaram a fazer uso de vestimentas pressurizadas, estas também eram equipadas com sistemas que permitiam ingerir água no interior do traje. Os trajes EVA de astronautas estadunidenses são divididos em duas partes, uma superior (como uma jaqueta) e outra inferior (basicamente uma calça), que são juntadas, na área da cintura. Já os trajes utilizados pelos russos (e também pelos chineses, que basicamente copiaram o modelo russo) possuem uma grande abertura nas costas, que pode ser acessada ao se deslocar lateralmente a mochila, permitindo, por ali, a entrada de seu usuário. Este tipo de traje possui ainda um pequeno espelho retrovisor, preso num dos antebraços, e que permite ao seu usuário visualizar sua retaguarda sem que tenha a necessidade de se virar.TA, Julie B.; TREVIÑO, Robert C. Walking to Olympus: an EVA chronology, 1997 – 2011. Volume 2. Washington, DC: NASA, 2016.
Por fim, há os trajes IEVA, que podem ser utilizados tanto dentro quanto fora da espaçonave. Assim eram, por exemplo, os trajes da época do Projeto Gemini, dos Estados Unidos. Normalmente, trajes espaciais também são utilizados em outros tipos de tarefas, que não em órbita, como voos de balão a grande altitude. Por ocasião da missão Gemini XII, em 1966, que permaneceu no espaço por duas semanas (missão esta que, até os dias atuais, figura como sendo o mais longo voo espacial exclusivamente estadunidense que permaneceu em órbita sem se unir a uma estação espacial), seus tripulantes, Frank Borman e James Lovell, tiveram de permanecer todo o tempo vestidos com seus trajes espaciais . Ao final da missão, esta foi a maior reclamação dos dois astronautas.PORTREE, David S. F.; TREVIÑO, Robert C. Walking to Olympus: an EVA chronology. Volume 1. Monographs in Aerospace History Series # 7. Washington, DC: NASA, 1997
Exigências secundárias thumb|Da esquerda para a direita: Rhea Seddon, Kathryn Sullivan, Judith Resnik, Sally Ride, Anna Fisher e Shannon Lucid, as primeiras seis mulheres astronautas dos Estados Unidos, junto a um protótipo da Personal Rescue Enclosure, uma esfera de lona especial que poderia ser utilizada para transferência de emergência de pessoas no espaço. Trajes espaciais de modelos mais avançados podem regular melhor a temperatura fazendo uso de um líquido refrigerante e sistemas de ventilação em contato com a pele do astronauta; neste sistema, o calor é descarregado no espaço através de um radiador.
Exigências adicionais para atividades extraveiculares incluem: Escudo protetor contra radiação ultravioleta; Escudo protetor contra radiação corpuscular; Facilidade para se mover na parte externa de um veículo espacial, seja livremente ou preso a um cabo (ou ao chamado cordão umbilical, que além de manter o tripulante preso ao veículo espacial, proporciona ao traje espacial oxigênio e comunicação); Proteção contra micrometeoritos, alguns deles viajando a velocidades superiores a 30.000 quilômetros por hora. A esta velocidade, um objeto pode facilmente perfurar o casco da espaçonave; para que tal não aconteça, o veículo deve ser provido de um escudo que seja leve, mas resistente, tanto quanto possível. O problema, neste caso, é que um traje espacial não tem como dispor do mesmo tipo de proteção que um veículo espacial sem que a mobilidade e flexibilidade da vestimenta seja seriamente prejudicada. Como se considera que na superfície lunar a ocorrência de micrometeoritos seja maior que em órbita da Terra, os trajes utilizados pelos astronautas do Programa Apollo tinham onze camadas de proteção, constituídas de diferentes tipos de tecido, mais que qualquer outra vestimenta espacial até então concebida. Este traje era capaz de proteger o astronauta de temperaturas que giravam em torno de -156 °C a 125 °C.CARDOSO, Fátima. Morar No Espaço. Superinteressante, São Paulo: Abril, nº 96, ano 9, nº 9, setembro de 1995, P. 38 – 45.CHERTOK, Boris. Rockets and People: creating a rocket industry, Volume II. Houston, TX: NASA, 2006. Um problema adicional durante a caminhada de astronautas na superfície lunar (e que, provavelmente, ocorrerá em Marte) era a retenção de poeira (regolito) sobre o traje espacial. Quando o traje lunar era removido, no retorno à espaçonave, havia a possibilidade de a poeira contaminar superfícies; havia ainda o risco de inalação da mesma e de exposição da pele. Para contornar o problema, novos tipos de escotilhas de acesso (e de vestimentas) têm sido testadas, inclusive algumas versões em que o tripulante consiga deixar o traje na parte externa do veículo espacial, preso à entrada.RUMERMAN, Judy A., comp. U.S. Human Spaceflight: a record of achievement, 1961–1998. Monographs in Aerospace History, Nº 9. Houston, TX: NASA, 1998.
Nos trajes espaciais da NASA e das agências espaciais da Rússia e da China, as comunicações são providas por microfones adaptados ao gorro que se usa sobre a cabeça, dentro do capacete, e por fones juntos aos ouvidos. Devido à coloração da versão do gorro utilizado nos projetos Apolo e Skylab, dos estadunidenses, que lembrava a coloração do personagem de desenho animado Snoopy, este gorro se tornou conhecido como Snoopy cap.
Operação de Despressurização
Geralmente, para suprir bastante oxigênio para a respiração, um traje espacial utilizando este gás em seu estado puro precisa ter uma pressão igual à pressão parcial de oxigênio na atmosfera terrestre ao nível do mar, mais a pressão de vapor de água, a qual precisa ser diminuída sobre os alvéolos pulmonares, de modo a ter oxigênio alveolar em níveis agradáveis ao ser humano. O resultado é uma pressão, no interior do traje espacial, equivalente a 78% da pressão parcial normal de oxigênio ao nível do mar sobre a mesma pressão em um jato comercial de passageiros, sendo um limite inferior à capacidade máxima de pressurização, possibilitando razoável capacidade de trabalho.