นักวิจัยในห้องปฏิบัติการ Man Vehicle Laboratory (MVL) ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งรัฐแมสซาชูเซสต์ (MIT) ได้เริ่มต้นโครงการที่จะผลักดันชุดนักบินอวกาศรุ่นใหม่ ( เป็นแบบแนบผิวหนัง เหมือนที่เราเห็นกันบ่อยๆในภาพยนตร์ Sci-fi ดังรูปข้างบน) ให้ผ่านกระบวนการจากขั้นตอนศึกษาวิจัยไปสู่การพัฒนาและสร้างขึ้นจริง โดยมีเป้าหมายที่จะให้ได้ชุดต้นแบบ (prototype) ขนาดสวมใส่ได้จริงภายในระยะเวลาสามปี

โครงการนี้ตั้งได้อาศัยผลงานวิจัยชิ้นล่าสุดที่ออกมาจากห้องปฏิบัติการ MVL ในสถาบัน MIT ซึ่งเป็นผลการค้นคว้าที่เกี่ยวกับการพัฒนาชุดนักบินอวกาศด้วยวัสดุพิเศษและการใช้ระบบต้านแรงดันเชิงกลศาสตร์ (mechanical counter-pressure) สำหรับการสร้าง “second skin” ซึ่งก็คือชุดนักบินอวกาศที่แนบผิวหนัง ซึ่งจะต่างจากชุดนักบินอวกาศแบบเก่า ที่ใหญ่เทอะทะ และมีถุงลมอัดแก๊สจนพอง

โครงการนี้ได้รับทุนสนับสนุนจากองค์การ NASA และจะดำเนินการภายใต้ความร่วมมือกับบริษัท Cambridge Aerospace ซึ่งพร้อมจะเริ่มดำเนินการได้ในเดือนกุมภาพันธ์นี้

Liang Sim หนึ่งในทีมนักวิจัยของห้องปฏิบัติการ MVL ได้กล่าวว่า “ภายในชุดนักบินอวกาศก็เหมือนกับภายในยานอวกาศดีๆ นี่เอง เพราะว่า ข้างในชุด มีทั้งระบบพยุงชีวิต ระบบควบคุมแรงดัน ควบคุมอุณหภูมิ ระบบป้องกันสะเก็ดอุกกาบาต และอุปกรณ์ต่างๆ อีกมากที่จำเป็นสำหรับการช่วยให้นักบินอวกาศสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้” Liang กล่าวต่ออีกว่า “ชุดนักบินอวกาศที่ใช้อยู่ทุกวันนี้อาศัยกลไกที่ใช้แก๊สที่เราหายใจเข้าไปเป็นตัวช่วยปรับแรงดันภายในชุดของนักบิน ซึ่งกลไกแบบนี้ไปทำให้การเคลื่อนไหวของนักบินทำได้อย่างจำกัด อีกทั้งระบบที่ซับซ้อนอย่างระบบควบคุมอุณหภูมิหรือระบบขจัดความชื้นของชุดนักบินอวกาศแบบเก่าก็มีความเสี่ยงที่อาจเป็นอันตรายถึงชีวิตหากเกิดรูรั่วอันเนื่องมาจากของแหลมคมมาทิ่มแทง”

ชุดนักบินอวกาศรุ่นใหม่นี้ สร้างมาจากเส้นใยที่ทำจากวัสดุพิเศษสานทอกันจนเป็นเนื้อผ้า ซึ่งเส้นใยพวกนี้ถูกควบคุมให้รักษาสมดุลของแรงดันภายในชุดของนักบิน อีกทั้ง ด้วยเทคนิคการสร้างชุดนักบินอวกาศแบบนี้แล้ว นักวิจัยสามารถเพิ่มเติมชั้นของเนื้อผ้าได้อีกหลายชั้น โดยให้แต่ละชั้นทำหน้าที่แตกต่างกันไป อย่างเช่น ชั้นหนึ่งทำหน้าที่ป้องกันอันตรายจากรังสีอวกาศ อีกชั้นทำหน้าที่ควบคุมอุณหภูมิ เป็นต้น

ข้อได้เปรียบที่เห็นได้ชัดของชุดนักบินอวกาศแบบแนบผิวหนังเหนือชุดรุ่นเก่าก็คือ ความคล่องตัวและความสะดวกสบายที่นักบินอวกาศจะได้รับเมื่อปฏิบัติภารกิจ รวมไปถึงความปลอดภัยที่มากกว่าและงบประมาณในการสร้างชุดน้อยกว่าอีกด้วย

Jeffrey Hoffman นักบินอวกาศของ NASA ซึ่งเป็นหนึ่งในคณะกรรมการพิจารณาให้ทุนสนับสนุนโครงการนี้กล่าวว่า “การสร้างชุดนักบินอวกาศแบบแนบผิวหนังที่อาศัยหลักกลศาสตร์ในการรักษาสมดุลของแรงดัน ได้ช่วยให้นักวิจัยสามารถเพิ่มเติมชั้นของเนื้อผ้าได้ ซึ่งสามารถสวมใส่ ถอดเปลี่ยนและซ่อมแซมได้ง่ายและรวดเร็วเหมือนเสื้อผ้าธรรมดาทั่วไป” Jeffrey กล่าวเพิ่มเติมอีกว่า “ชุดนักบินอวกาศรุ่นใหม่นี้มีศักยภาพที่จะปฏิวัติรูปแบบของภารกิจของนักบินอวกาศเลยทีเดียว”

Liang ได้บอกว่า ผลการวิจัยที่ MIT ได้สาธิตให้เห็นแล้วว่า ระบบต้านแรงดันเชิงกลศาสตร์ (mechanical counter-pressure) สามารถพยุงชีวิตของนักบินให้ดำรงอยู่ได้ภายใต้สภาวะสุญญากาศเป็นอย่างดี Liang กล่าวอีกว่า สิ่งที่ท้าทายที่สุดในการสร้างชุดนักบินอวกาศรุ่นใหม่ก็คือ จะทำยังไงที่จะให้แรงดันภายในชุดเท่ากันและทั่วถึงกันหมดตลอดผิวหนังของนักบิน ซึ่งจะทำได้ยากมากที่บริเวณข้อต่อ เขากล่าวอีกว่าการสร้างชุดแบบใหม่นี้ ต้องพึ่งพาความก้าวหน้าในงานวิจัยสองสาขา ซึ่งก็คือ งานวิจัยด้านวัสดุศาสตร์ ที่เกี่ยวกับการศึกษาวัสดุ “Shape Memory Polymers” และ งานวิจัยด้านการประยุกต์นำ “Lines of non-extension” มาใช้บนร่างกายของมนุษย์

Shape Memory Polymers คือโพลีเมอร์ที่สามารถคืนรูปสู่รูปร่างเดิม เมื่อได้รับการกระตุ้นจากสิ่งกระตุ้นต่างๆ อย่างเช่นกระแสไฟฟ้าหรือความร้อน ซึ่งก็เหมือนกับว่า มันสามารถจำลักษณะรูปร่างต้นแบบของมันไว้ได้ ด้วยคุณลักษณะพิเศษแบบนี้เองที่ทำให้มันควบคุมแรงดันภายในชุดนักบินให้คงระดับเดิมไว้ได้ถึงแม้ว่าเนื้อผ้าของชุดนักบินจะมีการเปลี่ยนรูปร่างไป ส่วน Lines of non-extension คือเส้นใยที่สานกันและพาดไปทั่วร่างกาย มันมีคุณลักษณะพิเศษตรงที่มันจะไม่ขยายตัวออกถึงแม้ว่าร่างกายจะมีการเคลื่อนไหว ช่วยให้นักวิจัยสามารถนำไปประยุกต์ทำเป็น “โครงกระดูก” ที่คงทนแข็งแรงแต่ไม่ขัดกับการเคลื่อนไหว

สำหรับงานวิจัยในระยะแรกของโครงการ พวกนักวิจัยจะพยายามหาวิธีการและเทคนิคที่จะควบคุมการใช้ shape memory polymers สร้างแรงดันให้มีระดับเท่าเทียมกันตลอดทั่วบริเวณของวัสดุรูปร่างต่างๆกัน ส่วนในระยะที่สองนั้น ซึ่งอาจจะเริ่มภายในเวลาหกถึงสิบเดือนนั้น พวกเขาคาดว่าน่าจะสามารถเริ่มต้นสร้างชุดต้นแบบที่มีขนาดเท่าของจริง

และหากว่า พวกเขาทำได้สำเร็จตามระยะเวลาที่กำหนด ชุดนักบินอวกาศแบบใหม่นี้อาจจะถูกใช้เป็นครั้งแรกในภารกิจสำรวจดวงจันทร์ในอีกสิบปีข้างหน้าขององค์การ NASA และอาจจะรวมไปถึง ภารกิจสำรวจดาวอังคารที่จะตามมาอีกด้วย