6 місяців тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

В необъятной Вселенной пока что известен лишь один крохотный уголок, где может жить человек. Это наша Земля — средняя по размерам и массе планета с воз­душной оболочкой, кружащая не слишком далеко и не слишком близко от своей звезды — Солнца. Здесь мы в безопасности — атмосфера защищает нас от гроз­ного невидимого дыхания космоса и ударов метеори­тов, нам не грозят ни испепеляющий жар, ни смер­тельный мороз. Маленький островок жизни в беспре­дельном космическом океане, колыбель человечества, его единственное пристанище…

К существованию вне Земли ее обитатели не приспо­соблены. За пределами своей планеты живое подвер­гается множеству опасностей, каждая из которых ги­бельна для него. И прежде всего это отсутствие воз­духа, вакуум. Уже на высоте 20 км от земной поверх­ности плотность атмосферы уменьшается почти в 15 раз. Это означает практически полное отсутствие необходи­мого для дыхания кислорода, при таком низком давле­нии кровь закипает в жилах не в переносном, а в пря­мом смысле слова. На орбитах же, где летают искус­ственные спутники, воздуха, можно сказать, нет сов­сем.

Поднявшись за атмосферу, человек встречается с другой опасностью — солнечной и космической радиа­цией. Захваченные окружающим Землю магнитным полем заряженные частицы — протоны, электроны, альфа-частицы — образуют вокруг планеты так назы­ваемые радиационные пояса. И, чем дальше от них дер­жатся космические корабли и орбитальные станции, тем спокойнее чувствуют себя их экипажи.

Гораздо труднее уберечься на орбите от космических лучей. Родившись в глубинах Галактики, они состоят из тех же частиц, но обладают неизмеримо большей энергией. И к тому же в космосе в любой момент можно ждать сюрпризов от Солнца. Пока что мы еще весьма неуверенно прогнозируем вспышки на нашем светиле. А возникающая в них радиация может угрожать не только здоровью, но и самой жизни.

Согревая и освещая Землю, наша звезда одновре­менно испускает лучистую энергию в других диапазо­нах длин волн. Околоземное пространство пронизывают солнечные радиоволны, инфракрасное, ультрафиолето­вое и рентгеновское излучения. Во время вспышек невидимое дыхание светила становится особенно ин­тенсивным и опасным.

Воздушная оболочка и магнитное окружение плане­ты надежно защищают биосферу от вредоносного воз­действия космоса, в том числе от ударов многочислен­ных метеорных тел. «Сегодня видел, как метеорит вхо­дил в атмосферу, — записал на орбите космонавт В. Лебедев. — Смотрю, под нами падает на Землю, разгораясь, звезда, потом вдруг яркое белое пятно подскочило, как будто обо что-то ударилось, и сразу засветилось бенгальским огнем».

Падавшая «звезда» ударилась о воздух. А в безвоз­душном пространстве стремительно летящие метеорные частицы остаются невидимыми. Их удары фиксируют специальные приборы, установленные на внешней сто­роне космических аппаратов. Совсем малые небесные тела подчас оставляют на стеклах иллюминаторов ор­битальных станций следы в виде крошечных кратеров. Казалось бы, на высотах в сотни километров встречи с ними должны быть частыми. Однако, согласно рас­четам, вероятность таких столкновений мала. При этом, чем крупнее метеорное тело, тем меньше шансов, что оно настигнет космический аппарат и тем более — вы­шедшего из него космонавта.

Правда, для того чтобы пробить скафандр, достаточ­но частицы массой менее миллионной доли грамма. Но встреча эта может произойти лишь раз за тысячи часов. Тем не менее пренебрегать такой опасностью не сле­дует. Особенно во время длительных полетов и про­хождения Земли через метеорные потоки.

Кираса для космонавтов

Вряд ли кто-нибудь из вас сможет сразу сказать, что такое кираса. Так называли когда-то неуклюжее сооружение из двух металличе­ских листов, скрепленных по бокам ремешками и вы­гнутых по форме спины и груди одевавшего их средне­векового воина. Прошли столетия, и неожиданно древ­нее защитное одеяние возродилось в туловище нового космического скафандра. В такой одежде, впервые со­зданной советскими конструкторами, отправлялись в открытый космос члены экипажей всех отечественных орбитальных станций.

Верхняя часть этого «выходного костюма» — жест­кий металлический корпус, составляющий единое целое с головным шлемом и размещенной в заспинном ранце системой жизнеобеспечения. Штанины и рукава у ново­го скафандра мягкие, чтобы руки и ноги обладали мак­симальной подвижностью. Этому способствуют и встро­енные в области основных суставов герметические подшипники и мягкие шарниры.

Полужесткий скафандр...

Полужесткий скафандр…

Полужесткая конструкция обладает многими преи­муществами перед ранее применявшимися в СССР и США мягкими скафандрами. Начать с того, что костюм этот не надевают. В него входят, как в дверь, через герметичный люк на спине. Понятно, сделать это можно очень быстро — не нужно возиться с многочисленными застежками и шнуровками. А в неожиданных ситуа­циях от скорости облачения космонавта в защитную оболочку может зависеть очень многое.

Достоинство полужесткого скафандра — его безраз­мерность. Жесткий корпус позволяет не обращать особо­го внимания на величину зазора между телом и оболоч­кой. А длину эластичных рукавов и штанин в зависи­мости от роста космонавта можно регулировать, подтя­гивая или распуская на них специальные ремешки. Правда, если выполнить примерку и подгонку не очень тщательно, то испытаешь в скафандре некоторые не­удобства. Скажем, ноги окажутся «несколько свобод­ными» и не достающими до подошв ботинок. Ситуация в обыденной жизни совершенно невероятная — на Зем­ле обувь может быть тесной или свободной, но и в том и в другом случае человек не теряет ощущения почвы, опоры под ногами.

Важная отличительная черта современной одежды для космоса — ее автономность. За спиной у космо­навта в ранце, укрепленном на крышке-дверце вход­ного люка, имеется собственная система, создающая в течение длительного времени все необходимые для человека условия.

По выражению одного из конструкторов, «ска­фандр — машина, посложнее автомобиля». В нем в миниатюре содержатся почти все блоки и устройства, которые обеспечивают жизнь в кабине космического корабля или орбитальной станции. В заплечном ран­це размещаются баллоны с кислородом и аппаратура, регулирующая его поступление в скафандр, здесь же имеются блок поглощения углекислоты и других вред­ных продуктов жизнедеятельности, вентиляторы, емко­сти с технической водой…

Элементы конструкции скафандров...

Элементы конструкции скафандров…

На груди космонавта расположен пульт управления и контроля. С помощью выступающих на нем переклю­чателей можно менять режим работы систем скафандра. С одним из этих рычажков связана история, вызвавшая однажды немало волнений у специалистов Центра уп­равления полетом.

«Давление резко падает!» — раздался с орбиты встревоженный голос. Докладывал А. Лавейкин, только что вышедший в открытый космос. «Микрометеорит попал или зацепился за что-то острое» — такая мысль мелькнула тогда у многих присутствовавших в Центре. И только специалисты, поддерживавшие радиосвязь с экипажем, не растерялись: «Проверьте положение пе­реключателя давления на пульте управления!» Так и оказалось. Один из рычажков на скафандре Лавей­кина при выходе из люка скользнул по его краю и пе­ревелся в позицию, обусловливающую понижение дав­ления в герметичной оболочке. Такая операция преду­смотрена на тот случай, когда космонавту на какое-то время требуется облегчить свои движения. Считанные секунды прошли от сигнала с орбиты до принятия пра­вильного решения, но как дорого стоили и космонавтам, и управленцам эти мгновения!

Космический скафандр — это как бы несколько вло­женных один в другой костюмов. Прямо на тело или на белье надевается костюм водяного охлаждения: сет­чатый комбинезон с шапочкой, в которые вплетены тонкие пластмассовые трубочки. По ним циркулирует вода, движимая электрическим насосом и охлаждаю­щаяся в теплообменнике. Космонавт по собственному желанию может изменять степень охлаждения, увели­чивая ее во время напряженной физической работы и снижая в периоды отдыха.

«При длительной, непрерывной работе потеешь, — рассказывал космонавт В. Лебедев, — и, бывает, влага выступает на остеклении шлема, из-за этого плохо видно ручку регулирования охлаждения… Когда высту­пал пот, включал дополнительный вентилятор».

Второй костюм, надеваемый на первый, состоит из двух герметичных оболочек — основной и дублирую­щей. В нем создается собственная атмосфера скафанд­ра, позволяющая космонавту существовать в безвоздуш­ном пространстве.

Пилотируемый аппарат в ходе полета вокруг Зем­ли оказывается то под палящими лучами Солнца, то в леденящей темноте космической ночи. Космонав­та, на время покинувшего герметичную кабину, от жары и холода спасает так называемая экранно-вакуумная тепловая изоляция. По сути, это сшитый в виде комбинезона многослойный термос, состоящий из нескольких слоев покрытой алюминием пластиковой пленки. Прокладки из экранно-вакуумной изоляции монтируются также в обувь и перчатки.

Кстати, перчатки — единственная часть скафандра, которая для каждого космонавта подбирается индиви­дуально. Только тогда, когда перчатки сидят на руке «как влитые», пальцы обладают и подвижностью, и столь необходимой для работы чувствительностью.

Верхняя одежда предохраняет космонавта от воз­можных механических повреждений. Она шьется из очень прочных искусственных тканей, не боящихся вы­соких и низких температур. Большое значение имеет и ее окраска. Цвет и оптические характеристики верхней одежды подбираются из соображений поддер­жания в скафандре оптимального теплового режима. При этом принимаются в расчет и прямые солнечные лучи, и тепловое излучение Земли, и близкое сосед­ство разогревающейся на Солнце поверхности космиче­ского аппарата.

На Земле испускаемые светилом ультрафиолетовые и инфракрасные лучи ослабляются атмосферой, в кос­мосе же глаза и кожу лица приходится защищать остеклением прозрачной части шлема скафандра и на­двигающимися на нее светофильтрами, которые обере­гают космонавта от ослепления чересчур ярким светом. При этом наилучшими отражательными свойствами отличаются светофильтры, наружная поверхность кото­рых покрывается тончайшим слоем золота.

Самый ловкий человек, надев скафандр, становится неуклюжим. Движения его замедляются, становятся не совсем уверенными, теряют плавность и красоту. Дело в том, что космонавту все время приходится пре­одолевать сопротивление своего облачения. Раздувая герметичную оболочку, воздух внутри скафандра де­лает его жестким и неподатливым. Можно снизить это давление, но только до определенного предела, так как его величина обусловлена необходимым для ды­хания содержанием кислорода.

Организм не сразу приспосабливается к понижен­ному давлению. Его быстрое падение вызывает у чело­века симптомы так называемой декомпрессионной бо­лезни. Ее причина — переход растворенного в тканях азота в свободное газообразное состояние. Пузырьки га­за раздражают нервные окончания, и люди начинают испытывать сильные боли, першение в горле, кожный зуд, у них нарушается деятельность кровеносных со­судов и головного мозга.

Чтобы избежать декомпрессионных расстройств при переходе в скафандры, давление в них снижается посте­пенно. Так, например, экипажи американских много­разовых космических кораблей «Спейс шаттл» послед­нюю ночь перед выходом в открытый космос спят при пониженном давлении в кабине, а надев скафандр, еще около часа дышат чистым кислородом.

Рабочее давление в выходном скафандре, применяемом на советских орбитальных станциях, составляет около трети того, которое поддерживается обычно в гер­метичных отсеках. Чтобы привыкнуть к нему, совет­ские космонавты тратят около полутора часов. Особенно неудобным это может быть при возникновении так на­зываемых нештатных ситуаций, когда требуется срочно покинуть корабль или станцию. В таких случаях неког­да будет приспосабливаться к скафандрам. Да и при частых плановых выходах в открытый космос для обслуживания и ремонта своего космического жилища такие задержки малоприятны.

Создатели перспективной американской космиче­ской станции, например, подсчитали, что работающие на ней космонавты каждую неделю будут выходить в открытый космос по три-четыре раза, проводя там в общей сложности одну- две тысячи часов в год. Вот и подумайте, сколько времени потратят они без всякой пользы, если каждый выход будет предваряться дли­тельной подготовкой.

Естественно, специалисты упорно ищут пути улуч­шения скафандров. Американские инженеры счи­тают, что все проблемы может решить защитная одеж­да, сделанная целиком из металла, включая и шарнир­ные соединения. Созданная Научно-исследовательским Центром имени Эймса в США опытная модель нового скафандра изготовлена из алюминия и нержавеющей стали и не имеет элементов из тканей и других мяг­ких материалов.

Жесткая оболочка способна выдержать высокое внутреннее давление, равное номинальному давлению в помещениях орбитальной станции. Поэтому ее оби­татели смогут пользоваться скафандрами без каких либо предварительных процедур. Однако будущие потребители не проявляют особого энтузиазма по поводу готовящейся модели. Космонавты опасаются, что гиб­кость и комфортность цельнометаллической конструкции, особенно перчаток, будут заметно уступать анало­гичным свойствам старых скафандров.

Компромиссный «полужесткий» вариант предлагает американский космический Центр Джонсона. Верхняя часть и «шорты» их нового скафандра выполнены из алюминиевого сплава, а рукава и штанины — из эластичного полиэстера. Подгонка по росту осущест­вляется с помощью надувных и жестких вклады­шей. Конструкция рассчитана на повышенное давле­ние, как и модель Центра Эймса. Не последнюю роль в выборе материалов для этого скафандра сыграли относительная дешевизна применяемых тканей, а также то, что костюм с матерчатыми деталями занимает меньше места на борту станции.

Облегчить работу с новой космической одеждой дол­жен встроенный в нее микропроцессор. С его помощью будут осуществляться управление связью между цент­ром управления и космонавтами, а также предвари­тельная обработка информации, поступающей к ним с Земли и с борта орбитальной станции. Эта инфор­мация вместе с данными о состоянии автономных сис­тем жизнеобеспечения скафандра будет воспроизво­диться на специальном экране, установленном прямо перед лицом космонавтов.