Скафандры космонавтов: Скафандры нового поколения для российских космонавтов могут сделать из самозаживляющегося материала

Скафандр «Сокол» | Экскурсии в Звёздный городок

Скафандр «Сокол» | Экскурсии в Звёздный городок

Экскурсии в Звёздный городок

Только в Звездном городке можно надеть настоящий скафандр, побывавший в космосе, и научиться управлять его системами. Именно такие скафандры надевают космонавты и астронавты во время запуска в космос и возвращения на Землю.

Продолжительность: 1 час

При упоминании о космонавтах каждый из нас наверняка представляет себе человека в скафандре. Но мало кто знает, что космические скафандры бывают разных видов, используются для разных целей, и уж совсем удивительным для многих станет тот факт, что настоящий скафандр, побывавший в космосе, можно померить и научиться управлять его системами. А это, кстати говоря, совсем не просто!

Такой уникальный опыт вы можете получить в Центре подготовки космонавтов. Это станет незабываемым космическим приключением, а ваши фотографии в скафандре станут ценной семейной реликвией и предметом гордости.

Итак, мы предлагаем вашему вниманию тренировку по скафандру «Сокол». Это тот самый скафандр, который вы чаще всего можете видеть на космонавтах и астронавтах в телетрансляциях с космодрома Байконур. Такие скафандры являются индивидуальным снаряжением космонавта, используемым для защиты от вредных условий космоса во время старта космического корабля и возвращения на Землю.

Это облегченный скафандр, масса которого не превышает 9-10 кг, в отличие от скафандров для выхода в открытый космос. Во время тренировки по скафандру «Сокол» вы научитесь правильно его надевать, а также отработаете навыки герметизации скафандра, ведь от того, насколько правильно выполнена эта операция, нередко зависит жизнь самого космонавта во время реального космического полета.

Кроме того, вы сможете приобрести опыт работы в скафандре при нахождении в ложементе и управления системами скафандра, то есть ощутите то, что космонавты ощущают на наиболее опасных с точки зрения возможности разгерметизации участках полета: при выведении на орбиту, стыковке, спуске с орбиты на Землю.

Порядок выполнения тренировки:

  • В программе могут участвовать лица, достигшие 18-ти лет.
  • Участники программы должны пройти медицинский осмотр в Центре подготовки космонавтов перед выполнением тренировки. По результатам медицинского осмотра участники получают допуск по медицинским показаниям. В случае если участник программы не получит допуска по медицинским показаниям, платеж возвращается за вычетом стоимости медицинского осмотра.
  • Обращаем особое внимание, что основной пункт медицинского осмотра для данной тренировки – допуск дерматолога. Поэтому просим вас быть уверенными в своем состоянии здоровья по этому пункту.

Работайте с официальным туроператором Центра подготовки космонавтов!

Огромный опыт в авиационно-космическом туризме позволяет нам предложить множество различных вариантов экскурсий в Звездный Городок — от простой однодневной экскурсии до комплексных недельных туров с прохождением элементов реальной программы подготовки космонавтов.

ЗАКАЗАТЬ ЭКСКУРСИЮ

Выход космонавтов отменен из-за проблем со скафандром

25 ноября 2022
14:25

Проблемы со скафандром возникли у российских космонавтов на Международной космической станции. В одном из скафандров выявлена нештатная работа насосов системы охлаждения. Неполадки в системе охлаждения скафандра привели к прекращению работ по подготовке к выходу в открытый космос Сергея Прокопьева и Дмитрия Петелина, сообщает пресс-служба «Роскосмоса».

Причины произошедшего анализируются, рассматриваются пути устранения неполадок. Новая дата выхода за пределы МКС будет определена позже.

Прокопьев и Петелин должны были в ходе работы в открытом космосе впервые использовать европейский манипулятор ERA.

На МКС россияне используют для внекорабельной деятельности скафандры «Орлан-МКС».

Космонавты должны были отсоединить теплообменник и модуль «Рассвет», предварительно расстыковав электрический кабель между ними. После этого россиянка Анна Кикина при помощи европейского манипулятора должна была перенести радиатор к модулю «Наука». Затем космонавты на орбите должны были провести механическую и гидравлическую стыковку радиатора к модулю, а также подключение кабеля. Теплообменник должен был снять излишнюю тепловую нагрузку с модуля «Наука».

Неполадки со скафандрами возникали и у Олега Артемьева и Дениса Матвеева 17 августа 2022 года. Досрочно был завершен выход в открытый космос из-за проблем с аккумулятором в скафандре Артемьева. Вместо семи часов за бортом они пробыли только немного более, чем четыре часа. Повторный выход после решения проблем с аккумулятором скафандра был предпринят 2 сентября.

в мире
происшествия
космос
Роскосмос
скафандр
насос
охлаждение
космонавты
новости

Ранее по теме

  • Президенты России и Кубы провели телефонные переговоры
  • ЕС пытается выбраться из кризиса, созданного своими же руками
  • Косово и Сербия максимально приблизились к границе, за которой польется кровь
  • От Донецка противник отодвигается медленно, но верно
  • Студент-убийца так и не смог объяснить, зачем пошел на преступление
  • Глава Херсонской области рассказал о новом городе

Конструктор скафандров

отдает астронавтов в надежные руки Дизайнер скафандров

отдает астронавтов в надежные руки — Purdue in Space

Рассказ Джареда Пайка
Фото Тревора Малманна

Многие люди занимаются семейным бизнесом. Для Эми Росс (BSME ’94, MSME ’96) этот семейный бизнес как раз включает в себя пилотируемые космические полеты! Будучи руководителем отдела разработки усовершенствованной одежды для скафандров в НАСА, Эми разработала перчатки, которые с 1998 года используют все космонавты, выходящие в открытый космос, включая ее отца, астронавта-рекордсмена Джерри Росса.

Hall of Fame

Среди огромного комплекса невзрачных серых зданий Космического центра имени Джонсона в Хьюстоне находится здание 7, в котором находится подразделение экипажа и тепловых систем НАСА. Здание также служит музеем скафандров. За стеклом можно увидеть летный костюм Гаса Гриссома времен Меркьюри; скафандры «Аполлон» эпохи лунных походов; и скафандры, разработанные для выхода в открытый космос космических челноков (внекорабельная деятельность), которые также были перенесены на Международную космическую станцию. Вы также найдете длинную стену фотографий, демонстрирующих каждого астронавта, который когда-либо совершал выход в открытый космос.

Изображение одного человека появляется на стене чаще, чем любого другого: Джерри Росс.

«Мой папа был в восторге от своей работы, — говорит Эми. «Он всегда говорил мне, что мне нужно делать то, что мне небезразлично, что бросает мне вызов и что мне нравится». Для Джерри Росса эта страсть привела к получению степени инженера-механика в Университете Пердью (BSME ’70, MSME ’72), карьере в ВВС и, в конечном счете, назначению астронавтов в НАСА, где он установил рекорды, совершив семь полетов на шаттлах и совершил девять выходов в открытый космос.

Для Эми отец-космонавт не был чем-то необычным. «Я выросла в Хьюстоне со второго класса, — говорит она, — и многие люди здесь работают в НАСА. Поэтому, когда я говорил: «Мой отец — астронавт», один из моих друзей отвечал: «Ну, мой отец — руководитель полетов». Только когда я попал в Purdue, это действительно стало для меня отличием».

По его стопам

Определив, в чем будет заключаться ее жизненный вызов, Эми решила пойти по стопам своего отца в космической программе. «Космическая программа имела для меня большое значение, — говорит она, — потому что казалась действительно хорошим вкладом в страну. Для меня это что-то значит: внести свой вклад не только в страну, но и в мир».

Самый очевидный путь к выполнению этой задачи? Диплом инженера в альма-матер ее отца, Университете Пердью. «Я спросила папу: «Как ты работаешь в НАСА?» — говорит Эми. «Он сказал мне, что большинство людей получают инженерное образование, и что Purdue тесно связана с НАСА через их совместную программу. Так что моей миссией в жизни стало попасть в Purdue, стать инженером и участвовать в кооперативной программе».

Совместное обучение (или кооператив) позволяет студентам чередовать семестры между учебой в Purdue и работой в промышленности. К моменту выпуска студенты имеют как академическую базу, так и годы реального опыта работы. Кооперативы НАСА уникальны, потому что студенты могут «опробовать» разные подразделения в течение нескольких семестров. Эми вспоминает: «Я работала в отделе полетов, где мне пришлось работать с роботизированной рукой на шаттле. Я работал на испытательном полигоне Уайт-Сэндс, где мне приходилось взрывать разные вещи. В конце концов, поскольку папа был так увлечен выходами в открытый космос, я пришел в Инженерное управление и работал над скафандрами».

Эми начала изучать термодинамику в Purdue, а также стажировалась в Космическом центре Джонсона у легендарного конструктора скафандров Джо Космо, который работал в НАСА с 1961 года. Она продолжила обучение в Purdue для получения степени магистра, а ее последним проектом стала математическая модель. плечевого сустава скафандра. После окончания учебы она начала работать в НАСА на постоянной основе.

Хорошие руки

Ее первая большая обязанность: перчатки скафандра. Исторически сложилось так, что астронавты, выходившие в открытый космос, имели ограниченную подвижность и ловкость рук; изоляция и защита были приоритетами, а комфорт в конце списка. «Попытка сохранить производительность при увеличении давления, которое они могут выдержать, — это тяжелая работа», — говорит Эми. «Есть много требований, когда речь идет о мобильности, температуре, материалах, которые вы можете использовать, и долговечности. И, конечно же, комфорт является его частью. Должен быть баланс».

Ее наставник из НАСА, Джо Космо, провел последнее десятилетие, разрабатывая детали, необходимые для перчатки следующего поколения, в том числе впервые использовал компьютерное проектирование в скафандре. Работа Эми заключалась в том, чтобы физически построить первую пару, которую затем можно было бы сертифицировать для испытаний во время реальной миссии. Эми нужно было знать, кто из астронавтов первым испытает их в космосе, чтобы она могла изготовить перчатки нужного размера.

Вот тогда в ротации экипажа появилось знакомое имя: Джерри Росс.

«Хорошо, давления нет!» засмеялась Эми. Она и Джо работали над созданием первой пары перчаток для отца Эми, тратя долгие часы на то, чтобы пройти сертификацию. Это способствовало некоторым интересным разговорам за обеденным столом. «Мой папа шутил со мной: «Где мои перчатки? Когда мои перчатки будут готовы? Мои перчатки слетят?» Это было немного нервно!» (Кстати, мать Эми, Карен, тоже работала в космической программе технологом-пищевиком. Джерри шутил, что жена его кормит, а дочь одевает.)

В конце концов испытательные перчатки прошли сертификацию и были переданы в Космический центр Кеннеди во Флориде для STS-88, миссии шаттла 1998 года, в ходе которой Джерри Росс совершил три выхода в открытый космос. Эми пересказывает историю: «Для первого выхода в открытый космос он должен был надеть новые перчатки, а затем вернуться в старые перчатки во второй выход в открытый космос для сравнения. Но они ему так нравились, что он больше никогда не надевал старые; он носил новые перчатки для всех трех своих выходов в открытый космос. Он даже нашел время, чтобы прокомментировать во время выхода в открытый космос, как он ценит всю работу, проделанную для перчаток, потому что они действительно хороши. Я смотрел это по телевизору и вскочил со стула, крича и аплодируя»

Эти новые перчатки (официально называемые перчатками Фазы VI) были настолько хороши, что с 1998 года они использовались во всех скафандрах, включая скафандры, используемые сейчас на Международной космической станции. «Все в нашей команде знали, о чем идет речь, — говорит Эми, — и это так здорово, что мы смогли пройти путь от идеи до ее успешной реализации. И тот факт, что они все еще используются, даже 20 лет спустя, действительно впечатляет и волнует».

Будущее

Самой большой проблемой для Эми в будущем может быть неопределенность в отношении освоения человеком космоса: за пределами Международной космической станции никто не знает, каким будет следующий шаг. «Мы всегда смотрим вперед, чтобы увидеть, какими могут быть будущие миссии НАСА», — говорит Эми. «Сейчас все наши скафандры ориентированы на условия микрогравитации космической станции. Но эти костюмы очень жесткие; вы ходите с руками по космической станции. Когда мы отправимся на Луну или Марс, наши потребности будут совсем другими».

Команда Эми недавно представила Z2: скафандр нового поколения, который приспосабливается к микрогравитации космоса, а также к средам других планет. «Допустим, вы занимаетесь геологией на поверхности планеты, — говорит Эми. «Вам нужно будет прогуляться. Вам нужно будет бежать. Вам нужно будет наклониться, чтобы подобрать образцы горных пород. В какой-то момент вам может даже понадобиться ползать. Z2 дает вам инструменты для этого».

Z2 был тщательно протестирован, в том числе в массивных вакуумных камерах, в 10-километровой прогулке по пустыне и в подводных занятиях в Лаборатории нейтральной плавучести НАСА (гигантский бассейн, где астронавты тренируются в условиях почти невесомости). Эми с нетерпением ждет, когда скафандры Z2 (или их преемники) отправятся на Международную космическую станцию ​​и даже в миссии в дальний космос, такие как грядущая программа Орион. «Мы всегда хотим убедиться, что наш скафандр готов», — говорит Эми. «Наши материалы, наши системы мобильности и наши технологии всегда должны быть готовы к тому, что НАСА захочет сделать дальше».

«Что мне нравится в этой работе, так это то, что она требует практических усилий», — говорит Эми, полностью умышленно играя словами. «Я каждый день прихожу в лабораторию и трогаю настоящие скафандры. Некоторые люди, работающие над ракетным двигателем, могут увидеть его один раз или вообще никогда не увидеть, потому что их работа связана с компьютером. Но чтобы быть хорошим инженером по скафандру, нужно физически влезть в скафандр. Человеческое тело представляет собой сложную систему, и именно это делает его таким сложным».

Эми также с удовольствием продолжает дело своего отца и сотен других выпускников Purdue, участвующих в космической программе. «У нас повсюду есть котельщики, — говорит она. «Они трудолюбивые, успешные люди. Если есть кто-то, ответственный за проект, или кто-то, кто действительно знает свое дело, это, вероятно, человек из Purdue».

×

Наверх

Термоусадочные скафандры | MIT News

Для будущих астронавтов процесс экипировки может проходить примерно так: вместо обычного громоздкого скафандра с газовым давлением астронавт может надеть легкую эластичную одежду с подкладкой из крошечных мускулистых катушек. Затем она подключалась к источнику питания космического корабля, заставляя катушки сокращаться и, по сути, оборачивать одежду вокруг ее тела.

Плотно прилегающий герметичный скафандр не только поддерживает астронавта, но и дает ей гораздо больше свободы передвижения во время исследования планет. Чтобы снять костюм, ей нужно было лишь приложить небольшое усилие, возвращая костюму его более свободную форму.

Теперь исследователи из Массачусетского технологического института стали на один шаг ближе к разработке такого активного скафандра «второй кожи»: Дава Ньюман, профессор аэронавтики, астронавтики и инженерных систем в Массачусетском технологическом институте, и ее коллеги разработали активную компрессионную одежду, которая включает в себя небольшие, пружинящие катушки, которые сжимаются в ответ на тепло. Катушки изготовлены из сплава с памятью формы (SMA) — типа материала, который «запоминает» заданную форму и при изгибе или деформации может возвращаться к этой форме при нагревании.

Команда поместила катушки в манжету, похожую на жгут, и применила ток для выработки тепла. При определенной температуре срабатывания катушки сжимаются до своей «запомненной» формы, такой как полностью свернутая пружина, затягивая при этом манжету. В ходе последующих испытаний группа обнаружила, что давление, создаваемое катушками, равно необходимому для полной поддержки астронавта в космосе.

«В обычных скафандрах вы, по сути, находитесь в воздушном шаре, который обеспечивает вам необходимую треть атмосферы [давления], чтобы вы могли выжить в космическом вакууме», — говорит Ньюман, работавший за последнее десятилетие, чтобы разработать облегающий гибкий скафандр будущего. «Мы хотим добиться того же давления, но с помощью механического противодавления — оказывая давление непосредственно на кожу, таким образом полностью избегая давления газа. Мы комбинируем пассивные эластики с активными материалами. … В конечном счете, большим преимуществом является мобильность и очень легкий костюм для исследования планет».

Конструкция катушки была разработана Брэдли Холшу, постдоком в лаборатории Ньюмана. Хольшу и Ньюман вместе с аспирантом Эдвардом Оброптой подробно описывают конструкцию в журнале IEEE/ASME: Transactions on Mechatronics.

Как тренировать скафандр

Несмотря на то, что обтягивающие скафандры предлагались в прошлом, существовала одна постоянная проблема: как втиснуться и выйти из герметичного скафандра, который спроектирован так, чтобы быть чрезвычайно тесным. Вот где сплавы с памятью формы могут стать решением. Такие материалы сжимаются только при нагревании, а при охлаждении их можно легко растянуть до более свободной формы.

Чтобы найти активный материал, наиболее подходящий для использования в космосе, Хольшу рассмотрел 14 типов изменяющих форму материалов — от диэлектрических эластомеров до полимеров с памятью формы — прежде чем остановился на никель-титановых сплавах с памятью формы. При обучении в качестве плотно упакованных пружин небольшого диаметра этот материал сжимается при нагревании, создавая значительную силу, учитывая его небольшую массу, что идеально подходит для использования в легкой компрессионной одежде.

Материал обычно производится в катушках из очень тонкого прямого волокна. Чтобы преобразовать волокно в катушки, Хольшу позаимствовал технику у другой группы Массачусетского технологического института, которая ранее использовала спиральный никель-титан для создания термоактивируемого роботизированного червя.

Сплавы с памятью формы, такие как никель-титан, можно «обучить» возвращать первоначальную форму в ответ на определенную температуру. Чтобы обучить материал, Хольшу сначала намотал необработанное волокно SMA в чрезвычайно плотные катушки миллиметрового диаметра, а затем нагрел катушки до 450 градусов по Цельсию, чтобы придать им исходную или «тренированную» форму. При комнатной температуре катушки могут растягиваться или сгибаться, как скрепка. Однако при определенной «пусковой» температуре (в данном случае до 60°С) волокно начнет пружинить обратно в натренированное, туго свернутое состояние.

Исследователи прикрепили ряд катушек к эластичной манжете, прикрепив каждую катушку к небольшой нити, связанной с манжетой. Затем они присоединяли провода к противоположным концам катушек и прикладывали напряжение, выделяя тепло. Между 60 и 160°С катушки сокращались, натягивая прикрепленные нити и затягивая манжету.

«По сути, это самозастегивающиеся пряжки, — говорит Хольшух. «Как только вы наденете костюм, вы сможете пропустить ток через все эти маленькие детали, и костюм закроет вас и закроет».

Как держать костюм в натянутом состоянии

Следующей задачей группы является найти способ, чтобы костюм был в натянутом состоянии. Для этого, по словам Хольшуха, есть только два варианта: либо поддерживать постоянную температуру, либо включить блокирующий механизм, чтобы катушки не ослабли. Первый вариант приведет к перегреву астронавта и потребует тяжелых аккумуляторных батарей — конструкция, которая значительно затруднит мобильность и, вероятно, невозможна, учитывая ограниченные энергетические ресурсы, доступные астронавтам в космосе. Хольшу и Ньюман в настоящее время изучают второй вариант, изучая потенциальные механизмы для блокировки или фиксации катушек на месте.

Что касается мест, где катушки могут быть продеты внутри скафандра, Хольшу рассматривает несколько вариантов конструкции. Например, в центр костюма может быть встроен ряд катушек, при этом каждая катушка прикреплена к нити, идущей к концам костюма. Когда катушки активируются, они могут тянуть за прикрепленные нити — так же, как нити марионетки — чтобы натянуть и создать давление в костюме. Или меньшие массивы катушек могут быть размещены в стратегически важных местах внутри скафандра для создания локализованного напряжения и давления, в зависимости от того, где они необходимы для поддержания полного сжатия тела.

В то время как исследователи концентрируются в основном на применении в космосе, Хольшух говорит, что разработки группы и активные материалы могут быть использованы для других целей, например, в спортивной одежде или военной форме.

«Вы можете использовать это как жгут, если кто-то истекает кровью на поле боя», — говорит Хольшух. «Если в вашем костюме есть датчики, он может наложить на вас жгут в случае травмы, и вам даже не придется об этом думать».

«Интересно думать о интегрированном костюме для повышения производительности человека», — добавляет Ньюман. «Мы пытаемся сохранить наших астронавтов живыми, безопасными и мобильными, но эти конструкции предназначены не только для использования в космосе».

Это исследование финансировалось НАСА и Португальской программой Массачусетского технологического института.

Поделитесь этой новостной статьей:

Упоминания в прессе

The Verge

Профессор Дава Ньюман беседует с Лорен Груш из The Verge о своей работе по разработке нового типа скафандра, в котором могут разместиться как мужчины, так и женщины. «Фундаментально это другой подход к дизайну», — говорит Ньюман. «Вместо того, чтобы сжимать космический корабль вокруг кого-то, он говорит: «О, вот что делает человек, и как мы можем разработать костюм с учетом человеческих возможностей?»

Полная история на The Verge →

Мисс

В письме для Мисс Джули Воск рассказывает о работе профессора Давы Ньюман по разработке BioSuit, облегающего костюма, который обеспечит астронавтам большую мобильность в космосе. Ньюман надеется, что костюм вдохновит девушек и молодых женщин. «Я верю, что им нужно «увидеть» себя астронавтами и аэрокосмическими инженерами, чтобы открыть свой разум и позволить себе осуществить свои мечты!»

Полная история через мисс →

USA Today

Корреспондент USA Today Джошуа Бот рассказывает о работе профессора Давы Ньюман по разработке плотно прилегающего скафандра под названием BioSuit, который должен обеспечить астронавтам большую мобильность. BioSuit включает в себя «минитрубки с ядром бора, скрученные в нить и вшитые в эти эластичные костюмы — эффективно защищающие человеческое тело от космической радиации», — пишет Ботэ.

Полная история через USA Today →

CNN

В статье для CNN о разработке скафандра, подходящего для Марса, Джеки Уоттлс освещает работу профессора Давы Ньюман по разработке BioSuit. «Космический полет для меня — это раскрытие всего нашего потенциала, а также решение самых сложных проблем, которые я только могу придумать, — говорит Ньюман. из.»
 

Полная история на CNN →

Space.com

Профессор Дава Ньюман беседует с репортером Space.com Меган Бартельс о ее работе по разработке скафандров следующего поколения. «Мы едем на Марс не для того, чтобы сидеть в среде обитания — мы едем туда, чтобы исследовать», — говорит Ньюман. «Мы не хотим, чтобы вы боролись с костюмом. Мы хотим, чтобы вы нашли жизнь на Марсе».

Полная история на Space.com →

The Wall Street Journal

Дэниел Майклс и Энди Пастор из The Wall Street Journal освещает BioSuit профессора Давы Ньюман в статье об обновлениях и улучшениях космических скафандров. Что касается облегающего гибкого костюма, Майклс и Пастор пишут, что костюм Ньюмана отличается тем, что «давление исходит не от газа, а от крошечных электрически активируемых катушек, встроенных в ткань».

Полная версия статьи в The Wall Street Journal →

Bloomberg Businessweek

Джастин Бахман пишет для Bloomberg BusinessWeek о предложении профессора Давы Ньюман создать облегающий BioSuit, предназначенный для замены сегодняшних громоздких скафандров. BioSuit «усаживается на тело, создавая давление не с помощью газа, а с помощью мягкого экзоскелета из термоактивируемых материалов, форма которого соответствует телосложению путешественника».

Полная история через Bloomberg Businessweek →

Wired

Wired Репортер Кайл Ванхемерт пишет о космическом скафандре нового поколения, который профессор Дава Ньюман разрабатывает для обеспечения большей мобильности астронавтов. Костюм, «облегающий мягкий экзоскелет», будет служить «костюмом второй кожи» для космонавтов, объясняет Ньюман.

Полная история через Wired →

United Press International (UPI)

Брукс Хейс из United Press International сообщает о последней версии облегающего скафандра MIT, BioSuit. «В конечном счете, большим преимуществом является мобильность и очень легкий костюм для исследования планет», — сказал профессор Дава Ньюман.

Полная история через United Press International (UPI) →

Associated Press

«Исследователи Массачусетского технологического института разрабатывают новое поколение космической одежды: облегающий скафандр, подходящий для потрясающих планетарных исследований», — сообщает Associated Press .