Как устроена «одежда» для покорения космоса?
Покорение космоса началось достаточно давно. Сначала это были беспилотные спутники, потом на орбиту отправляли животных, ну а когда пришло время человека, ученые стали задумываться, как обеспечить ему безопасность на орбите. Именно для этих целей и был создан специальный костюм – скафандр. Как устроен скафандр космонавта, а также что предшествовало его созданию знают не многие, но это очень интересная информация, поэтому мы подготовили целую статью, приоткрывающую завесу тайны, относительно этого уникального костюма, стоимостью как небольшой самолет.
Скафандр это специальная одежда для того. чтобы космонавт мог выходить в космос. Он является одной из самых дорогих вещей в мире и может достигать 12 млн. долларов за один экземпляр. Откуда берется такая сумма и в чем особенности особенного костюма, разберемся далее.
Предшественники современного скафандра
Первыми скафандрами было водолазное снаряжение, которое впервые разработал француз в конце 18 в. Что примечательно, в США слово «скафандр» не вошло в оборот, там космический костюм так и называется «space suit». Но под водой давление увеличивается, а с подъемом человека выше оно падает. При чем на 10-километровой отметке давление становится таким, что легкие просто уже не могут усваивать кислород. В связи с этим назрела необходимость создать условия, которые могли бы компенсировать такой серьезный перепад.
В 1920 году, английским физиологом Джоном Холдоном была опубликована целая серия статей, в которой он предлагал решение для воздухоплавателей – использование водолазных костюмов. Физиолог даже построил один прототип совместно с пилотом из США Марком Риджем. Позднее прототип был испытан в барокамере при давлении, соответствующем высоте чуть более 25 км.
Краткая история советских скафандров
В Союзе разработкой скафандров занимался Евгений Чертовский – инженер Института авиамедицины. До 1940 года он разработал 7 прототипов герметичных костюмов, которые были несовершенны, но все же решали многие важные проблемы. Каждый последующий костюм был лучше предыдущего – ученый учитывал все свои ошибки и исправлял их. После выхода на экраны в 1936 году фантастического фильма о покорении космоса ученые института аэрогидродинамики всего за один год умудрились разработать и испытать первый космический скафандр, по кодовым названием СК-ЦАГИ-1.
В послевоенное время практически все разработки по данному направлению велись в Летноисследовательском институте, где создавались костюмы для пилотов самолетов, поскольку развитие авиации проходило стремительными темпами. Но серийное производство всего лишь одному институту было организовать сложно, поэтому был построен отдельный цех при заводе в Томилино под Москвой. В этом цеху и был собран скафандр первого космического путешественника Юрия Гагарина. Еще больше интересных историй в нашей статье В космосе без скафандра? где также собрана масса интереснейших фактов.
Шлем
Для защиты лица и головы, а также для некоторых других функций, космонавтам необходим надежный шлем. Он имеет круглую форму, прозрачный иллюминатор, для того, чтобы видеть окружающее пространство вокруг, а также светофильтр, который необходим для защиты от солнца. Особенность светофильтра также и в том, что н покрывается тончайшим слоем золота, который задерживает большую часть света, оставляя на долю космонавта всего 5%. Все это изготовлено из ударопрочного материала, который не позволит шлему разгерметизироваться, если случайно его повредить.
Комбинезон-радиатор
Под скафандр космонавт обязательно надевает специальный костюм, который защищает его от холода. Со стороны эти комбинезоны похожи на кольчугу синего цвета, между слоями ткани которого проходят множество тонких трубочек с циркулирующей водой. Рекомендуем прочитать статью «Кто первый вышел в открытый космос» где также собрана масса интереснейших фактов.
Перед тем, как зайти внутрь скафандра, синий комбинезон подключается к системе жизнеобеспечения скафандра. Сам костюм снабжен встроенным компьютером, при помощи которого находящийся внутри скафандра человек может самостоятельно регулировать комфортную для него температуру. За счет этого создается оптимальный микроклимат, а тепло не покинет пределов космического костюма, благодаря продуманной системе термозащиты.
Бортовой компьютер
Первый отечественный скафандр со встроенным бортовым компьютером называется «Орлан МК». Он размещается рядом с блоком телеметрической температуры и выбрано такое место не с проста. Поскольку главный компьютер – это, фактически, центр всего скафандра, все данные должны передаваться на дисплей с максимальной скоростью, что как раз и обеспечивается за счет продуманного расположения. В целом компьютер позволяет получать информацию о давлении и состоянии скафандра, а также имеет несколько рычагов переключения некоторых систем на ручное управление.
Для большей надежности некоторые важнейшие узлы продублированы, например о поломке могут сигнализировать светодиоды, которые расположены рядом со шлемом, а в отсеке жизнеобеспечения расположены баллоны с водой и кислородом. Даже система герметизации имеет особенную систему, которая может спасти жизнь. Например, если датчики фиксируют разгерметизацию скафандра, то система автоматически направит герметизацию по внешнему желобу.
В скафандре должно быть не только безопасно, но и комфортно, ведь космонавты могут проводить в нем достаточно много времени. Для того, чтобы облегчить пребывание в таком массивном костюме, здесь предусмотрена специальная система, которая может почесать нос, продуть уши, если их заложило, а также в распоряжении космонавта герметичная емкость с жидкостью, если захочется попить. В скафандре помещается масса всего необходимого и с виду громоздкий костюм – это на самом деле элегантная и грамотно продуманная система.
Из чего сшит скафандр?
Максимально полноценно понять как устроен космический скафандр невозможно, если не знать из каких конкретно материалов его изготавливают, ведь вся эта невероятная система связи, жизнеобеспечения и прочего должна на чем то держаться. Так, наружный слой выполнен из уникального материала фенилона. За счет этого слоя костюм практически не уязвим, его невозможно как-то повредить, он отлично защищает от радиации, экстремально низких или высоких температур.
Далее находится прослойка из радиоткани, за счет которой удается достичь высоких показателей стабильной передачи данных и связи. Далее находится силовой слой, который помогает удерживать на своих местах мягкие элементы скафандра. После – герметичная оболочка, которая и являются завершающим слоем для всего космического костюма.
Скафандры будущего
Разработка новых космических костюмов ведется полным ходом и многие страны делают большие успехи в данном направлении. Так, американские инженеры считают, что практически все существующие модели морально устарели и для обеспечения безопасности астронавтов при длительных полетах, высадок на Луну или Марс необходимо создать нечто среднее между спасательным и рабочим костюмом. Больше всего инженеры склоняются к варианту, где стыковочный люк будет располагаться прямо за спиной астронавта, поскольку это позволяет привести костюм в рабочее состояние буквально за минуты.
Уже разработан и даже проходит испытания прототип такого скафандра под маркировкой Z-1. Он немного похож на костюм космического мульт-героя Базза Лайтера, из-за чего его так и прозвали в узком кругу. На данный момент пока точно не известно, в какие именно скафандры будут облачены люди, впервые ступающие на поверхность Марса, но ясно одно, что из-за особенностей планеты, защищать от радиации они должны в несколько раз лучше. чем все известные на сегодняшний день космические костюмы.Вариантов множество: это и тяжелые скафандры и легкие биологические костюмы. Технологии будут стремительно развиваться и то как устроен скафандр космонавта через 20-50 лет будет поразительно отличаться от того, что мы можем наблюдать сегодня.
