Эволюция скафандра (13 фото)

Хотят ли женщины в космос

В 2021 году в Центре подготовки космонавтов (ЦПК) озвучили имена четырех кандидатов, зачисленных в отряд космонавтов. Все они мужчины. Их выбрали по итогам открытого конкурса, начавшегося еще в 2019 году, когда принять участие в нем мог практически любой желающий, было бы высшее образование и отменное здоровье.

Глава «Роскосмоса» Дмитрий Рогозин тогда призывал девушек проявлять «более активное участие»: «Мы бы хотели не проводить какие-то искусственные балансы, но рассчитываем, что молодые женщины России могут спокойно пройти те жесткие требования, которые предъявляются к космонавтам, и тем самым сбалансировать отряд, который стал слишком мужским».

Однако с девушками не сложилось. Из 2,2 тыс. претендентов до очного этапа отбора добрались 64, девять из которых — женщины. Ни одна из них не смогла пройти физические испытания так же, как мужчины, и до сих пор единственной женщиной в команде космонавтов остается Анна Кикина, прошедшая туда по итогам открытого конкурса еще в 2012 году. Однако сами космонавтки видят причину не в слабой подготовке, а в устоявшемся мнении о космонавтике как о сугубо мужском занятии.

«Еще с советских времен у нас сформировалась негласная традиция, что существуют определенные мужские профессии. Космонавт — одна из таких профессий, — говорит Елена Серова, летавшая в космос в 2015-м. — У нас при отборе нет разных требований для женщин и мужчин. Но часто получается так, что женщины приходят в отряд, но не проходят по каким-то требованиям».

В 2019 году скандал вызвало высказывание российского космонавта Сергея Рязанского, который заявил: «У мальчиков примитивная физиология, у нас стабильный уровень гормонов. Никто не собирается приспосабливать запуск ракеты, выход в открытый космос или чрезвычайную ситуацию к женскому циклу».

Интерес к космосу в США и Европе значительно выше, чем в России. В 2020 году NASA приняло 12 тыс. заявок от желающих стать астронавтами, в 2021 году Европейское космическое агентство (EKA) — уже 23 тыс., четверть из которых от женщин. Все испытания женщины-претендентки проходят на общих основаниях, без каких-либо поблажек, наравне с остальными членами отряда.

Ряд российских коллег-мужчин считают, что отбор американским астронавткам дается проще, чем нашим соотечественникам, потому что у них якобы другая физическая подготовка. «У них (американок. — РБК Тренды) много женщин приходит в космос из армии. Это все, как правило, летающие женщины, хорошо подготовленные, — говорит Александр Самокутяев, командир космических кораблей «Союз ТМА-21» (2011) и «Союз ТМА-14М» (2014-2015). — Я много общаюсь с ними, и в космосе тоже сталкивался. Вы знаете, их порой трудно бывает «сепарировать» от мужчин, — у многих даже повадки мужские. Нашим дамам это не свойственно. Они у нас больше нежные, домашние. У нас другой образ женщины, другая культура. Не будем сейчас говорить об эмансипации, мы просто будем надеяться, что в отряде все-таки будет побольше женщин».

Астронавт NASA Сунита Уильямс во время тренировки

(Фото: NASA)

В центрифуге будущих космонавтов крутят с бешеной скоростью — до 70 оборотов в минуту. В термокамере практически поджаривают: температура воздуха поднимается до 60°C. В барокамере кислорода столь мало, что едва хватает для дыхания. В сурдокамере стоит оглушающая тишина, а в иллюминаторах — мрак. Провести в ней нужно 72 часа, 48 из которых — за работой, абсолютно без сна.

Еще есть подводное плавание, занятия в невесомости, прыжки с парашютом, тесты на выживаемость. Для обывателя большинство манипуляций — настоящее мучение, для космонавта — привычная реальность.

Испытания на перегрузки проходят и женщины-космонавты, и летчицы

Свои шаттлы американцы отправляли наверх с короткими миссиями, вплоть до двух недель. Время подготовки — два-три года. Российские же космонавты поднимаются в космос надолго: на полгода, а то и дольше. И готовятся они семь-восемь лет: возможно, это одна из причин, почему желающих стать космонавтами в нашей стране гораздо меньше, чем в Европе и США.

«EMU»

Extravehicular Mobility Unit или «EMU» — американский костюм для внекорабельной деятельности, который наряду с «Орлан-МК» используется космонавтами для выхода в открытый космос. Является полужестким костюмом, по большей части схожем с российской разработкой. Среди некоторых отличий:

  • Литровый контейнер с водой, подключенный трубкой к шлему;
  • Усиленный корпус, способный выдерживать температуры в диапазоне от –184 °с до +149°с;
  • Время работы в открытом космосе – 8 часов;
  • Несколько меньшее давление внутри скафандра – 0,3 атм., в то время как у «Орлан МК» — 0,4 атм.;
  • Имеется видеокамера;
  • Наличие вышеперечисленных особенностей сказалось на весе костюма, который составляет около 145 кг.

Стоимость одного такого скафандра составляет 12 млн долларов.

Космический скафандр SpaceX

Скорее всего, именно богатый опыт в создании супергеройских костюмов и помог дизайнеру завоевать доверие Илона Маска. Впервые созданный Хосе Фернандесом скафандр SpaceX был продемонстрирован в 2017 году. Илон Маск опубликовал изображение с верхней частью костюма в своем инстаграме и фотография была принята с большим интересом. Позже новый скафандр был оценен на удобство астронавтом NASA Сунитой Уильямс, которая подтвердила его комфортность для передвижений. Также она отметила, что шлем легко надевается со щелчком и в целом напоминает мотоциклетный. По ее словам, по удобству костюму уступают все предыдущие скафандры, в которые ей доводилось облачаться.

В ходе подготовок к запуску корабля и как минимум двух трансляций, мы с вами уже убедились, что костюм SpaceX выглядит легким. Скафандры XX века, в которых Базз Олдрин и Нил Армстронг сделали первые шаги на Луну, были похожи на древние костюмы для подводного плавания. А космическая одежда SpaceX, со всеми его заплатками на локтях и других уязвимых местах, выглядит просто и современно. Особого внимания стоит отсутствие тяжелого оборудования на поверхности костюма — сообщается, что электроника спрятана в области ног.

Слева — водолазный костюм XVII века, а слева — скафандр Нила Армстронга. Выглядит громоздко, не так ли?

Перспективы

Работа над скафандрами не останавливается, и сейчас инженеры экспериментируют с самыми разными конструкциями.

Творческим переосмыслением авиационных высотно-компенсирующих костюмов являются скафандры обжимного действия. В них ткань непосредственно прилегает к телу и обеспечивает необходимое для дыхания давление. Теоретически такие скафандры должны быть легче и удобнее, но очень сложно обжать все тело равномерно и обеспечить отсутствие боли и синяков у человека. Также их пока что сложно и долго надевать и снимать. Модель Bio-Suit разрабатывается в инициативном порядке и постепенно проходит испытания со все большей разницей давлений.

Bio-Suit

Компания ILC Dover предлагает две модели на замену EMU. У максимально жесткого Mark III преимущество в том, что его можно надеть сразу, без того, чтобы несколько часов дышать кислородом, вымывая из крови азот. А полностью мягкий I-Suit разрабатывается не только для выходов в открытый космос, но и для прогулок по другим небесным телам.

Слева направо: Mark III, I-Suit

Для NASA создаются скафандры Z-серии, также отличающиеся повышенным давлением. Интересной особенностью моделей является выпуклый шлем, улучшающий видимость, и вход со спины, как в «Орлане».

Z-1 и Z-2

Вход со спины удобен для концепции Suitport — скафандр спиной соединяется с ровером, фактически избавляя от специальной шлюзовой камеры.

Параллельно компаниям вроде ILC Dover или David Clark Company, занимающимся скафандрами десятилетиями, на рынке появляются и новые игроки. Например, компания Final Frontier Design, ведущим инженером которой является проработавший много лет в НПП «Звезда» Николай Моисеев, в этом году проводила испытания прототипов скафандров для Канадского космического агентства.

Современный космический скафандр

Выделяют два основных типа космических скафандров: жесткий и мягкий. И если первый может вместить внушительный функционал системы жизнеобеспечения и дополнительные защитные слои, то второй — менее громоздкий и значительно повышает маневренность космонавта.

К первому выходу человека в открытый космос (Алексей Леонов) космические скафандры разделились еще на три типа: для спасения в случае аварийной ситуации, для работы в открытом космосе (автономный), а также универсальный.

Базовой моделью российского скафандра без выхода в открытый космос является «Сокол», американского «ACES». Первая модель «Сокола» вошла в эксплуатацию в 1973-м году, и надевается космонавтами при каждом полете на кораблях «Союз».

Космический шлем

Для работы понадобятся:

  • воздушный шарик или надувной мяч;
  • газеты, бумажные полотенца;
  • клей ПВА;
  • вода;
  • ножницы;
  • канцелярский нож;
  • карандаш;
  • игла;
  • кисть для клея;
  • поролон;
  • двусторонний скотч.

Пошаговое выполнение:

  1. Надуваем шарик до необходимого размера (больше диаметра головы в 2–3 раза).
  2. Рвём газеты и полотенца на широкие недлинные полоски.
  3. Смачиваем рушники в воде и наклеиваем на шарик.
  4. Смешиваем клей с водой, вымачиваем в растворе газетные полосы и наносим второй слой на шарик:
  5. Делаем третий ряд аналогично предыдущему и оставляем на просушку.
  6. Повторяем пункты 4–5, пока не нарастим плотные стенки. Отставляем на полную просушку.
  7. Протыкаем иглой шарик и вынимаем его остатки.
  8. Подрезаем с помощью ножниц основание и намечаем карандашом и вырезаем отверстие с одной стороны шара (ближе к нижнему краю):
  9. Изнутри приклеиваем к макушке скотчем круг поролона, чтобы шлем плотно и мягко держался на голове:


Оформить готовое изделие можно двумя способами. Первый это загрунтовать или закрасить белой акриловой краской внешнюю сторону, написать слово «СССР», нарисовать отличительные знаки, микрофон и т. д. Второй — обернуть шлем фольгой, приклеить сверху аппликации:

Чтобы космонавт был полностью защищён, закройте отверстие «стеклом». Для этого рекомендуется использовать плотную прозрачную плёнку (от пакета или папки). Закрепить ее можно с помощью значков с эмблемой космоса, но их подбирайте с застежкой в виде гвоздиков:

Альтернативная идея для прозрачного «забрала»: аккуратно отрезать часть большого округлого плафона. Диаметр отверстия должен быть на 2–3 миллиметра больше чем у отрезанного «забрала». Соединить конструкцию поможет клей-пистолет, а чтобы спрятать все швы и возможные неровности, рекомендуется изначально обтянуть шлем тканью:

Аксессуар готов, остался «воротник», который вырезается из белого картона или теплоизоляции. Заготовку приклейте к краю шлема с помощью скотча с внутренней стороны:

Как сделать шлем космонавта?

Воздушный шарик надуйте до такого размера, чтобы он был значительно больше головы ребенка. Постарайтесь максимально приблизить форму к сферической. Также учитывайте то, что низ заготовки нужно будет срезать, чтобы можно было свободно надевать шлем.

Приготовьте клейстер. Для этого соедините воду с мукой и немного проварите полученную смесь на огне. Масса должна быть без комочков и достаточно густой, как сметана. Пока клейстер остывает, нарвите офисную бумагу и газеты на кусочки. Нарезать ножницами не рекомендуется, иначе детали будут плохо схватываться друг с другом.

Чтобы готовый шлем космонавта можно было легко извлечь, смажьте воздушный шарик маслом или вазелином. Первые слои папье-маше сделайте из офисной бумаги, поскольку она плотнее. Обмакивайте нарванные кусочки в клейстер и укладывайте внахлест на шарик. Так сделайте несколько слоев, пока заготовка не станет достаточно крепкой. Как это определить? Посмотрите на толщину стенок, она должна составлять несколько миллиметров. Не забывайте просушивать поделку в течение суток между слоями и в самом конце, когда она уже будет готова.

Аккуратно сдуйте шарик, чтобы не смять заготовку. Прорежьте отверстия снизу и спереди. Теперь основа похожа на шлем космонавта. Примерьте, он должен легко надеваться и сниматься.

Готовим необходимые материалы

Самая важная составляющая скафандра – это, конечно же, шлем

И именно его созданию стоит уделить особое внимание. За основу можно взять мотоциклетный шлем, но его не каждый ребенок сможет с комфортом проносить в течение нескольких часов

Поэтому этот аксессуар лучше делать из папье-маше. Он получится достаточно легким, а на материалы не нужно тратить много денег.

Итак, что же нужно, чтобы изготовить костюм и шлем космонавта своими руками?

  • Круглый воздушный шарик (но можно взять и обычный).
  • Офисная бумага и газеты.
  • Клейстер (мука и вода).
  • Вазелин или масло.
  • Ножницы или канцелярский нож.
  • Клей.
  • Фольга.
  • Краски.
  • Пластиковые бутылки.
  • Серебристая ткань или одежда подходящего цвета.
  • Компакт-диски.
  • Резиновые сапожки.

Из чего сделан скафандр космонавта

Первые космические скафандры появились в конце 50-х годов прошлого века в СССР. Они предназначались для собак — Рыжика и Лисы, которые стали первыми живыми существами в космосе.

Сейчас скафандры состоят из большого количества компонентов и слоев, часть которых защищает от холода, другие дают герметизацию, а третьи обеспечивают механическую прочность.

Для полета на Луну в рамках программы ”Apollo” был создан скафандр, который состоял из 17 слоев материала и весил 90 килограмм. Под него надевали терморегулирующий комбинезон, пронизанный трубками с циркулирующей водой. Система жизнеобеспечения позволяла автономно находится в костюме 6 часов и еще 30 минут на случай непредвиденной ситуации.

Для каждой ситуации должны быть свои скафандры.

Не многие знают, но переключатели, указатели и органы управления системами на скафандрах для выхода в открытый космос нанесены зеркально. Сделано это для того, чтобы космонавт мог прочитать их, увидев отражение в зеркале, которое закреплено на руке. Он же не может просто наклонить голову и посмотреть, что у него на груди.

Надписи на скафандрах нанесены так, чтобы прочитать их в зеркале.

Одежда космонавтов будущего

Недалеко заглядывая, скажем о введение в эксплуатацию новой модификации скафандра «Орлан-МКС» в 2016-м году. Основными особенностями данной модели является автоматическая терморегуляция, в зависимости от сложности выполняемой космонавтом работы в данный момент, и автоматизация подготовки скафандра для выполнения выхода в открытый космос.

НАСА также занимается разработкой новых скафандров. Один из таких прототипов уже проходит тестирование – «Z-1». Несмотря, что «Z-1» внешне очень схож со скафандром Базза Лайтера из мультфильма «История игрушек», его функционал имеет некоторые значительные инновации:

  • Наличие универсального порта в задней части скафандра позволит подключать к нему как автономную СЖО, в виде ранца, так и систему жизнеобеспечения, предоставляемую кораблем;
  • Повышенная подвижность астронавта в скафандре достигнута за счет: новая технология «вставок» в местах сгиба частей тела, мягкая конструкция костюма, а также относительно небольшой вес – около 73-х кг, в сборке для ВКД. Мобильность астронавта в «Z-1» настолько высока, что позволяет ему наклониться и достать до пальцев ног, присесть на колено, а то и вовсе сесть в позу похожую на позу «лотоса».

Но с «Z-1» уже на начальных этапах возникли проблемы – его громоздкость не позволяет находиться в нем астронавтам на борту некоторых космических кораблей. Поэтому НАСА, помимо «Z-1» и уже анонсированной модификацией — «Z-2», сообщает о работе над еще одним прототипом, особенности которого пока не раскрываются.

Нельзя не отметить, что в данной области возникают и инновационные смелые предложения, наиболее известное из которых — «Biosuit». Дэва Ньюмен — профессор Аэронавтики одного из лучших вузов мира (Массачусетского технологического) работала над концепцией такого костюма более 10-ти лет. Особенностью «Biosuit» является отсутствие пустого пространства в костюме для наполнения его газами с целью создания внешнего давления на тело. Последнее – производится механическим образом при помощи сплава титана и никеля, а также полимеров. То есть скафандр сам стягивается, создавая давление на тело. Будучи разделен на сегменты, «Biosuit» «не боится» проколов скафандра в том или ином места, так как место прокола не приведет к разгерметизации всего костюма, и может быть просто заклеено. Кроме того, данная технология значительно понизит вес скафандра и предотвратит травмы астронавтов, возникающие в результате работы в тяжелом костюме. Что еще остается в процессе разработки – так это шлем, который, к сожалению, по указанной технологии создать скорее всего не удастся. А посему, вероятно, в будущем нас ожидает некий симбиоз скафандра «Biosuit» и «EMU».

Подводя итоги, хочется отметить, что стремительное развитие технологий приводит к столь же стремительному развитию космической техники, инструментов и снаряжения. Тормозным фактором развития скафандров может быть лишь финансирование, так как данное снаряжение стоит миллионы долларов.

Доводим образ астронавта до ума

Сам скафандр можно сшить из серебристой ткани по простейшим выкройкам. Если у вас нет навыков портного, просто подыщите подходящие вещи. Это может быть оранжевый комбинезон, белый спортивный костюм и так далее. Обувью космонавта послужат резиновые сапожки, обернутые в фольгу.

Скафандру помогут придать реалистичность приборные панели на груди и рукавах. Просто прикрепите к одежде ненужные компакт-диски, и обычные вещи превратятся в космические.

Образ астронавта прекрасно дополнят кислородные баллоны. За основу возьмите пластиковые бутылки серебристого цвета. Если такие не найдете, перекрасьте или оклейте фольгой.

Костюм космонавта можно и нужно мастерить вместе с ребенком. Вот увидите, как он увлечется творческим процессом!

Подготовка к полёту

Тренировки проходили очень интенсивно. Леонов вспоминал, как ежедневно пробегал не менее пяти километров и проплывал по семьсот метров. Во время вращения в центрифугах будущие космонавты нередко теряли сознание. Одним из самых тяжких испытаний было длительное пребывание в сурдокамере, в условиях полной звукоизоляции.

Составляя долгосрочные космические программы, и советские, и американские ученые понимали, что будущим космонавтам придется проводить на орбите по многу недель, а то и месяцев. Не исключено, что возникнет необходимость проведения наружных ремонтных или профилактически работ. Естественно, делать это придется самим космонавтам, поэтому нужно как можно скорее разработать эффективную и безопасную систему выхода в открытый космос.

Леонов на лопинге во время тренировки / Валентина Черединцева /Фотохроника ТАСС

В Советском Союзе разработками занимался Сергей Павлович Королёв. Он же подбирал кандидатуру пилота, способного осуществить этот грандиозный проект. Выбор пал на космонавта из первого отряда – Алексея Архиповича Леонова. Как оказалось, Королёв был настоящим романтиком. Он на полном серьезе говорил, что первый человек, увидевший нашу планету из открытого космоса, должен быть не только летчиком, но и художником. Картины Алексея Леонова не раз приводили главного конструктора в восхищение. Генерал Николай Каманин, руководивший первыми космонавтами, также полагал, что именно Леонов лучше других сможет почувствовать и передать «всю красоту и своеобразие этого эксперимента».

Впрочем, зная, что Леонов – человек рисковый, Сергей Павлович Королёв наставлял его «не лезть на рожон», в открытом космосе, а просто выйти из корабля и помахать рукой. Тогда Королев еще не мог предвидеть, насколько сложным окажется для космонавта этот краткосрочный выход в бездну.

Космонавт Леонов А.А. в скафандре в самолете-лаборатории во время тренировки на невесомость в период подготовки к полету на КК «Восход-2». Борт самолета, 1965г. Фото из архива РГА НТД

К концу зимы 1965 года «наземная» часть программы была практически выполнена: создана усовершенствованная версия космической ракеты «Восход-1», на которой годом раньше совершили полёт трое советских пилотов, разработаны надувная шлюзовая система «Волга» и особый защитный скафандр. Экипажу первого «Восхода», В. Комарову, Б. Егорову и К.Феоктистову, пришлось так тесниться в кабине, что полёт проходил без скафандров. В случае разгерметизации корабля это привело бы к немедленной гибели. Поэтому «Восход-2» был сконструирован в расчете на свободное размещение двух пилотов в полном космическом снаряжении.

И все-таки Королёв и Мстислав Келдыш (президент Академии наук СССР), поговорив с космонавтами, решили не менять планов. Была окончательно утверждена дата выхода человека в открытый космос – 16 марта 1965 года.

Главный конструктор С. П. Королёв рассказывает о космическом корабле «Восход-2» и выходе космонавта в открытый космос. Видеофрагмент из документального фильма «Королёв» (Центрнаучфильм, 1986 г.). РГАНТД. Арх. № 934-11

Состав экипажей был оглашен лишь за два дня до старта. Командиром корабля назначили подполковника Павла Беляева, а пилотом, выходящим в открытый космос, – майора Алексея Леонова.  Экипаж-дублёр: майоры Дмитрий Заикин и Евгений Хрунов.

Позывной Леонова, «Алмаз-2», аналогичен позывному командира Павла Беляева. Отличались позывные лишь цифрой: Беляев был «Алмазом-1».

Скафандры будущего

Под программу многоразовых космических кораблей «Спейс Шаттл» американцы разработали несколько скафандров. При испытаниях новой ракетно-космической системы астронавты облачались в SEES — спасательный скафандр, позаимствованный у военной авиации. В дальнейших полётах его сменил вариант LES, а затем — более совершенная модификация ACES.

Для выходов в открытый космос был создан скафандр EMU. Он состоит из верхней жёсткой части и мягких штанов. Как и «Орлан», EMU могут многократно использовать разные космонавты. В нём можно спокойно работать в космосе семь часов, ещё полчаса даёт резервная система жизнеобеспечения. За состоянием скафандра следит специальная микропроцессорная система, которая предупреждает астронавта, если что-то идёт не так. Первый EMU побывал на орбите в апреле 1983 года на корабле «Челленджер». Сегодня скафандры этого типа активно используются на МКС наряду с российскими «Орланами».

Скафандры открытого космоса NASA: лунный скафандр A7LB, скафандр для «шаттлов» EMU и экспериментальный скафандр I-Suit.

Американцы считают, что EMU морально устарел. Перспективная космическая программа NASA включает полёты на астероиды, возвращение на Луну и экспедицию на Марс. Поэтому необходим скафандр, который объединял бы в себе положительные качества спасательных и рабочих костюмов. Скорее всего, он будет с люком за спиной, позволяющим пристыковывать скафандр к станции или жилому модулю на поверхности планеты. Чтобы привести такой скафандр в рабочее состояние (включая герметизацию), требуются считаные минуты.

Прототип скафандра Z-1 уже проходит испытания. За определённое внешнее сходство с костюмом известного мультипликационного персонажа его прозвали «скафандром Базза Лайтера».

Проект Z-1 — «скафандр Базза Лайтера».

Специалисты пока не определились, в каком костюме человек впервые ступит на поверхность Красной планеты. Хотя Марс обладает атмосферой, она настолько разрежена, что легко пропускает солнечную радиацию, поэтому человек внутри скафандра должен быть хорошо защищён. Специалисты NASA рассматривают широкую палитру возможных вариантов: от тяжёлого жёсткого скафандра Mark III до лёгкого обтягивающего костюма Bio-Suit.

Перспективный скафандр Bio-Suit (прототип). Покоряйте Марс, оставаясь стильным!

Похожие записи:

Женская стрижка сессон на короткие и средние волосы- фото с челкой Default ThumbnailВнимание: «красный уровень». сильнейшая магнитная буря накроет землю 30 августа К чему снится нло? Инфракрасный свет Default ThumbnailЗвуковое давление и его уровни (spl) Транзитный марс в 7 доме