Handschoen tegen kleine meteorieten

Ruimtepakken

Steeds meer mensen gaan de ruimte in. Hun kleding komt van twee kostuumontwerpers.

SpaceX en Boeing willen in 2017 ruimtevluchten te gaan verzorgen van Cape Canaveral naar het Internationale ruimtestation (ISS). NASA hoopt binnen twintig jaar mensen op Mars te krijgen. Startup Planetary Resources wil mineralen gaan winnen op asteroïden en Bigelow Aerospace hoopt de belangrijkste bouwer van ruimtestations te worden.

Wat hebben deze organisaties gemeen? Ze hebben allemaal ruimtepakken nodig.

En daarom werkt Final Frontier Design (FFD) aan de nieuwste generatie ruimtepakken. Het bedrijf van de Amerikaan Ted Southern en de Rus Nikolai Moiseev staat in de start-up-enclave Brooklyn Navy Yard, New York. Hun kantoor aan de oever van de East River is niet groter dan een typisch eenkamer appartement in deze stad. Vijf mensen werken hier aan de toekomst van de ruimtevaart op dertig vierkante meter tussen een naaimachine, een werkbank, lasapparaten en een rek vol oranje ruimtepakken. Eind augustus kreeg de start-up een nieuw NASA-contract ter waarde van 367.000 dollar (275.000 euro), hun zevende alweer, om een betere handschoen te ontwikkelen voor Amerikaanse astronauten. Een handschoen die mogelijk gebruikt zal worden bij een missie naar Mars.

Moiseev werkte meer dan twintig jaar bij de vooraanstaande Russische ruimtepakkenfabrikant Zvezda. De twee oprichters ontmoetten elkaar in 2007 tijdens een door NASA georganiseerde ontwerpwedstrijd. „Ik studeerde destijds beeldhouwen aan het Pratt Institute in Brooklyn en was geobsedeerd door handen”, vertelt Southern op een kruk voor zijn oranje ruimtepakken. „Toen ik las over de wedstrijd gaf ik me uit verwaandheid meteen op”. Beiden verloren, maar nadat Southern Moiseev een lift aanbood naar New York ontstond een band. Toen NASA in 2009 opnieuw een wedstrijd organiseerde, nam Moiseev vanuit Rusland weer contact op met de kostuumontwerper. Southern lacht: „Hij had een Amerikaan nodig om mee te doen”. Ze wonnen de tweede prijs met hun handschoen, die bescherming bood tegen micrometeorieten. NASA spoorde Moiseev en Southern aan hun werk samen voort te zetten. Hun handschoen was flexibeler dan die van de ruimteorganisatie. Met het prijzengeld van honderdduizend dollar zette het tweetal FFD op.

Lingerieontwerper

Net als Southern, die onder meer nog werkt voor lingeriebedrijf Victoria’s Secret en Cirque du Soleil, hebben de overige FFD-werknemers een achtergrond als kostuumontwerper. Eentje zelfs voor Broadway musicals. Dat is allerminst opmerkelijk. De pakken van het Apollo-ruimteprogramma, die waar Neil Armstrong en Buzz Aldrin mee op de maan liepen, werden ontwikkeld door ondergoedmerk Playtex.

De ruimtepakken die FFD maakt zijn voor gebruik binnen ruimtevoertuigen, zogeheten Intra-Vehicular Activity (IVA). De buitenkant van het pak van FFD is bekleed met Nomex, een brandwerende variant van nylon, met daaronder een met pur bewerkte nylon laag. Het is een ‘one-size-fits-all’ pak uit één stuk. De helm zit dus vast aan het pak. Die bestaat uit een halve ring van roestvrij staal aan de voorzijde en een Lexan vizier. Een slang aan de voorzijde pompt lucht in het pak zodat de astronaut kan ademen en er genoeg spanning ontstaat die het lichaam beschermt tegen lagere buitendruk. Het idee is dat in ieder geval alle onderdelen, behalve de kledingstukken, in de toekomst met een 3D-printer gemaakt kunnen worden. Op aarde of in het ISS. Voor ruimtewandelingen – Extra Vehicular Activity (EVA) – is een pak veel uitgebreider met onder andere een beschermlaag tegen micrometeorieten en een eigen luchtvoorziening.

Het bijzondere aan de IVA-pakken van FFD is dat zij bestaan uit één laag. Die van NASA, het Advanced Crew Escape Suit (ACES of S1035), bestaan uit twee lagen. De onderlaag blaast als een ballon op tegen de buitenlaag van het ruimtepak. Dat zorgt ervoor dat astronauten meer moeite moeten doen om te kunnen bewegen. In de handschoenen van de S1035 kan dat leiden tot te veel druk en wrijving op de nagels, die er vervolgens vanaf vallen.

Daarnaast zijn de kostuums van FFD een stuk lichter (acht in plaats van twaalf kilo). „Dat is tweehonderdduizend dollar aan brandstof die je bij een lancering kan besparen met een bemanning van zeven astronauten”, rekent Southern voor. En de pakken zijn goedkoper dan de S1035 (65.000 dollar en 300.000 dollar). Het probleem? De S1035 is door NASA gecertificeerd en die van FFD nog lang niet.

Tot nu toe maakte het bedrijf van Southern vijf pakken. Het Spaanse Zero2Infinity schafte vorig jaar al een IVA-pak aan voor ballonvluchten boven 20 kilometer – en ook een testpiloot in Florida gebruikt er een. Ondanks de hausse rondom commerciële ruimtevluchten is het dus geen vetpot, ruimtepakken maken. Overheidscontracten zijn ook geen garantie voor inkomen. Southern wijst naar zijn vijf werknemers en zijn kantoorruimte. „Dat gaat hier aan op”.

Regenjas

Om de ontwikkeling van ruimtepakken en handschoenen te bekostigen richt FFD zich dan ook deels op de „aardse markt”. Voor een paar honderd dollar kunnen mensen zichzelf even een astronaut wanen door een pak aan te trekken en in een simulator vliegen. Southern en Moiseev ontwikkelen momenteel ook een regenjas met ruimtematerialen: mylar (reflecterende polyester film) en Dyneema (supersterke maar uiterst lichte polyetheenvezels). Het kledingstuk moet dragers tijdens extreme weersomstandigheden of na het lopen van marathons warm houden. De mutsen van FFD – met ingebouwde microfoon voor de communicatie tussen astronauten – hebben nog een lucratieve doelgroep: gamers. Daarnaast richt FFD zich vooral op samenwerkingen. Zoals met de brandweer van New York voor een vuurvaste flexibele handschoen.

De droom van Southern en Moiseev is echter Mars. Maar totdat de eerste echte commerciële ruimtevluchten van de grond komen, zitten zij in Brooklyn. Tussen de ambachtelijke mayonaise- en koffiemakers en hippe voedselmarkten.