Содержание
Главное в космосе — не перегреться
2 февраля 2018, 15:45
Российские космонавты Александр Мисуркин и Антон Шкаплеров 2 февраля вышли в космос по программе российского сегмента МКС для замены приемника на антенне модуля «Звезда». Шкаплеров работает в «Орлане-МК», а для Мисуркина — это первый выход в новой версии скафандра «Орлан-МКС».
Чем отличается новый скафандр, в чем особенности подготовки к выходу, почему скафандры сушат и как человек с ними «борется», рассказал ТАСС Дмитрий Зубов, начальник отделения подмосковного Центра подготовки космонавтов (ЦПК).
Новая система охлаждения
По словам Зубова, в названии нового «Орлана» приставка МКС расшифровывается как «модернизированный компьютеризированный синтетический», в этом скафандре есть два главных отличия. В первую очередь это новая конструкция рукавов и штанин, где используется более надежный вид материала на основе полиуретана.
Читайте также
Как стать космонавтом: требования, подготовка, перспективы
«Второе — это интеграция в скафандр доработанной системы охлаждения оператора. Раньше она была с ручным управлением, теперь стала автоматическая», — рассказал начальник отделения. Космонавту не нужно больше самостоятельно выставлять температуру воды в системе охлаждения механическим переключателем, система делает это автоматически, в зависимости от интенсивности работы.
Работа в скафандре, пояснил специалист, — тяжелый физический труд, так как скафандр находится под давлением и человек постоянно преодолевает сопротивление его мягких оболочек при сгибании рук и ног, можно сказать, борется с ним.
Все это требует существенных физических усилий, и человек выделяет большое количество тепла
Дмитрий Зубов
начальник отделения подмосковного ЦПК
Электронный блок
Доработку в «Орлане-МКС» также прошел пульт оператора скафандра — блок на груди, где, в частности, расположены элементы управления микрокомпьютером скафандра и дисплей.
Тренажерный скафандр «Орлан-МК-Т» в составе тренажера «Выход-2» в Центре подготовки космонавтов имени Ю. А. Гагарина в Звездном городке
© Александр Щербак/ТАСС
«Он (дисплей) стал больше, чем на предыдущей модификации, за счет этого увеличен размер надписей. Это позволят легче считывать информацию, что косвенно влияет и на эффективность, и на безопасность работы космонавтов», — рассказал Зубов.
По словам специалиста, также добавились функции управления — теперь можно с помощью специального тумблера выбирать режим работы системы охлаждения (автоматический или ручной).
Как в термосе
Под основной скафандр перед выходом космонавты одевают синий сетчатый костюм с вплетенными в него пластиковыми трубками. Этот внутренний костюм имеет специальный разъем для подключения к системе охлаждения, в процессе работы в его трубках циркулирует холодная вода. За счет контакта с поверхностью тела костюм отбирает от космонавта лишнее тепло, которое отводится в космос через специальное устройство.
Космонавт Сергей Прокопьев в скафандре «Орлан-МКС» во время тренировки на специализированном тренажере «Выход-2»
© ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю. А.Гагарина»
Костюм типовой. На вход в костюм может подаваться вода температурой от 10 до 25 градусов Цельсия. Космонавту нужна либо холодная вода, когда он очень интенсивно работает, либо теплая, чтобы не замерзнуть, когда он ничего не делает. Новая автоматическая система сама определяет, какая ему температура нужна в данный момент
Дмитрий Зубов
начальник отделения подмосковного ЦПК
Специалист пояснил, что независимо от того, в тени работают космонавты или на солнце, задача скафандра — изолировать внутренний объем с человеком от тепловых притоков извне и, наоборот, от теплоотдачи изнутри. «Внутри скафандра есть пакет термоизоляции, получается эффект термоса — передача тепла извне внутрь и наоборот минимальна», — сказал он.
Как готовятся к выходу
Обычно подготовка к выходу начинается за 10–12 дней. Космонавты проверяют скафандры, в частности, на герметичность, устанавливают на них все сменные элементы — запасы кислорода, аккумуляторную батарею. После этого космонавт надевает скафандр, чтобы подогнать под свои размеры (космические костюмы универсальны и могут использоваться людьми с ростом от 165 до 190 см).
«Есть такая операция — подгонка, то есть выставление своих размеров за счет изменения длинны мягких оболочек скафандра — рукавов и штанин. Во время выхода космонавт находится в скафандре до десяти часов, и в нагруженном состоянии, под давлением, в скафандре есть достаточно жесткие элементы. Если скафандр не будет соответствовать антропометрии оператора, космонавт просто не сможет в нем эффективно работать — все подвижные элементы будут смещены относительно суставов человека», — рассказал Зубов. Параллельно космонавты тщательно изучают материалы по операциям, которые будут проводиться за бортом, готовится оборудование и инструменты.
© Александр Щербак/ТАСС
Специалист ЦПК отметил, что подготовка к выходу занимает длительный период не только из-за большого числа этапов, но также из-за загруженности космонавтов повседневными обязанностями. «Есть множество задач на станции — ежедневные операции, эксперименты. Поэтому подготовка разбивается на блоки — ежедневно по два-три часа», — отметил он.
Не забудьте просушить от пота и воды
После выхода космонавты проводят обслуживание скафандров и «консервируют» до следующего применения, это занимает около двух дней. Например, нужно снять все элементы, выработавшие ресурс.
Необходимо высушить скафандр и высушить все элементы его систем, и после этого перевести его режим хранения, то есть выполнить определенную конфигурацию по элементам управления и оборудованию скафандра
Дмитрий Зубов
начальник отделения подмосковного ЦПК
Он пояснил, что в процессе работы космонавт прилагает достаточно большое количество усилий, «и как все нормальные люди он потеет, и этот пот при контакте с оболочками на элементах остается». «Также атмосфера в скафандре на некоторых этапах может быть влажной, и появляется конденсат при больших перепадах температуры. Весь этот конденсат и влагу нужно убрать при хранении, чтобы в будущем это не сказалось на состоянии элементов скафандра, чтобы они не корродировали, чтобы на них не было плесени или налета. Это может привести к неправильной работе», — рассказал он.
Сколько можно прожить в скафандре
Сейчас оборудование скафандра позволяет человеку находится внутри десять часов — с того момента, как он загерметизировался, и до момента, когда открыл гермодверь.
Время нахождения в скафандре, как правило, регламентируется сменным элементом, таким, как литиевый патрон (это поглотитель углекислого газа). Ресурс патрона рассчитан на десять часов работы
Дмитрий Зубов
начальник отделения подмосковного ЦПК
© Станислав Красильников/ТАСС
Работа во время выхода планируется следующим образом: полтора часа тратится на шлюзование перед выходом (космонавт уже в скафандре, но входной люк закрыт), затем идет внекорабельная деятельность около шести часов (это время, которое специалисты считают оптимальным с точки зрения эффективности работы). После выхода космонавты возвращаются в шлюзовой отсек, закрывают люк и 30 минут сравнивают давление.
«Таким образом, у нас заложено время на работу порядка девяти часов. И час мы оставляем на нештатные ситуации: если что-то пошло не так и надо задержаться, или нам нужно задержаться и доделать какие-то работы на выходе, мы имеем возможность продлить время работы за счет этого ресурса», — уточнил Зубов.
ПодготовилаВалерия Решетникова
Теги:
Россия
Скафандр в пакете: новый материал защитит космонавта от радиации | Статьи
Российские инженеры разработали новый вид защиты от нейтронного излучения. Созданный материал на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена включает в себя изотоп бора-10, благодаря чему замедляет быстрые нейтроны. Малая масса и устойчивость к условиям открытого космоса позволят использовать материал в качестве покрытия для скафандров, защищающего от излучения.
Ядерные реакторы, ускорители и открытый космос представляют собой источники разных видов излучения. Опасность для человека можно оценить по длине пробега частицы и передаваемой биологическим тканям энергии. Альфа-частицы способны проникнуть в наше тело на сотые доли миллиметра, бета-частицы на — 2,5 см. Быстрые нейтроны представляют собой отдельный вид излучения. Они обладают высокой энергией и могут проходить расстояние в биологических тканях до 10 см.
Такой вид излучения особенно опасен для людей, работающих рядом с реакторами, так как в атмосфере Земли быстрые нейтроны преодолевают примерно 120 м, прежде чем столкнуться с достаточным количеством ядер атомов или протонов и потерять из-за этого энергию. Однако входящие в состав космического излучения нейтроны претерпевают столкновения значительно реже, поэтому они могут преодолеть миллионы километров в космическом пространстве, сохранив энергию. Таким образом, быстрые нейтроны представляют собой значительную угрозу для здоровья космонавтов.
Защититься от этого вида излучения не так просто, поскольку все материалы плохо его поглощают. Поэтому ученые придумали делать многослойные материалы, чтобы постепенно изменять энергию нейтронов и таким образом делать их более податливыми к поглощению.
Первый слой, где происходит замедление быстрых нейтронов, состоит из элементов с малой атомной массой: воды, парафина, полиэтилена, бетона, гидридов металлов. Второй слой предназначен для поглощения медленных нейтронов. Он включает в себя такие элементы, как бор, кадмий, гафний, европий. Процесс поглощения сопровождается гамма-излучением. И для его ослабления предусматривается третий слой, состоящий из тяжелых металлов или эквивалентных им материалов.
Но вещества, применяемые на первом этапе, имеют свои недостатки. Вода может вытекать, испаряться, поэтому ее носитель требует серьезной гидроизоляции. Парафины легко плавятся, бетоны обладают высоким удельным весом, гидриды металлов дорогие. Поэтому российские ученые озадачились созданием нового материала без недостатков других используемых веществ.
— Мы предложили использовать изотоп бор-10 в качестве составной части защитных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, — рассказал директор по развитию «ТД Пластмасс Групп» Дмитрий Лошадкин. — Изотоп бор-10 позволяет обеспечить высокоэффективную нейтронную защиту, в сотни раз превосходящую бетон.
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен в качестве базового материала был выбран благодаря его сроку службы в 50 лет. Также он хорошо совместим с соединениями бора, используемыми для усиления поглощающей способности нейтронной защиты.
Основная проблема при создании наполненных материалов — необходимость обеспечить однородность распределения бора в объеме полимера. В противном случае нейтроны будут проскакивать через места полимера с недостаточной концентрацией бора, и уровень безопасности нейтронной защиты понизится.
Технология включает двухстадийную схему наполнения полимера соединениями бора, объяснил главный технолог «ТД Пластмасс Групп» Алексей Дуданов. По его словам, гранулы наполняются бором при производстве, и затем дополнительно бор вносится в материал в виде нанопорошков.
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен — один из самых тяжелых в обработке современных полимеров, потому при наполнении его бором используют ультразвук высокой интенсивности. Благодаря этому впервые в мировой практике удалось совместить формирование структуры полимерного материала и процесс распределения наполнителя в объеме полимера.
Помимо защиты на ядерных объектах, сверхвысокомолекулярный полиэтилен можно использовать для предохранения от радиации в космосе. Даже в условиях низких температур этот материал сохраняет структуру и большую часть спектра своих физико-механических свойств. То есть даже в открытом космосе он будет поглощать нейтронное излучение.
— Новый материал действительно перспективен с точки зрения защиты от радиации, тем более если удалось совместить его с бором-10, — прокомментировал и.о. декана химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова, член-корреспондент РАН Степан Калмыков. — Но для подтверждения возможности использования его в космосе нужны дополнительные испытания.
По словам Степана Калмыкова, дело не только в устойчивости к низкой температуре. Важно, насколько встраивание бора изменило прочностные характеристики полимера и как такой композит сможет выдержать сочетание вакуума со сверхнизкой температурой с одной стороны и атмосферного давления при комнатной температуре — с другой.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
90 000 астронавтов будут носить эти скафандры на Луне — и, возможно, на Марсе тоже 90 001 90 002 Рано или поздно люди снова ступят на Луну — возможно, к середине этого десятилетия, если программа НАСА «Артемида» пойдет по плану. И помимо этого, государственные или частные миссии с экипажем на Марс в 2030-х или 2040-х годах больше не кажутся исключительно научной фантастикой. Но что будут носить астронавты, когда они сделают эти шаги в других мирах? Приобретение гигантских ракет и футуристических космических кораблей для Артемиды было наиболее широко разрекламированным препятствием для преодоления НАСА, но его усилия по разработке новых скафандров для Луны оказались не менее сложными. С 2007 года космическое агентство потратило около 420 миллионов долларов на новые конструкции скафандров, но фактически не представило их. Наконец, после всех этих безуспешных попыток, в прошлом месяце НАСА объявило, что решило передать работу на аутсорсинг и выбрало две компании для создания следующего поколения высокой моды для высоких рубежей.
Каждая из этих компаний — Axiom Space в Техасе и Collins Aerospace в Северной Каролине — будет независимо разрабатывать новые скафандры в рамках контракта НАСА на услуги по исследованию внекорабельной деятельности (xEVAS). НАСА заложило в бюджет в общей сложности 3,5 миллиарда долларов до 2034 года на эту совместную работу и планирует закупать свои костюмы у двух компаний в качестве услуги, что позволит бесплатно производить и продавать дополнительные костюмы для коммерческих миссий, не связанных с НАСА. После демонстрации скафандров на околоземной орбите они будут использованы для первой посадки «Артемиды», которая в настоящее время запланирована на 2025 год. В этой миссии, получившей название «Артемида III», примут участие два астронавта, мужчина и женщина, которые наденут скафандры из одного двух компаний отправиться на поверхность Луны. Какая бы компания не была выбрана для этой первой посадки, вместо этого она поставит костюмы для последующих миссий Artemis.
«Для нас это исторический день, — заявила Ванесса Вич, директор Космического центра имени Джонсона НАСА, на пресс-конференции, посвященной присуждению награды 1 июня. — Эти костюмы войдут в историю, когда мы доберемся до Луны».
Проблемная разработка
Выбор этих двух компаний последовал за объявлением НАСА в 2021 году предложений о новых скафандрах, поскольку существующий скафандр внекорабельной мобильности (EMU), используемый на Международной космической станции (МКС), слишком громоздкий и жесткий для лунных полетов. -поверхностные вылазки. Свой интерес зарегистрировали более 40 компаний, в том числе SpaceX и Blue Origin, но только Axiom и Collins представили готовые предложения к крайнему сроку — декабрю 2021 года. В заявлении об отборе источников, опубликованном позже в июне, НАСА дало высокие оценки как предложенному Axiom костюму, названному AxEMU, так и неназванному в настоящее время костюму, предложенному Коллинзом.
По задумке, это государственно-частное партнерство позволит обоим производителям костюмов также предлагать свои услуги за пределами космического агентства, потенциально посетителям частных космических станций, таких как одна Аксиома, которая в настоящее время разрабатывается. «Axiom будет использовать AxEMU для поддержки всех наших клиентов, — говорит Марк Грили, руководитель программы xEVAS в Axiom. «AxEMU способен поддерживать [выход в открытый космос] в любой среде, которую пожелают наши клиенты», — говорит он. Коллинз планирует то же самое. «Мы не хотим, чтобы это был просто индивидуальный дизайн для НАСА», — говорит Дэн Бербанк, старший технический сотрудник Collins и бывший астронавт. «Это должен быть коммерчески приемлемый костюм, который также удовлетворит потребности частных космонавтов». 900:03 Персонал проводит тесты подвижности прототипа скафандра Collins Aerospace на территории компании. Фото: Collins Aerospace
Достижение этой стадии было трудным процессом. В 2012 году НАСА представило свой прототип скафандра Z-1 с бело-зеленым дизайном, который мог бы сделать будущих луноходов похожими на Базза Лайтера. Позже он был переработан в Z-2, но разработка застопорилась. В 2019 году НАСА представило свою попытку, предназначенную для миссий «Артемида», получившую название «Исследовательская внекорабельная мобильность» (xEMU), но проверка, проведенная Управлением генерального инспектора агентства, показала, что скафандры не будут готовы к посадкам «Артемиды»; он сослался на нерешенные проблемы с расходами и технические проблемы. «Было опасение, что это бесконечный и неустойчивый процесс», — говорит Кэтлин Льюис, космический историк из Национального музея авиации и космонавтики в Вашингтоне, округ Колумбия. и Axiom, и Коллинз будут иметь доступ ко всей этой предыдущей работе. «Они могли решить, какую часть разработок НАСА они хотели бы использовать», — говорит Лара Кирни, руководитель программы внекорабельной деятельности и подвижности человека на поверхности в Космическом центре имени Джонсона НАСА в Техасе.
Точные конструкции скафандров двух компаний до сих пор не разглашаются. Однако процесс отбора диктовал, что они оба должны были показать, что их скафандры могут соответствовать примерно 80 требованиям, установленным НАСА. «Затем мы предоставили им самим решать, как будет выглядеть их дизайн», — говорит Кирни. Эти требования связаны с уникальными целями миссий Artemis и их предполагаемым отличием от миссий Apollo 1960-х и 1970-х годов. Астронавты Artemis проведут на лунной поверхности больше времени, чем их предшественники, и будут исследовать более разнообразные места, в том числе темные глубины кратеров, которые могут содержать водяной лед. Эти стремления требуют большей мобильности, чем неуклюжие переваливания и карабканье, обеспечиваемые костюмами программы «Аполлон», а также большей адаптируемости: вместо того, чтобы служить полностью мужскому (и полностью белому) отряду луноходов, новые костюмы должны удовлетворять потребности НАСА. более разнообразный современный корпус космонавтов. «Мы должны думать о разнообразии», — говорит Эми Фостер, космический историк из Университета Центральной Флориды. «Я не хочу, чтобы кто-то был лишен возможности летать на Артемиде из-за того, что их телосложение не подходит для костюма».
Универсальность и долговечность
Среди требований скафандры должны позволять совершать не менее шести экскурсий на поверхность Луны за одну миссию. По крайней мере, один будет происходить в день, и каждый будет длиться более восьми часов. Астронавты должны иметь возможность входить и выходить из скафандров без посторонней помощи, а общее время подготовки к выходу за пределы посадочного модуля или среды обитания не должно превышать 90 минут.
И Axiom, и Collins разрабатывают свои костюмы с возможностью входа сзади. Это означает, что вместо того, чтобы надевать скафандр внутри шлюза и затем выходить из космического корабля, как это делается со скафандрами, которые в настоящее время находятся на МКС, эти новые конструкции могут быть прикреплены снаружи к специальному шлюзу, созданному НАСА, называемому портом для скафандра. «Вы можете буквально вернуться в люк, прикрепить внешнюю часть своего [костюма] к этой конструкции, а затем открыть люк», — говорит Бербанк. Это помогает уменьшить количество потенциально вредного лунного реголита или лунной пыли, которая отслеживается внутри. Использование порта костюма «устраняет опасность реголита», говорит Бербанк. «Ни один внешний вид скафандра не видит внутреннюю часть космического корабля».
Иллюстрация скафандра Axiom Space для внекорабельной мобильности (AxEMU), который компания в настоящее время разрабатывает в Хьюстоне, штат Техас. Предоставлено: Axiom Space
Частично отражая цель НАСА в отношении Артемиды по отправке первых цветных людей и первых женщин на Луну, новые скафандры в некотором смысле также должны быть «универсальными» — способными взаимозаменяемое использование в нескольких миссиях разнообразной группой космонавтов с широким диапазоном телосложения. Каждый костюм должен позволять носить его 90 процентам мужчин и женщин, в том числе всем, кто ростом от четырех футов 10 дюймов (1,5 метра) до 6 футов и четырех дюймов (1,9 метра).метров) при весе от 94 до 243 фунтов (от 42 до 110 килограммов). «НАСА пыталось совершить выход в открытый космос только для женщин [в 2019 году], но им приходилось постоянно откладывать это, потому что у них не было скафандров нужного размера», — говорит Майкл Лай, дизайнер скафандров в Школе дизайна Род-Айленда. «Новые костюмы от Axiom and Collins подойдут гораздо большему количеству людей». Как обе компании планируют выполнить это требование, в настоящее время не сообщается.
Еще одной ключевой задачей миссий Артемиды является сбор большого количества образцов для последующего изучения. Для достижения этой цели в костюмах должны быть аксессуары, в том числе молотки, грабли, стамески и ручные фонарики. Они также должны быть чрезвычайно маневренными и включать в себя подвижный торс и суставы, которые позволят астронавтам более естественно перемещаться по неровному лунному ландшафту с низкой гравитацией. «Во времена Аполлона нельзя было позволить бедрам двигаться против плеч, — говорит Бербанк. «Вы буквально не могли вывести свои бедра из равновесия с вашими плечами. Вы можете сделать это с этим скафандром». Костюмы также будут иметь меньшую массу, чем модели эпохи Аполлона, что упростит их использование в течение длительного времени. «Я отжимался в новом костюме, — говорит Бербанк. «Это было бы невообразимо в существующих костюмах, которые у нас есть прямо сейчас».
Неизведанные воды
У НАСА есть много других высоких планок для скафандров, некоторые из них беспрецедентны. Они не должны подвергать космонавтов никаким звукам выше 115 децибел, сравнимым с шумом воздуходувки. Они должны быть достаточно прочными, чтобы свести вероятность проникновения микрометеорных тел к внешней стороне до одного из 2500. Вдохновленные церемониальным развертыванием американских звезд и полос каждой группой луноходов Аполлона (и сложностью забивания шестов в удивительно труднопроходимую лунную местность), костюмы должны включать в себя инструменты, которые помогут членам экипажа Артемиды нести и устанавливать флаг. И, как ни странно, скафандры должны каким-то образом очищать до пол-литра рвоты из глаз, носа и рта лунохода в случае, если он срыгнет внутри своего шлема.
Иллюстрация астронавта в скафандре Collins Aerospace на поверхности Луны. Предоставлено: Collins Aerospace
. Костюмы также должны оставаться функциональными после пребывания на поверхности Луны — первоначально в течение 210 дней в соответствии с требованиями НАСА, но в конечном итоге в течение трех лет. Это может позволить астронавтам в будущих миссиях повторно посещать предыдущие места посадки и повторно использовать оставленные скафандры, вместо того, чтобы приносить свои собственные. «В зависимости от посадочных площадок мы могли бы собирать и использовать их повторно», — говорит Кирни. И Axiom, и Collins также рассматривают дополнительные технологии, которые можно было бы использовать внутри костюмов, например, цифровые дисплеи на лобовом стекле внутри шлема. «Наше видение состоит в том, чтобы отображать информацию для члена экипажа о состоянии скафандра, здоровье их самих и [товарищей по команде], пути к их марсоходу и многом другом», — говорит Бербанк. «У вас также может быть возможность переплетать инфракрасные изображения».
Возможно, самое главное, скафандры должны быть разработаны для смелой новой эры исследования Луны. Миссии «Аполлон» консервативно сосредоточились на залитых солнечным светом экваториальных районах ближней стороны Луны, но миссии «Артемиды» отправятся в более опасные места на южном полюсе Луны. Здесь астронавты могут исследовать некоторые из постоянно затененных областей Луны (PSR) — кратеры, расположенные под таким углом, что солнце никогда не достигает их глубины. Внутри температура может упасть до -400 градусов по Фаренгейту (-240 градусов по Цельсию), что в два раза ниже, чем самая низкая температура на поверхности Луны во время ее двухнедельной лунной ночи. Наблюдения с лунной орбиты показали, что PSR, вероятно, богаты водяным льдом, либо замороженным на поверхности, либо смешанным с лунным грунтом, к которому можно получить доступ и использовать в качестве питьевой воды или ракетного топлива. НАСА потребовало, чтобы новые скафандры могли работать в этих холодных местах не менее двух часов, что даст астронавтам возможность проводить там разведку.
«Сотни миллионов тонн водяного льда погребены на относительно небольшой глубине на Южном полюсе, — говорит Бербанк. «Вода для присутствия человека на Луне необходима. Так что вам понадобятся скафандры, чтобы добывать ресурсы».
Космонавты могут носить эту одежду не только на Луне. Согласно инструкциям НАСА, оба разрабатываются с учетом будущих модификаций для возможных миссий на Марс. «AxEMU в значительной степени спроектирован для поддержки марсианской [внекорабельной деятельности]», — говорит Грили, отмечая, что, хотя «остаются некоторые разработки», компания изучает, как справиться с разреженной атмосферой этой планеты и ее более значительным гравитационным полем. Прежде всего, однако, будет бешеный, но методичный спринт, чтобы подготовить лунные варианты скафандров к этой первой, долгожданной высадке Артемиды на Луну. Задержки с разработкой необходимых ракет могут, конечно, привести к сдвигу условного крайнего срока в 2025 году, что может быть и к лучшему, потому что подготовка таких амбициозных костюмов в столь короткие сроки кажется, по меньшей мере, сложной задачей. «Предстоит проделать большую работу, — говорит Льюис. Но всякий раз, когда люди снова ступят на Луну, эта работа должна гарантировать, что у них будет новая блестящая одежда, система удаления рвоты и все такое.
ОБ АВТОРАХ
Джонатан О’Каллаган — независимый журналист, освещающий коммерческие космические полеты, исследование космоса и астрофизику. Подпишитесь на него в Твиттере @Astro_Jonny
Смотреть Примерка настоящего скафандра астронавта | На ходу
Уже поздно идти в туалет?
Слишком поздно?
Приветствую вас, земляне, я Брент Роуз.
И сегодня я самый чокнутый ребенок
в самой занудной кондитерской во вселенной
потому что я собираюсь примерить скафандры.
Каким-то образом они позволили мне быть первым человеком
вне космической программы, чтобы попробовать эти вещи на
и оказать на них давление.
И я очень взволнован.
Момент, о котором я всегда мечтал, космический папа.
Итак, за последние шесть десятилетий
большинство скафандров, которые носили американские астронавты,
либо в открытом космосе, либо на поверхности Луны,
, были изготовлены небольшой компанией под названием ILC Dover.
Теперь, чтобы внести ясность в отношении первых миссий Artemis
НАСА выбрало другую компанию для предоставления скафандров,
, но ILC Dover все еще производит прототипы
для будущих потенциальных миссий и частных космических полетов.
Вот что мы сегодня увидим.
Компания производит несколько категорий костюмов.
Есть костюмы LEA, это Launch, Entry, and Abort,
, которые являются более мягкими костюмами, которые люди носят
, когда им не нужно покидать космическую капсулу.
А еще есть костюмы для выхода в открытый космос или внекорабельной деятельности.
Это фактически автономные космические корабли
со встроенными системами жизнеобеспечения, которые астронавты
используют для выхода в открытый космос.
ILC Dover уже давно занимается изготовлением костюмов
для нескольких сотен высококвалифицированных астронавтов
, которых мы отправили на последний рубеж.
Но сейчас, на заре эры коммерческих космических путешествий,
они переосмысливают свои проекты.
Таким образом, эти костюмы подойдут как для наших лучших
и наших самых умных, так и для таких космических нубов, как я.
Я чувствую, что наконец-то достиг толстых,
маленьких отходов, красивого лица, с большой спиной, верно?
Только я? В порядке Хорошо.
Первое, что мы попросим вас сделать,
надеть длинное нижнее белье,
и поверх этого надеть LCG,
одежду с жидкостным охлаждением. Хорошо.
Затем приступайте к надеванию костюма.
Ладно, тебе не нужно это видеть.
Я скоро вернусь.
Знакомство с этими вещами начинается примерно так же, как и со всем остальным, с нижнего белья.
Хорошо, Дэн, готов ко второму этапу.
За исключением того, что эти
технологии Underoos за исключением того, что в них гораздо больше технологий, чем в обычных обтягивающих трусиках.
[Дэн] Вода будет циркулировать по этим трубкам.
Здесь есть внутренний вкладыш, который удерживает их,
во время движения,
предохраняет эти трубки от натирания кожи.
Это что-то вроде комфортной подкладки.
Похоже на амфибию или что-то в этом роде.
Я имею в виду, он уже прохладный на ощупь.
Как я выгляжу?
Отлично выглядишь. Ага?
Что происходит?
Прежде чем перейти к верхней части туловища,
просто быстро просмотрите
некоторые слои костюма.
Итак, внешний слой — это то, что мы называем TMG,
Тепловая одежда Micrometeoroid,
, а затем несколько слоев
изоляции под ней.
В основном идея состоит в том, чтобы сохранить тепло моего тела, отражающее
, обратно ко мне.
[Дэн] Заставьте тепло вашего тела отражаться внутрь.
Тогда это подкладочный слой. Хорошо.
[Дэн] Затем сдерживающий слой.
Это неэластичная ткань.
Да, это невозможно. Верно.
А еще слой мочевого пузыря.
Итак, это слой, поддерживающий давление воздуха.
Так вот что поддерживает вашу жизнь.
Первая линия защиты от давления воздуха в космосе.
Понял.
Так что эта штука, по сути, надувается.
Правильно.
И он может надуться только до этого удерживающего слоя.
Позволяет надуться.
Понял.
Обычно мне не требуется так много помощи, чтобы надеть штаны,
, но надевание скафандра для выхода в открытый космос — это работа не одного человека.
Эти два парня из ILC Dover помогают мне расположить вещи
так, чтобы суставы костюма
и суставы моего тела были выровнены.
Иначе я не смогу согнуться или пошевелиться
под давлением.
Кстати говоря, это довольно большое дело, что они на самом деле
согласились надавить на костюм со мной.
Для этого мне пришлось пройти медосмотр FAA.
Но давление критически важно,
потому что в то время как вы можете прожить
около трех минут без воздуха,
вы можете прожить только до минуты без давления воздуха.
Спасибо.
Спасибо.
О да, поехали.
Он тяжелый, но, очевидно, он не был бы таким тяжелым
на Луне.
Вообще-то довольно мобильный. [выдыхает]
О боже, поехали.
Это как заново родиться.
Толкай, мама.
Спасибо.
Если это кажется вам неуклюжим,
Я бы посоветовал вам вернуться на
и посмотреть кадры миссий Аполлона.
У этих костюмов было меньше точек артикуляции
, и они вообще не могли двигаться естественным образом.
Этот новый костюм, возможно, не шелковая пижама,
, но он гораздо более гибкий, даже когда на него оказывается давление,
, что мы и сделаем через три, два.
Надеюсь, моя голова не взорвется.
Поехали.
Ура!
Это такой кайф.
[шипение давления воздуха]
[Техник] Он уже накачал давление.
Ого.
Под давлением ощущения совсем другие.
До того, как будет достаточно мягкого материала
, чтобы вещи гнутся повсюду.
Так что это было похоже на тяжелый костюм.
А теперь, похоже, вещи действительно будут сгибаться
только в точках сочленения.
Я все еще могу делать все,
, но теперь я могу сказать, что он перемещает
только определенным образом.
И я чувствую себя немного более механическим,
как аниматроник Чака Э. Чиз.
Это как, знаете ли.
А теперь пришло время для высоконаучных тестов.
На самом деле я немного умею черепаху.
Если я испугаюсь или застесняюсь, я просто могу.
Хорошо, когда есть выбор.
На самом деле я не первый раз играю
, по крайней мере, с некоторыми компонентами скафандра.
Еще в 2016 году мне пришлось отправиться в Космический центр Джонсона
и пройти небольшое тестирование космонавтов.
И я смог попробовать космические перчатки предыдущего поколения
в вакуумной коробке.
Я очень хорошо помню, какими жесткими
и громоздкими они казались под давлением.
Я мог манипулировать предметами,
но только с максимальным усилием.
Для сравнения, просто пощупав перчатки до этого,
эти согнуты намного лучше, чем предыдущие.
Хорошо, я возьму это.
Чувак.
Да!
Это чертовски удивительно.
Итак, на протяжении всей человеческой истории до сих пор
выходы в открытый космос и выходы на Луну были ограничены
очень хорошо подготовленными астронавтами,
но я вижу день, когда в будущем
такого рода вещи действительно будут казаться действительно доступными.
Я имею в виду, что я здесь вообще не тренируюсь.
Я действительно могу нормально двигаться.
Типа, очевидно, они не позволяют мне ходить,
но я чувствую, что мог бы ходить, если бы они позволили мне.
Но эволюционировали не только перчатки.
Плечи теперь двигаются больше, чем ваши настоящие плечи.
Раньше, если космонавт падал,
ему, вероятно, понадобилась бы рука, чтобы подняться,
даже в лунной гравитации.
Но теперь верхняя часть туловища достаточно гибкая
, что в нем можно отжиматься, что мы заставили сделать Джима.
Я верю в тебя.
Вспомни тренировки.
Это Джим, кстати,
Страховка ILC Dover не позволила мне снять
их очень дорогой скафандр со стойки для надевания.
Но Джим был хорошо обучен,
, так что мы могли попросить его сделать что угодно.
Джим, я не знал, что у тебя такие ходы.
Жарко, Джим?
Ты поэтому его так роняешь?
Да.
[Brent] Здесь гораздо больше свободы
ниже пояса.
Вы помните, как астронавтам приходилось неловко перепрыгивать через
и прыгать по поверхности Луны?
В этом костюме они смогут ходить
более-менее нормально.
ILC Dover, NASA и различные начинающие космические отели,
должны убедиться, что эти скафандры максимально защищены от идиотов
и интуитивно понятны.
Они будут означать разницу между жизнью и, ну,
Шварценеггер в конце «Вспомнить все».
[Куэйд кричит]
Несмотря на обещания некоторых миллиардеров,
маловероятно, что гражданские будут выходить в открытый космос,
, не говоря уже о лунных походах в ближайшее время.
[оптимистичная электронная музыка]
Пока этот день не наступит,
космические туристы будут носить следующее поколение
костюмов для запуска, входа и выхода,
которые вы можете представить себе как причудливые комбинезоны
, который может оказаться под давлением, чтобы спасти вашу жизнь
, но только в экстренных случаях.
Они тоже эволюционировали.
Самыми знаковыми из стартовых костюмов
являются ярко-оранжевые костюмы.
НАСА назвало их ACES,
многие люди называют их тыквенными костюмами,
костюмы, которые носили для запуска и входа в атмосферу
в эпоху космических челноков.
Итак, это был наш базовый уровень
, который нам нужно было улучшить.
Правильно.
Это гораздо меньшая масса, чем гораздо более легкий вес.
И намного удобнее.
Если вы помните те ярко-оранжевые костюмы,
у них было большое кольцо на шее.
Большой глобус, как аквариум шлема.
Да, и кольцо, которое он прикрепляет
, представляет собой большой тяжелый кусок металла.
Итак, это полностью мягкий дизайн.
Единственная трудная часть — это сам пузырь.
Понятно.
Используется герметичная молния.
Итак, когда им не нужен шлем,
говорят, что они идут к космическому кораблю,
он откидывается, как толстовка с капюшоном.
Космическая толстовка. Космическая толстовка.
Хочешь примерить шлем связи?
Ага, давайте примерим шлем связи.
Итак, посмотрим.
О да, вау, это похоже на серьезное шумоподавление.
Двойные микрофоны, это как Hi-Fi стерео,
или это просто избыточность?
Это избыточность. Хорошо.
На случай, если один из микрофонов выйдет из строя.
Понял.
У меня слюни текут, когда я пою, так что.
Старайтесь не халтурить на этих микрофонах.
Ну, ты тоже не хочешь слушать, как я пою в космосе.
Должен сказать, это очень стильный костюм.
Выглядит стройно, если можно так сказать.
Это очень впечатляет.
Теперь, к сожалению, даже трагически,
у них не было костюма LEA моего размера для примерки.
И, чувак, я пытался.
Но я увидел, как делаются эти прототипы.
Начнем со швейной мастерской.
Прямо сейчас мы находимся в нашей швейной мастерской
на нашем предприятии в Хьюстоне.
Здесь мы шьем прототипы
скафандров будущего поколения.
Я имею в виду, это выглядит очень обычно.
Я определенно ожидал чего-то большего
высокотехнологичного вида, что-то вроде
футуристическая швейная машинка.
Это выглядит настолько жестоко, насколько это возможно, верно?
Ну, скафандры
интересны тем, что они не производятся в больших количествах.
Не так много людей
выходили в открытый космос. Верно.
[Дэн] Астронавтов было не так много.
[Брент] Верно, я имею в виду, похоже, что это могло быть,
, почти 1960-е годы.
Ну и думаю таких машин
наверное вернемся. Ух ты.
Наше наследие эпохи Аполлона.
Правильно, только не стройте их, как раньше.
Правильно. [легкая электронная музыка]
Прямо сейчас мы находимся в механическом цехе
нашего цеха прототипирования.
Здесь мы изготавливаем детали из твердого металла
и пластмассы, из которых изготавливается космический скафандр.
Здесь у нас есть различное оборудование
, которое вы можете найти в любом механическом магазине.
Опять же, я немного поражен его не космичностью.
Знаешь, это похоже на то, что,
типа, может быть у твоего зубастого дядюшки.
[Дэн] Точно.
Значит, в этой некосмической швейной мастерской
и в гараже твоего дяди они собирают
костюм, который доставит таких нормальных людей, как я, в космос?
Так ли это?
Они действительно готовы к такому, как Джастин Тимберлейк
надеть скафандр для выхода в открытый космос на поверхности Луны?
С развитием коммерческих космических полетов
, как вы обеспечиваете их безопасность
, если они не обученные пилоты?
Когда это, знаете ли, первоклассные дилетанты?
Правильно. Такие люди, как я.
Много процедурного.
Когда вы говорите о самом костюме,
разъединения или вещи, которые могут быть
критичными для жизни, имеют какой-то запасной вариант.
Таким образом, вы не можете просто снять перчатку без нескольких движений.
[Брент] Понятно.
Аналог блокировки от детей на задних сиденьях.
Да, да, надо очень осторожно.
Да. Хороший.
Теперь у нас есть перчатки, совместимые с сенсорным экраном.
Большой стимул для коммерческого рынка.
Люди должны иметь возможность делать свои селфи, а также-
Проведите вправо и влево в пространстве.
[Грег смеется] Да.
По мере того, как эти костюмы становятся все более и более доступными в продаже,
ваш супруг, племянница, племянник или ребенок,
они собирались отправиться в космос, вы бы хотели,
Да, хорошо, я доверяю этой штуке их жизни?
Имея четверых детей-космонавтов,
Я не сомневаюсь, что хотел бы увидеть их
в моем скафандре в космосе.
♪ Сложите это ♪
Давайте поразим максимумы и минимумы.
Минусы, панические мысли в последнюю минуту о ванной
, когда на вас уже надет очень тяжелый скафандр.
Еще один низ, быть прикрепленным к стене, как таксидермия
немного деморализует и несколько унизительно,
хотя я понял
что это было для моей же безопасности,
и поэтому я ничего не повредил по сути космический корабль.
Ну, у нас уже есть гражданские, летающие в костюмах LEA
, и они будут продолжать это делать.
Пройдёт много времени, прежде чем мы получим обычных людей
в таком костюме гуляет по поверхности луны
или по поверхности Марса.
Скафандр может быть готов довольно скоро,
но космической индустрии пока нет.
А даже если бы и было, вы бы не смогли себе это позволить.
Доверься мне.
Максимум, скафандры так сильно эволюционировали.
Этот скафандр имеет гораздо больше точек сочленения
и настолько более гибкий,
что даже такой дилетант, как я
мог относительно легко передвигаться.