Астронавтът на НАСА Крис Хадфийлд ви учи за скафандрите

Полковникът от НАСА Крис Хадфийлд е първият канадски астронавт, който е ходил в космоса. За разлика от Земята, условията в космоса са враждебни и недружелюбни; тук става необходим скафандър. Астронавтите носят летателни костюми или костюми под налягане, докато са в космическата совалка. За разходка в космоса обаче е необходим специален вид универсален, високотехнологичен скафандър.

Преминаване към раздел

• Кога са необходими космически костюми?
• Какво е EVA костюм?
• Каква е стандартната конструкция на космически костюм?
• Как астронавтите тренират за космически разходки?
• Има ли някакви опасности, свързани с космическите разходки?
• Как са се развили скафандрите, за да обслужват нашите научни занимания?
• Научете повече за MasterClass на Крис Хадфийлд

Бившият командир на Международната космическа станция ви учи на науката за изследване на космоса и на бъдещето.

Кога са необходими космически костюми?

По-голямата част от работата на астронавтите се извършва в относително безопасна среда на космическия кораб. Те използват роботи като Canadarm2 за отдалечена работа навън в суровия термичен вакуум. Понякога обаче трябва да се извърши външна работа, която изисква пряка човешка преценка или сръчност. Когато нуждата надвишава риска, се планира космическа разходка. Космическите разходки или EVA (Екстравехикуларни дейности) са опасни, физически взискателни и редки. Откакто Алексей Леонов направи първия през 1965 г., малко над 200 души, включително 12-те лунаци, някога са правили EVA - Крис беше 127-и.

Крис Хадфийлд

Преподава космически изследвания

Какво е EVA костюм?

Костюмите EVA са предназначени да предпазват астронавтите от враждебната, смъртоносна среда на космоса. Те са под налягане с чист кислород до една трета от налягането на морското равнище, могат да издържат на екстремния студ и топлина на вакуума и предпазват астронавтите от постоянните бомбардировки на малки, високоскоростни микрометеороиди, които летят през Слънчевата система на 10 километра за секунда.

Костюмът има преносима система за поддържане на живота в раницата си. Той съдържа вашата система за пречистване на кислород, охладителна система, радио и захранване от батерията. На вашия шлем има камери, така че Mission Control да може да получи визуален запис на работата, която извършвате, както и светлини за работа в тъмното. Той също така има златен козирка и слънцезащитни екрани, за да предпази лицето и очите ви от невероятно суровото, нефилтрирано слънце. Върху сандъка има компютърен дисплей и контролен модул за пускане на костюма и продухващ клапан, който при необходимост изпуска налягане. Контролите и етикетите отпред на костюма са ориентирани назад, така че да можете да ги прочетете с помощта на огледалото на китката на костюма. Две твърди скоби в предната част на костюма ви позволяват да прикрепите метална рамка, която държи всичките ви инструменти. По време на космическа разходка се държите свързани с космическата станция с поне един връз, прикрепен към костюма с помощта на заключващи се метални куки.

Каква е стандартната конструкция на космически костюм?

Скафандрите са бели, за да отразяват топлината от Слънцето. Самият костюм се състои от 14 слоя материал, като всеки слой играе различна роля, за да ви поддържа живи. Най-крехката част от целия костюм са дланите и пръстите на ръкавиците: те са с дебелина само няколко слоя, за да подобрят сръчността. Тъй като ръкавиците са толкова деликатни, астронавтите правят пауза, за да ги проверяват редовно за повреди по време на разходки в космоса. За да имате възможно най-голяма осезаемост в ръцете, в дланта на ръкавиците има извита метална лента, която може да се затегне здраво с каишка през гърба на ръката, за да спре ръкавицата под налягане да се събира в длан.

За разлика от луноходците Apollo, ботушите на вашия скафандър на МКС са проектирани да се заключат в преносим ограничител за крака, известен като PFR. PFR могат да бъдат разположени на различни места от външната страна на МКС; след като сте заключени, и двете ви ръце са свободни да вършат работа. Без него винаги бихте имали една ръка заета, просто да виси.

MasterClass

Предложено за вас

Онлайн класове, преподавани от най-големите умове в света. Разширете знанията си в тези категории.

Преподава космически изследвания

Преподава на консервация

Преподава научно мислене и комуникация

Преподава науката за по-добър сън

Как астронавтите тренират за космически разходки?

Преди да направите космическа разходка, има години обучение по системи за костюми, симулатори за виртуална реалност, вакуумни камери и симулиране на безтегловност под вода. Крис прекара повече от 400 часа в басейна преди първото си космическо разходка. Освен това трябва да се класирате за SAFER, опростената помощ за EVA Rescue. Това е реактивен пакет, използван като аварийна система за самоспасяване в случай, че трябва да се откачите от МКС и да се преобърнете в космоса. SAFER се управлява от разгъваем джойстик, който изстрелва азотни газове през 24 малки дюзи, за да ви спре да се преобърнете, и ви помага да се насочите назад, за да се хванете на Международната космическа станция.

Има ли някакви опасности, свързани с космическите разходки?

Мислете като професионалист

Бившият командир на Международната космическа станция ви учи на науката за изследване на космоса и на бъдещето.

Костюмите на EVA трябва да бъдат проверени за замърсявания, когато се върнат на Международната космическа станция, за да се уверите, че на борда не се качва нищо чуждо, което да представлява опасност за здравето на екипажа. Астронавтите от Аполо трябваше да проверят за малки парченца неподвластен на стъкло подобен на Луната прах, а настоящите астронавти на НАСА да проверят за амоняк от охладителната система на МКС. Бъдещите костюми ще трябва да помислят за съображения за замърсяване: може би костюмите не трябва да се връщат чак до планетарните бази и вместо това могат просто да се прикрепят към външната стена на местообитанието на астронавтите.

Как са се развили скафандрите, за да обслужват нашите научни занимания?

Избор на редактори

Руснаците разработиха ранна версия на пилотски костюми - скафандър „Сокол“, който Крис е носил по време на ракетни полети „Союз“; скафандрите Sokol са в експлоатация и до днес. През последното десетилетие се наблюдава много технологичен напредък в изследването на космоса. Изпълнителният директор на SpaceX Илон Мъск планира да изпрати цивилни в космоса един ден; засега автономният кораб SpaceX Crew Dragon ще превозва астронавти на НАСА до МКС. Програмата за търговски екипаж на НАСА и програмата на Марс също разширяват границите на космическите изследвания. По този начин учените усилено работят в разработването на нови скафандри, които могат да действат като втора кожа както за астронавти, така и за цивилни.

За пътуване до Марс астронавтите биха могли да очакват да бъдат в космоса минимум девет месеца. От МКС научихме, че продължителната безтегловност отнема човешкото тяло; има значително въздействие върху баланса, регулирането на кръвното налягане, костната плътност и понякога зрението. След девет месеца пътуване, след като бъдещите астронавти стигнат до Марс, няма да има наземен екип за подпомагане след кацане. В зависимост от това колко дълго трябва да се адаптират екипажите под марсианската гравитация (38 процента от земната), десантният кораб може да се наложи да функционира като реабилитационно съоръжение. Теглото и конфигурацията на марсианските скафандри също ще трябва да позволят този период на адаптация. Освен това естествената среда на повърхността на Марс е смъртоносна за човешкия живот; много ниско въздушно налягане, без кислород, 96 процента въглероден диоксид и висока радиация. Местообитанието и скафандрите ще трябва да защитят екипажите от това.

Както казва Крис: Това всъщност не е костюм. По-скоро прилича на космически кораб за един човек - напълно самостоятелен и различен от кораба, от който пълзиш.