Trong các sứ mệnh Apollo, các phi hành gia đã thực hiện thành công nhiều chuyến đi bộ ngoài không gian trên Mặt Trăng và đằng sau tất cả những điều này là một phát minh tuyệt vời mang tên Hệ thống hỗ trợ sự sống di động (PLSS). PLSS đóng vai trò như đường dây cứu sinh cho các phi hành gia, cung cấp oxy cần thiết, loại bỏ carbon dioxide và hơi nước, đồng thời đảm bảo họ có thể hoạt động bình thường trong môi trường khắc nghiệt.
PLSS cung cấp mọi chức năng hỗ trợ sự sống mà các phi hành gia cần khi không được kết nối trực tiếp với tàu vũ trụ.
PLSS được thiết kế để cho phép các phi hành gia di chuyển xung quanh như thể họ đang đeo ba lô. Các chức năng chính của nó bao gồm điều chỉnh áp suất bên trong bộ đồ vũ trụ, cung cấp oxy thở, loại bỏ carbon dioxide, độ ẩm, mùi hôi và các chất ô nhiễm khác, và làm mát và lưu thông oxy và nước. Công nghệ này không chỉ giới hạn trong các sứ mệnh Apollo mà sau đó còn được sử dụng trong bộ đồ phi hành gia của Tàu con thoi và Trạm vũ trụ quốc tế.
Các hệ thống hỗ trợ sự sống di động được sử dụng trong các sứ mệnh Apollo bao gồm lithium hydroxide để loại bỏ carbon dioxide khỏi không khí thở và bộ đồ làm mát bằng chất lỏng để lưu thông nước nhằm thải nhiệt dư thừa vào không gian, tạo thành các tinh thể băng. Quá trình này không chỉ đảm bảo nhu cầu sống của các phi hành gia mà còn giúp hạ nhiệt độ cơ thể và ngăn ngừa say nắng.
Trong các sứ mệnh Apollo 11-14, thời gian hoạt động trên bề mặt Mặt Trăng của các phi hành gia bị giới hạn trong bốn giờ, nhưng với các sứ mệnh kéo dài của Apollo 15-17, thời gian hoạt động của họ đã tăng lên tám giờ.
Để đạt được mức tăng này, áp suất lưu trữ oxy của PLSS đã được tăng lên và lượng lithium hydroxide và nước làm mát cũng được tăng lên. Điều này cho phép các phi hành gia bay trong môi trường lơ lửng của Mặt Trăng trong thời gian dài hơn, chứng minh khả năng khám phá không gian của loài người.
Khi quá trình khám phá không gian tiến triển, thiết kế của PLSS cũng có sự thay đổi. Trên tàu con thoi và Trạm vũ trụ quốc tế, NASA đã giới thiệu các hệ thống hỗ trợ sự sống mới có khả năng xử lý oxy và carbon dioxide hiệu quả hơn và tăng cường sự thoải mái về môi trường thông qua bộ đồ làm mát bằng chất lỏng. Những bộ đồ du hành vũ trụ này không chỉ đảm bảo an toàn cho tính mạng của các phi hành gia mà còn giảm thiểu mức tiêu thụ.
Các hệ thống này thường được thiết lập ở mức 4,3 psi để đảm bảo hiệu quả và an toàn cho các phi hành gia ngoài không gian.
Đằng sau những công nghệ quan trọng này là rất nhiều nghiên cứu và thử nghiệm để đảm bảo các phi hành gia có thể nhận được sự hỗ trợ sinh tồn đầy đủ ngay cả trong những điều kiện khắc nghiệt nhất.
PLSS trong tương lai sẽ xem xét thêm nhiều công nghệ mới có thể áp dụng. Ví dụ, công nghệ hấp phụ thay đổi áp suất (PSA) được xem là giải pháp cải tiến tiềm năng trong PLSS trong tương lai. Công nghệ này có thể tách carbon dioxide ra khỏi khí hiệu quả hơn và thông qua quá trình tái sinh liên tục, cho phép sử dụng hiệu quả hơn so với lithium hydroxide hiện có.
Thông qua sự phát triển của công nghệ này, các phi hành gia tương lai sẽ có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt trong thời gian dài hơn mà không bị hạn chế bởi tình trạng bão hòa hệ thống.
Các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm các giải pháp mới để đáp ứng nhu cầu của các sứ mệnh không gian trong tương lai. Ví dụ, khi loài người tiếp tục khám phá hệ mặt trời, việc làm thế nào để giữ cho các phi hành gia khỏe mạnh trong các sứ mệnh không gian dài ngày đã trở thành ưu tiên hàng đầu trong nghiên cứu khoa học.
Như các sứ mệnh Apollo đầu tiên đã dạy chúng ta, PLSS không chỉ là một hệ thống hỗ trợ sự sống đơn thuần; nó thực sự là nền tảng cho hành trình khám phá không gian của con người. Điều này cũng thúc đẩy chúng ta suy ngẫm về những thách thức mà hoạt động thám hiểm không gian trong tương lai sẽ phải đối mặt và làm thế nào chúng ta có thể vượt qua những thách thức này?