W trakcie wyścigu kosmicznego byliśmy świadkami startu pierwszego satelity czy człowieka w przestrzeń kosmiczną, jednak ten początkowy etap podboju kosmosu przez ludzi był pełen także innych, równie interesujących misji. Jednym z takich wydarzeń była radziecka misja Woschod 2, która wystartowała w marcu 1965 roku. Lot ten przeszedł do historii, ponieważ w jego trakcie jeden z dwóch kosmonautów znajdujących się na pokładzie kapsuły, opuścił bezpieczny statek i wyszedł w otwartą przestrzeń kosmiczną, po raz pierwszy wykonując spacer kosmiczny. Jednak czym właściwie jest taki spacer?

Spacer kosmiczny, nazywany również EVA (ang. Extra-Vehicular Activity – Czynności Pozapojazdowe) to wyjście ze statku w otwartą przestrzeń kosmiczną lub na powierzchnię jakiegoś ciała niebieskiego.  Taki spacer najczęściej jest wykonywany przez astronautów w celu przeprowadzenia prac modernizacyjnych przy stacji kosmicznej, tj. montaż czy naprawa modułów lub umieszczanie satelitów na orbicie. Pierwszy taki spacer wykonał kosmonauta Aleksiej Leonow podczas wspomnianej drugiej misji załogowego programu Woschod 18 marca 1965 roku. Również Amerykanie prowadzili przygotowania do swojego spaceru w ramach programu Gemini, jednak Związek Radziecki wyprzedził ich o trzy miesiące. 

Debiutancki spacer kosmiczny rozpoczął się pod koniec pierwszej orbity misji Woschod 2, około 1,5 godziny po starcie z kosmodromu Bajkonur. Leonow ubrany w skafander Bierkut otworzył śluzę powietrzną nazwaną Wołga, otrzymał krótkie powodzenia od swojego dowódcy – Pawła Bielajewa i wyszedł w przestrzeń kosmiczną, będąc połączonym z kapsułą. Jego głównym celem było nagranie EVA dla potomnych, co wykonał z powodzeniem, jednak problem sprawiło wykonanie zdjęcia. Dla Leonowa nie był to jednak znaczący problem, ponieważ oprócz bycia kosmonautą i lotnikiem, był również artystą. Zapamiętał widok, jaki miał przed swoimi oczami – czyli głównie tereny Europy – i stworzył ze swoich wspomnień obraz. Niestety, cały spacer nie odbył się bez problemów. Kiedy chciał użyć kamery zamontowanej na jego klatce piersiowej, zauważył, że jego skafander rozszerzył się do tego stopnia, że nie był w stanie włączyć urządzenia, a co gorsza nie mógł zmieścić się do śluzy powietrznej. Po 12 minutach spędzonych w otwartej przestrzeni, kiedy chciał wrócić do wnętrza statku, Leonow utknął bokiem w śluzie i niemal dostał udaru cieplnego. Kosmonauta wykroczył również poza procedurę, ponieważ wszedł głową do przodu Wołgi, a zasady wskazywały na wejście nogami do wnętrza statku. Postanowił podjąć bardzo ryzykowny ruch i zmniejszyć znacząco (wręcz niebezpiecznie) poziom ciśnienia w skafandrze, w wyniku czego pojawiły się u niego pierwsze oznaki choroby dekompresyjnej. Wszystko na szczęście zakończyło się dobrze, Leonow ostatecznie dotarł do kapsuły Woschod. Jednak jak sam przyznał kilkanaście lat później, miał w swoim hełmie tabletki samobójcze na wypadek, gdyby nie był w stanie wrócić. 

Debiut Amerykanów

Niecałe trzy miesiące po historycznym spacerze Leonowa, swój pierwszy krok w historii spacerów kosmicznych postawili Amerykanie. Astronauta Ed H. White podczas czwartej misji załogowego programu Gemini, podłączony do siedmiometrowego przewodu dostarczającego mu tlen, opuścił pojazd na około 23 minuty, wykonując pierwszy amerykański EVA. W jego trakcie użył po raz pierwszy urządzenia HHMU (Hand-Held Maneuvering Unit – pol. ręczna jednostka manewrowa), zwanego potocznie ,,pistoletem odrzutowym’’, który działał na sprężony tlen oraz miał na celu ułatwić poruszanie się White’a w otwartej przestrzeni – spacerowicz uznał urządzenie za przydatne, w przeciwieństwie do drugiego członka załogi Gemini 4 – Jamesa McDivitta, który wypominał wady maszyny. White’owi bardzo spodobało się samo spacerowanie i ostatecznie przeciągnął planowany czas wyjścia o dziesięć minut, co wypominała mu kontrola naziemna. Przyznał, że powrót do statku były jego najsmutniejszym momentem w życiu. Oczywiście wyjście nie odbyło się bez kilku problemów, m.in. z włazem statku. Oprócz przeprowadzenia wspomnianego spaceru, misja miała jeszcze drugi ważny cel – przetestowanie po raz pierwszy przez amerykanów ludzkiego organizmu podczas wielodniowego lotu kosmicznego. Innym, drugorzędnym celem tej misji było spotkanie i dokowanie z pustym drugim stopniem rakiety Titan II, co niestety się nie powiodło i wprowadziło zmiany w realizacji spaceru. 

Problemy podczas EVA

Po spacerze White’a również w ramach programu Gemini odbyło się jeszcze osiem spacerów, które również nie były do końca udane. Pojawiały się problemy z zamykaniem włazu, wodą w hełmie czy liczne problemy z widzeniem. Podobne problemy pojawiają się również podczas współczesnych EVA. Ze stresującą sytuacją musiał mierzyć się włoski astronauta Luca Parmitano, u którego podczas spaceru w hełmie pojawiło się aż 1,5 litra wody z powodu awarii systemu, co uniemożliwiało kontakt zarówno z kontrolą misji, jak i jego spacerowym towarzyszem. Ostatecznie, astronauta bezpiecznie dotarł do wnętrza ISS. Innym potencjalnym zagrożeniem mogłoby być uderzenie mikrometeoroidu, który mimo swoich niewielkich rozmiarów przez prędkość, jaką osiąga (nawet większą niż wystrzelony pocisk) jest w stanie wyrządzić ogromne szkody, i stanowić zagrożenie zarówno dla bezpieczeństwa astronautów, jak i struktury stacji. Na szczęście, do takiej sytuacji jeszcze nigdy nie doszło.

Pierwsze kompletne sukcesy

Pierwszy w pełni udany spacer kosmiczny odbył się podczas lotu Gemini 12. W sumie podczas całej misji odbyły się trzy takie spacery. Ich sukces stał za wprowadzeniem nowych technologii oraz pierwszych w historii szkoleń w basenie neutralnej pływalności. Jest to obiekt, który posiada gigantyczny kryty basen zawierający miliony litrów wody, w którym zanurzone są repliki statków kosmicznych, aktualnie głównie modułów stacji kosmicznych. Astronauci, którzy szkolą się do lotu w kosmos, spędzają wiele godzin, trenując właśnie w tych obiektach, ponieważ odzwierciedlają one doskonale warunki prawdziwego spaceru. Praktyka ta jest stosowana do dziś przez większość największych agencji kosmicznych.  

Pierwszy spacer kosmiczny, który wykonała więcej niż jedna osoba, przypisujemy misji Sojuz 4 i 5 w styczniu 1969 roku. Wtedy to, obie kapsuły połączyły się i dwóch z trzech załogantów Sojuza 5 przeniosło się do samotnego kosmonauty w kapsule Sojuza 4, by powrócić z nim na Ziemię. Aby dostać się do kapsuły, kosmonauci musieli przejść po kadłubie Sojuza i wejść do środka statku, co zakończyło się powodzeniem i jednocześnie ustanowieniem pierwszej w historii wymiany załóg między kapsułami.

Rola kobiet w historii spacerów

Ważną część w historii spacerów kosmicznych odegrały również kobiety. Pierwszą spacerowiczką została kosmonautka Swietłana Sawicka, która to podczas misji Sojuz T-12 przeprowadziła wraz z drugim kosmonautą trzy i pół godzinny spacer kosmiczny przy radzieckiej stacji kosmicznej Salut 7 w lipcu 1984 roku. Kilka miesięcy wcześniej NASA ogłosiła, że to astronautka Kathryn D. Sullivan podczas misji wahadłowca Challanger STS-41-G zostanie pierwszą kobietą spacerującą w otwartej przestrzeni, jednak również i w tym przypadku Sowieci ich wyprzedzili – ostatecznie została ona pierwszą amerykanką, która tego dokonała. Natomiast pierwsze EVA przeprowadzone tylko i wyłącznie przez kobiety miało miejsce dopiero w październiku 2019 roku, kiedy to Christina Koch wraz z Jessicą Meir wykonały prace modernizacyjne na zewnątrz Międzynarodowej Stacji Kosmicznej (ISS). Astronautką z największą ilością godzin spędzonych w otwartej przestrzeni kosmicznej jest Sunita Williams z dziewięcioma spacerami kosmicznymi na koncie, które trwały łącznie ponad 62 godziny. 

Spacery księżycowe

Spacery kosmiczne to nie tylko wyjście w otwartą przestrzeń, ale również przejście po powierzchni ciała niebieskiego. W dotychczasowej historii podboju kosmosu człowiek miał okazję spacerować jedynie po Księżycu. Pierwszy taki spacer odbyli amerykańscy astronauci Neil Armstrong oraz Buzz Aldrin podczas misji Apollo 11 – pierwszego lądowania człowieka na Srebrnym Globie. Armstrong, podczas schodzenia z lądownika Orzeł, wypowiedział znane każdemu słowa: „To mały krok dla człowieka, ale wielki skok dla ludzkości”. Chwilę po Neilu zszedł Aldrin i wspólnie wykonali pamiątkowe fotografie, zebrali ok. 21 kg próbek skał i pyłu księżycowego, wbili w powierzchnię amerykańską flagę czy porozmawiali z prezydentem Nixonem. Sam spacer trwał około 2,5 godziny i jak sam Neil Armstrong przyznał, poruszanie się po Księżycu okazało się łatwiejsze niż podczas treningów. Podczas kolejnego spaceru księżycowego, tym razem w ramach misji Apollo 12, astronauci odwiedzili bezzałogowy lądownik Surveyor 3 – drugi amerykański pojazd, który wylądował na Księżycu. Na powierzchni Srebrnego Globu grano również w golfa, co miało miejsce w trakcie misji Apollo 14. Księżycowym golfistom był Alan Shepard, pierwszy Amerykanin w kosmosie i załogant wspomnianej misji. Drugi członek załogi, Edgar Mitchell, postanowił również spróbować innego sportu – rzucił prowizorycznym oszczepem, który wylądował w podobnym miejscu co dwie piłeczki golfowe wyrzucone przez Sheparda, czyli w odległości około 15 metrów od astronautów. Podczas ostatnich misji Apollo na Księżycu poruszano się również za pomocą czterokołowego łazika LRV (Lunar Roving Vehicle), przy którego konstrukcji pracował również Polak – Mieczysław G. Bekker. Ostatnimi osobami, które dotychczas spacerowały po powierzchni Srebrnego Globu, byli Eugene Cernan oraz Harrsion Schmitt podczas misji Apollo 17, ostatniej z całego programu. Wykonali oni wtedy aż 3 EVA, łącznie trwające ponad 22 godziny. 

Spacer kosmiczny bez zabezpieczenia

Kolejnym ciekawym elementem historii EVA zdecydowanie jest pierwszy niezależny spacer kosmiczny, bez bezpośredniego połączenia ze statkiem kosmicznym. Wykonał go Bruce McCandless (a później także inny członek misji, Robert Stewart) podczas dziesiątego lotu amerykańskiego wahadłowca, w trakcie misji STS-41-B. Astronauta po raz pierwszy w historii skorzystał wtedy z tzw. „plecaka odrzutowego” – MMU (Manned Maneuvering Unit), oddalił się o ok. 100 metrów od wahadłowca i swobodnie latał przez około 1,5 godziny. Bruce po wyjściu ze statku przypomniał światu legendarne słowa Neila Armstronga, lekko zmieniając je, mówiąc: „Może to był mały krok dla Neila, ale dla mnie to ogromny krok”. Unoszącego się nad Ziemią McCandlessa uchwycił z pokładu promu Robert Gibson na legendarnym zdjęciu. Warto wspomnieć, że w trakcie spacerów kosmicznych podczas lotów wahadłowców, oprócz umieszczania satelitów, prowadzono naprawy jednego z najważniejszych urządzeń w historii astronomii – Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. 

Współczesne spacery kosmiczne

Rekordzistą pod względem zarówno ilości wykonanych spacerów, jak i łącznej długości ich trwania – 16 wyjść trwających 82 godziny – jest kosmonauta Anatolij Sołowjow, który brał udział w aż pięciu misjach do stacji Mir. Amerykański rekord należy natomiast do astronauty NASA – Michael’a Lopez-Alegria – który ma na swoim koncie 10 EVA i 67 godzin w otwartej przestrzeni. Na moment pisania tego artykułu odbyły się 274 EVA na ISS, natomiast na chińskiej stacji Tiangong 18 takich spacerów. W trakcie chińskiej misji Shenzhou 19 ustanowiono rekord najdłuższego spaceru kosmicznego w historii, który należy do dwóch tajkonautów – Cai Xuzhe i Song Lindong – czas tego spaceru przekroczył 9 godzin! Podczas wyjścia taikonauci zainstalowali system zabezpieczający przed śmieciami kosmicznymi i przeprowadzili ogólną inspekcję stacji. 

We wrześniu 2024 roku z przylądka Canaveral na Florydzie wystartowała prywatna misja załogowa – Polaris Dawn – podczas której odbył się wyjątkowy spacer kosmiczny. Na pokładzie statku Crew Dragon, czwórka prywatnych astronautów wyruszyła na niecałe pięć dni na orbitę okołoziemską, która była dość wyjątkowa – w pewnym momencie załoga znajdowała się 1400 km od Ziemi, najdalej od czasu księżycowego programu Apollo. Jednak najistotniejsza rzecz wydarzyła się w trzecim dniu misji – odbył się wtedy pierwszy komercyjny spacer kosmiczny.

Przeprowadzenie tego EVA mierzyło się z wieloma wyzwaniami, począwszy od zupełnie nowego kombinezonu, aż po zmiany w kapsule. Skafander do spacerów kosmicznych zaprezentowany przez SpaceX, czyli operatora lotu, znacząco różni się od tych znanych nam z EVA przeprowadzanych na ISS, gdzie używa się skafandrów EMU (Extravehicular Mobility Unit) czy rosyjskiego Orłan. Te ważą kilkadziesiąt kilogramów i są tak naprawdę osobistym statkiem kosmicznym astronautów. Natomiast bazą skafandra SpaceX jest ich wcześniejszy kombinezon do tzw. IVA (Intravehicular Activity), czyli do poruszania się wewnątrz pojazdu, używany podczas startów i lądowań. Skafander z misji Polaris Dawn różni się głównie tym, że jest połączony do statku-matki pępowiną, podobnie jak miało to miejsce podczas pierwszych EVA. Dodatkowo jest wyposażony w wyświetlacz oraz kamery w hełmie, który jest pokryty warstwą z miedzi oraz tlenku indy i cyny. Pełni to funkcję ochronną i spełnia rolę okularów przeciwsłonecznych. Co ciekawe, obuwie astronautów jest zbudowane z tego samego materiału co interstage rakiety Falcon 9 i bagażnik kapsuły Dragon. Oprócz kombinezonu wprowadzone zostały zmiany w samej kapsule Dragon Resilience. Zamiast portu dokującego w górnej części statku, zastosowano konstrukcję nazwaną Skywalker – układ drabin i uchwytów, ułatwiający wydostanie się z kapsuły. Przez brak śluzy powietrznej w Dragonie, do wnętrza statku musiała zostać “wpuszczona” próżnia, w efekcie czego wszyscy astronauci byli zmuszeni mieć na sobie skafander EVA.

Od momentu dekompresji statku do ponownego zamknięcia włazu minęło ok. 26 minut, podczas których najpierw Jared Isaacman, a następnie inżynierka SpaceX Sara Gillis (która została najmłodszą osobą wykonującą EVA) wyszli z kapsuły Dragon i przeprowadzili rozmaite testy nowego skafandra. Mimo dość krótkiego wyjścia, misja Polaris Dawn otworzyła nową erę spacerów kosmicznych, które od tego momentu, po odpowiednim przeszkoleniu, mogą wykonywać prywatni astronauci. W przyszłości będziemy zapewne świadkami otwarcia nowej ery spacerów księżycowych, po ponad 50 latach, wraz z rozwojem programu Artemis, a kolejnym krokiem będą pierwsze spacery po czwartej planecie naszego Układu Słonecznego – Marsie.