La tenue spatiale utilisée par les astronautes du programme Mercury était une version modifiée de la tenue pressurisée de la Navy pour les vols à haute altitude. Elle était constituée d' une couche intérieure de néoprène avec du nylon par dessus et une couche extérieure de nylon aluminisé. Les joints mobiles du coude et des genoux ont été réalisé par de simple morceaux de tissus cousus dans la tenue. Mais même avec ces morceaux de tissus, il était difficile pour le pilote de plier le bras ou lutter contre les forces de pression du costume. Comme les articulations étaient serrées, les joints de la tenue se plier sur eux même réduisant le volume interne et augmentant la pression. La tenue Mercury n' était pas pressurisée et servait uniquement au retour si la cabine venait à se dépressuriser. La pression limitée de la tenue n' était pas un gros inconvénient dans la petite cabine Mercury.

Avec Gemini, la tenue devient costume spatial pressurisé constitué de néoprène avec par dessus du nylon et recouvert de Dacron et téflons filés. Cette couche réduit la raideur de la tenue quand elle est pressurisée et sert de structure rempart vers l' extérieur. Le fait que les bras et des épaules soient plus mobiles est consécutif à ce "multi couche" spécialement étudié pour ce costume. C' est BF Goodrich qui reçoit 209 701 $ en 1962 pour réaliser les tenues de Gemini. Elles se devaient d' être confortable pour les missions de longue durée que la NASA prévoyait. En 1963, la NASA rejette les tenue G2G au profit de celle de David Clark Cie. Le nouveau dessin, G1C utilisait des gants, casques et matériels Goodrich. Le dessin de Clark, le G2C est testé en 1963. Mais suite à des problèmes, la tenue est modifiée. 
La version G3C est utilisé pour la première fois sur Gemini 3. Cette tenue ne permet pas les EVA mai assure une bonne protection en cas d' ouverture de l' écoutille. 
Sur les trois autres missions Gemini 4 à 7, c' est le G4C qui est utilisé. 
Gemini 7 utilise le G5C développé pour les vols de longue durée que les astronautes pouvaient enlevé dans leur cabine (gants, bottes et casque). C' est la version allégé du G4C (6 kg contre 12). Il n' était pas prévu pour les EVA seulement contre les dépressurisation accidentelle.
Le G4C de Gemini 9 était équipé d' une protection dorsale et sur les jambes contre les gaz  du scooter AMU (Astronaut Maneuvring Unit). Il possédait une entrée et une sortie pour l' oxygène relié au système de soutien vie externe le tout en circuit fermé et le système de communication était dans le scaphandre non pas dans le casque comme sur les autres versions. C' est un scaphandre complètement fermé. L' entrée se faisait par derrière grace à une zip. Les gants et les bottes de ce scaphandre étaient équipé de velcro afin de se maintenir droit. 

Les astronautes d' Apollo 1 utilise le AC1 une version "gonflé" du scaphandre Gemini mais qui ne leur sauvera pas la vie en 1967. Le casque est muni d' une protection pour la visière sur le sommet comme certain casque de Gemini.

Pour Apollo, un autre type de scaphandre est développé. Le dernier prototype est le A6L, A pour Apollo et L pour International Latex Corp. La couche externe est du Béta, un nouveau matériaux en verre résistant au feu. Il est équipé de 6 connecteurs sur le devant, une fermeture éclair a l' arrière et un casque ouvert non rembourré reposant sur les épaule (fixation par anneau). Les connections se faisant au niveau du casque et des poignets. Les ombilicaux d' air connectés sur la poitrine étaient emmanché et ainsi protégés comme le reste de la tenue. Les bandes grises dans le dos sur les épaules et les coudes sont du Chromel R.   
 

Avec Apollo 7 en octobre 1968, le A7L est testé. Semblable au A6L, le A7L est décliné en deux versions pour les vols orbitaux (IVA Internal Vehicular Activity) et les marches lunaires (LEVA Lunar External Vehicular Activity). Jusqu' à Apollo 13, c' est la tenue A7L qui est utilisé en version IVA et LEVA (Apollo 10 à 13). Le Chromel a pratiquement disparu (il sera utilisé sur les gants et les bottes) ainsi que la protection des ombilicaux d' air.

Pour les activités sur la lune, la panoplie de l' astronaute se compose de son vêtement pour les sorties extravéhiculaires, l' EMU, Extra Véhicular Mobility Unit, et le sac portable de survie PLSS, Portable Life Support System. Cet équipement très coûteux et complexe est réalisé par Hamilton Standard, il doit protéger l' astronaute des radiations UV et IR, des micrométéorites, des variations de températures sur la lune. Il est conçue pour une pression extérieure inférieure de 0,000 000 000 1 mn de Mercure et pour le 1/6 de la gravité terrestre.

D' Apollo 14 à 17, les astronautes utilisent le A7L B. Le scaphandre du commandant et du pilote du LM sont identique, alors que celui du pilote du CM est unique. Le pilote du CM n' a pas de Liquid Cooling Garment (LCG) que porte les deux autres astronautes sur la lune. 
Les deux versions du A7L se différencient extérieurement par:
_ Le zip d' entrée est déplacé de derrière du costume sur le devant et en diagonale.
_ Les connecteurs ombilicaux sont réarrangés sur le devant.
_ Déplacement d' un cache dans la région de l' aine.
_ Mise en place de brassards rouge sur les bras et les jambes du scaphandre du commandant pour le différencier du pilote LM après Apollo 12.
Les différences internes sont l' ajout d' un joint au niveau de la taille afin de permettre à l' astronaute de s' asseoir dans le Lunar Rover. 

Les scaphandres des pilotes du CM d' Apollo 7 à 14 n' avaient que trois sorties d' oxygène sur le devant.  D' Apollo 15 à 17, il en avait cinq, trois à droite et deux à gauche nécessaire pour réaliser les EVA au retour de vol.

Pour chaque mission, 15 scaphandres étaient fabriqués, avec pour l' équipage principal, trois tenues (principale, entraînement et réserve) et pour l' équipage de réserve deux tenues (principale et entraînement). Chaque scaphandre étant unique et fait sur mesure pour l' astronaute, il a été fabrique d' Apollo 7 à 17, 165 tenues. A cela s' ajoute celle utilisé pour Skylab et ASTP. Aujourd' hui pour le Space Shuttle, les tenues sont modulaires avec des parties basses et hautes de différentes tailles pouvant s' adapter aux astronautes hommes et femmes. Le centre Johnson n' en garde que 50 en stock.

STRUCTURE DU A7L

La tenue lunaire a été conçue pour endurer des températures allant de -179 to +154° Celsius sous une pression de 3,70 à 3,90 pound / square inch pendant 7 heures en continu ou 160 au total.  Il pèse 72 kg avec le PLSS. C' est International Latex Corp.(ILC DOVER Inc. maintenant) qui la fabrique et  Hamilton Standard Division of United Aircraft Corp., Windsor Locks, Connecticut pour le PLSS.

La tenue est "spécialement" faite pour protéger l' astronaute des températures extrême de l' espace, le vide et les micrométéorites. Sur la lune, il supporte 120 ° C le jour et -250 ° C la nuit sans lequel un homme ne survivrait que quelques minutes. 

Chaque tenue est fait de 20 à 21 couches  de matériaux spéciaux développés par Du Pont Cie. Elles sont faite en Nylon et dans un nouveau matériau appelé Kapton. La couche extérieure est recouverte de Téflon protégé par des fibres de verre Béta. Pour réfléchir la chaleur du soleil et garder une température confortable dans la tenue, elle est de couleur blanche. D' Apollo 13 à 17, le commandant possédait des bandes rouges aux jambes et aux bras.

L' EMU est constitué de plusieurs sous ensembles, le IMU Intravehicular Mobility Unit, l' EMU de base utilisé dans la cabine Apollo pendant le lancement et les phases critiques du vol. Il est consisté du: 
_ PGA Pressure Garment Assembly avec le Communications Carrier le Snoopy Cap
_ Casque et gants pressurisés

Le PGA est constitué du TLSA Torso Limb Suit Assembly, du ITMG Integrated Thermal Micrometeorit Garment et du PGA Electrial harness. 

A bord du module de commande, les astronautes sont vêtus du CWG Constant Wear Garment et sur la lune le pilote du LM et le commandant du LCG Liquid Cooling Garment.    

TLSA + ITMG + PGA Electrical Harness = PGA

PGA + Snoôpy Cap + casque + gants = IMU/ EMU

La tenue Apollo est nommé PGA Pressure Garment Assembly et la tenue au complet avec le système de survie est appelé EMU Extravehicular Mobility Units. Il est pressurisé avec de l' oxygène à 100 %.      

Pour Apollo, le PGA est utilisé sous différentes formes. La première est la IV IntraVehicular nommée CMP A7LB PGA. Une autre est EV ExtraVehicular pour les marches lunaires et les sorties nommée EV A7LB PGA. Le CMP A7LB PGA est pour le pilote du module de commande et le EV A7LB PGA pour le commandant et le pilote du LM. Pour Skylab, des EV A7LB PGA seront uniquement utilisé. 

Au niveau des genoux, poignets, coudes, chevilles et hanche du CMP A7LB PGA, des joints spéciaux ont été conçus pour pouvoir faciliter les mouvements. Pour les EV A7LB PGA ont été intégrés des joints cou et taille. Le dos, du cou à la cuisse est fermé par fermeture éclair et pressions sur le CMP A7LB PGA. Le EV A7LB PGA a des fermetures éclairs qui s' étendent du coté gauche de la taille, dans le dos sur le coté droit de la taille et en diagonale jusqu' au haut de la poitrine. L' astronaute peut lui même fermé ses pressions mais en général, c 'est son compagnon qui le fait.     

La tenue IV comporte le sous système de collecte des déchets fécaux, le sous vêtement, les senseurs médicaux, le collecteur d' urine, le (TLSA) torso limb suit assembly, le corp de la tenue spatiale, la tenue de protection extérieure Integrated Thermal Micrometeoroid Garment (ITMG), le casque, les gants, la coiffe de communication. L' EMU est composé du vêtement de refroidissement par eau, le LEVA Lunar Extravehicular Visor Assembly sur le casque, les gants lunaires, les bottes lunaires et les caches des ombilicaux.

Le TLSA est composé de trois couches et couvre tout le corps sauf la tête et les mains. S' y connectent les gants et le casque. Le corp du TLSA est fait sur mesure pour chaque astronaute. La partie du haut est réalisée pour une taille unique. Dans le TLSA sont intégrés les lignes d' oxygène et câbles électrique pour les communications. Une valve de contrôle de pression est installé sur le poignet gauche pour maintenir la tenue à 5,5 psi. 

Le ITMG protége de la chaleur extérieure et des micrométéorites. Il est connecté au viseur et bottes lunaires. Réalisé en 7 couches de film aluminisé Kapton, 6 couches de Beta Marquisette, deux couches de Néoprène protégé par du Nylon Ripstop en sandwich avec du tissu Beta. Les genoux, coudes et les épaules sont protégé par du Chromex R. Sur le haut du bras gauche, une poche pour les stylos et lampes a été cousue et sur le droit, une poche pour les lunettes. Sur la cuisse droite, une autre poche a été posée comme fourre-tout. Enfin sur les deux jambes, des poches sont là pour les cartes et checklists. Dans le dos une pièce de Téflon a été cousu pour protéger le dos quand le PLSS est porté.  

 De l' extérieur vers l' intérieur on trouve: 
__ La couche externe qui assure la protection thermique et météoritique. Elle comporte une enveloppe en tissus de verre résistant au feu, munie de renfort métallique; 
__ Des épaisseurs alternées de verre et de matière plastique aluminisée, qui absorbent l' énergie des micrométéorites et réfléchissent la chaleur. Au total, on compte 2 couches de nylon imprégnés de néoprène, 7 couches de Krapton laminés et une couche de téflon; 
__ Sous ce vêtement protecteur, l' astronaute porte la combinaison pressurisée proprement dite. D' une masse de 16 kg, elle comporte 7 couches de néoprène, nylon, téflon et étoffe béta; 
__ Sous la combinaison pressurisée, un vêtement destiné à refroidir le corps. Sa texture en nylon supporte un véritable filet de tubes fins en chlorure de polyvinyle ( 91 m en tout), par lequel circule en permanence de l' eau entre 7 et 29°C; 
__ Enfin, un sous vêtement léger, le Constant wear garment (CWG) recouvert de Téflon, sur lequel se trouvent fixés les senseurs servant à la bio-télémétrie ( pouls, rythme respiratoire...);

Le casque est en polycarbonate (plastique) et se connecte au TLSA par un anneau en aluminium scellé et reçoit 17 litres d' oxygène par minutes. Ce casque est fixé à la tenue et ne bouge pas lorsque la tête de l' astronaute bouge. Il possède une purge sur le coté gauche permettant de connecter une valve d' air. Une ventilation sur le pad est située à l' arrière.

Le LEVA (lunar extravehicular visor assembly) est en polysulfone blanc et se fixe par dessus le casque pressurisé. Il se compose de deux visières, deux oreillettes latérales et une centrale, une sorte de casquette qui ne sera disponible qu' a partir d' Apollo 13. La visière extérieure est recouverte d'or pour réfléchir la lumière solaire et la chaleur, celle juste au dessous transparente sert de protection. Elles sont comme les oreillettes ajustables.
Dans un premier temps, les ingénieurs ont utilisé du polycarbonate de couleur rouge pour recouvrir le casque alors appelé Extravehicular Visor Assembly (EVVA). Cette configuration est testée lors du vol Apollo 9 où Scott et Schweickart réalisent une sortie dans l' espace. D' autres tests réalisés dans des simulateurs de condition lunaire (température et pression) ont permis de découvrir que le matériel employé ne résisterait pas aux conditions extrêmes de l'environnement lunaire et compromettait la solidité du casque. Un nouveau dessin est fait avec le nouveau matériaux.   

Les bottes lunaires sont fabriquées dans le même matériau que le ITMG. Du métal tissé ou Chromel R forment la coquille externe de la botte pour résister aux haute température de la surface lunaire. La semelle est en caoutchouc. Ces bottes sont chaussées par dessus l' ITMG.

Les gants sont de deux sortes: Les gants IVA et EVA pour chaque PGA. Ils se raccordent aux manches par des joints à soufflet. Ils sont personnalisés, en nylon et néoprène moulés de façon que lorsque la combinaison est pressurisée, ils soient légèrement courbés, les doigts étant, bien sur articulés. Le gant pour la sortie est enfilé par dessus le pressurisé. Il est recouvert de métal ou Chromel R avec les doigts en caoutchouc. Ils s' enfilent par dessus le joint du TLSA. 

LE PLSS, Portable Life Support System.

Le système de survie Apollo PLSS Apollo Portable Life Support System pèse  26 kg. Il mesure 66 cm de haut pour 45 de large et 26 de profondeur. Pour les premières missions (Apollo 11 à 14) il mesurait 51,6 cm n' ayant pas de réservoirs d' eau supplémentaire. Il assure les fonctions respiratoires, la pressurisation du scaphandre, la ventilation  et les communications entre astronautes et la terre. 
L' oxygène qu' il stocke permet à l' astronaute de respirer pendant 7 heures en continu. 600 g d' oxygène est stocké dans un réservoir sous 900 psi de pression. L' oxygène est envoyé par des connecteurs directement dans le casque à une température de 7 à 10° C et ressort par d' autres connecteurs à une température de 26-27 °C. Les impuretés de sortie sont enlevées par le PLSS et réutilise pour la respiration une nouvelle fois.  Il passe à travers des filtres pour absorber le dioxyde de carbone et purifié l' air. Le liquide de refroidissement Liquid Cooling Garment (LCG) passe du PLSS dans le réseau de tubes en Tygon pour absorber la température du corp de l' astronaute. Deux batteries internes de 16,8 V servent d' alimentation électrique. 
La partie supérieur de PLSS abrite un réservoir d' oxygène de secours Oxygen Purge System et une unité de communication. Il permet une extension de 30 mn en air. Il n' a jamais été utilisé sur la lune.

Une unité de contrôle  Remote Control Unit (RCU) ést fixée sur le torse de l' astronaute (sur les crochets d' attache du PLSS) et relier au PLSS par un ombilical permet de vérifier l' état des réserves du PLSS. 

Pour les missions Apollo 11 et 12, le PLSS assurait une autonomie respiratoire de 4 heures sans recharge. Pour Apollo 14, la réserve a été calculée pour une durée de 6 heures et un nouveau dispositif a été joint, le BSLSS, Buddy Secondary Life Support System, qui permettait si un PLSS tombait en panne de vivre sur un seul équipement. A partir d' Apollo 15, le PLSS autorisait 7 heures d' autonomie. 

Le PLSS est endossé par l' astronaute et s' attache par 4 lanières sur le devant (deux au niveau du torse et deux au niveau du ventre) 

Pour les missions J, la tenue lunaire sert aussi à attacher les outils qu' utiliseront les astronautes pour récolter des pièrres, le marteau, appareil photo, sacs et autres pinces. De même qu' un sac est attaché sur chaque PLSS, à gauche pour le CDRet à droite pour le LMP.  

Avec les bottes, le casque et le PLSS, le scaphandre lunaire a une masse de 82,5 kg, soit 14 kg sur la lune. L' habillage demande l' aide d' une personne et dure 45 minutes. 

Pour la marche lunaire, il a été conseillé aux astronautes de se tenir pencher vers l' avant, et si personne ne tomba au cours du premier vol, Conrad fit une chute sur le sol sélène sans gravité, la faible gravité laissant le temps de se rattraper ou du moins amortir sa chute. Shepard, Apollo 14 en ramassant une pierre mis un genou à terre et s' enfonçant de 10 cm, Mittchell du l' aider à se relever. Scott, Apollo 15 fit aussi une chute sans gravité. En fait d' après les astronautes se déplacer sur la lune n' est pas le plus dur. Le manque de points de repère, les distances, la taille des objets, la couleur est le plus difficile à intégrer. Il n' y a pas de repère comme sur la terre, de plus le passage subit entre l' ombre et la lumière est très déroutant. Le soleil sur la lune est très violent, et même si le casque protége les astronautes, il leur a été déconseillé de regarder le soleil directement.

Pour les missions post Apollo, Skylab et ASTP, le costume lunaire A7L B subit quelques modifications, avec allégement de la protection micro météoritique et l' élimination des bottes lunaires. La visière du casque est moins épaisse, le système de refroidissement par circulation d' eau a été gardé, mais les ombilicaux et le Astronaut Life Support Assembly, ALSA ont été remplacés par un paquet dorsal de secours pour les EVA. L' astronaute étant relier à la station par un cordon ombilical de 18,3 m, marqué tous les 5 m et connecté à un panneau du module sas qui lui assure l' eau, l' électricité et l' oxygène. 

Pour le vol Apollo Soyouz en 1975, des costumes Apollo ont été utilisés, mais comme il n' y avait pas de sortie dans l' espace, les hommes ont été équipés avec le scaphandre A7L B équipé de trois connecteurs sur le devant pour l' oxygène et les communications. C' est le premier scaphandre a avoir sur l' épaule le logo de la NASA version "worm".

Les américains ont utilisé 33 scaphandres lunaire A7L dont 18 de type A7LB (Apollo 15 à SL 4). 

  LISTING DES SCAPHANDRES UTILISES

Photos NASA et My Little Space Museum