Скафандр для высадки на Европу и Луну — каким он должен быть? Интервью с ведущим конструктором Final Frontier Design Страница 2 из 2



Если рабочее давление, допустим, 0,4 атмосферы, то нужно делать опрессовку при 0,6 атмосферы. Взорваться рукав должен не меньше чем при 1,5 атмосферы. Я называю ориентировочные цифры. Понятно, что все это стоит денег – испытания, материалы, работа. Энтузиасты просто не понимают, сколько промежуточных пунктов между идеей и ее реализацией, если говорить о космонавтике. Поскольку я в этой теме много лет, уже 30, то периодически вижу, как появляются подобные новости.

Работаем ли мы над инновациями? Да, работаем, но мы не будем объявлять об этом раньше времени. Например, делая рукав нового скафандра, мы делаем один макет. Не понравился… Второй макет — уже лучше, но все равно есть недостатки. О новом рукаве, пока он не доведен до рабочего варианта, мы никому не будем рассказывать. Но этот рукав вполне может стать родоначальником какого-то нового поколения скафандров. Мы начинаем с малого, потом развиваемся дальше. Но раньше времени ничего в прессу не просочится.
Хочу заметить, что эта работа требует времени и она не оплачивается. Если мы хотим получить контракт на производство нового скафандра, мы должны представить NASA или кому-то другому прототип. Только под идею здесь денег не дают, точнее — мало шансов получить такой контракт. Если ты пришел и сказал, что у тебя есть гениальная идея, то скорее всего на ее развитие ты денег не получишь. А если ты придешь и скажешь, что у тебя есть работающий прототип, то в этом случае шансы будут гораздо выше.

Каким, по вашему мнению, должен быть идеальный скафандр?

Да, интересный вопрос… Вообще говоря, идеальный скафандр должен быть как можно легче. Современные модели очень тяжелые и весят больше 120 килограммов. И это скафандр для одного человека. Если вдруг мы полетим на Луну, на Марс и наденем этот скафандр, выйдем на поверхность планеты, мы можем упасть и не подняться, даже несмотря на то, что там, на Луне и Марсе, уменьшенная сила тяжести. Будущий планетарный скафандр должен быть минимум в два раза легче. Нужно сделать скафандр с принципиально новой конструкцией и дизайном.

А была же ситуация, когда астронавт вышедший на поверхность Луны, лежал? Он лег специально. Ему помогали вставать или он сам встал?

Он сам, но с десятой попытки. Он воспользовался тем, что на Луне небольшая сила тяжести, но он не мог подняться нормально на колени, потом перейти на корточки и встать. В скафандре экспедиции Apollo такого сделать нельзя было. Но астронавт нашел выход. Он в жиме лежа резко оттолкнулся руками от поверхности и в прыжке встал на ноги. Кстати, скафандр экспедиции Apollo весил 60 килограммов, плюс в 6 раз меньше вес человека и скафандра на Луне. Отмечу, что шарниры для ног в этом скафандре были очень плохие. Согнуть ногу в колене и бедре на 90 и больше градусов, вот как мы можем, он не мог. А ведь некоторые люди могут даже свою коленку подвинуть к подбородку. В стандартном скафандре этого сделать было нельзя, максимально можно было согнуть ногу в бедре на 30 градусов. Отмечу, что в новейшем скафандре, разработанным нашей компанией, согнуть ногу в бедре можно, причем это уже больше 90 градусов.





Ничего себе прогресс! А как вы считаете, насколько реально, сохранив функциональность, снизить массу скафандра в два раза? Если да, сколько времени эта разработка может занять и с какими сложностями сопряжено?

Во-первых, это реально. Во-вторых, нужны новые материалы. В-третьих, необходимо финансирование, потому что затея недешёвая. Создать скафандр по новому принципу сложнее, чем усовершенствовать скафандр старого типа. Вот, например, еще в Москве, когда я занимался перчатками, мне на работе говорили: «Сделай, пожалуйста, простую перчатку. Чего ты делаешь каждый раз перчатку все сложнее и сложнее?». А я отвечал: «Вот посмотрите на вашу руку, какая это сложная система! Как много там разных суставчиков и «шарнирчиков»… Это очень сложная вещь, и перчатка под высоким давлением также должна быть близка по функциональности к нашей руке».

Сейчас мы продолжаем работать в направлении совершенствования перчаток. Например, в той перчатке, которую мы сделали для NASA, деталей в 6 раз больше, чем у предыдущей модели. Это принципиально новый качественный уровень.



А каким должен быть скафандр для выхода на Плутон, например? А для выхода на поверхность Европы, спутника Юпитера? Ведь на этот спутник NASA планирует экспедицию.

Для того, чтобы начать проектировать скафандр на Плутон, на Марс или любую другую планету, надо знать условия применения. Пока про Плутон мы мало знаем, несмотря на успехи космонавтики. Начало разработки скафандра и любой технически сложной системы начинается с требований. Какая температура, какое давление, какая сила тяжести, какой состав атмосферы планеты – все это нужно знать. Пока все это про Плутон мы знаем приблизительно, не уточненные данные.

Эти планы очень далекие, поэтому чисто по-человечески сложно обсуждать проект, когда туда еще не сели автоматы. Особенностью скафандра для Европы, спутника Юпитера, является то, что он должен обеспечивать противорадиационную защиту, поскольку Европа летает в радиационном поясе Юпитера. Даже у Земли есть радиационный пояс, и пока проблема решается просто – астронавты на МКС летают ниже радиационных поясов. Для того, чтобы полететь на Луну, нужно как можно быстрее их пройти, не задерживаться. И представьте, нам надо полететь на маленькую планетку, которая находится в мощном радиационном поясе. Европа в этом плане сложный объект для посещения.

Гораздо проще организовать пилотируемую миссию на Ганимед, где есть жидкий океан, или на Каллисто, где тоже есть жидкий океан. К сожалению, почему-то об этом совершенно не говорят, все мечтают о Европе. А ведь Каллисто находится далеко от Юпитера, в спокойной зоне, где нет запредельных уровней радиации.

В настоящий момент ни советский, ни российский, ни американский скафандры не обеспечивают противорадиационную защиту в достаточной степени для полета на Европу. Можно сказать, что они практически не защищают от радиоактивного излучения, особенно от тяжелых частиц.

Реально ли вообще говорить о радиационной защите применительно к скафандру?

Реально, у нас есть прототип.

Это коммерческая тайна или можно чуть-чуть нам рассказать о нем?

Во-первых, сделать макет противорадиационной защиты — это одно, а провести испытания — совсем другое. Мы провели испытания с одним уровнем радиации, потратили около $5000 в сертифицированной лаборатории ради получения протоколов испытания. Для того, чтобы выйти на испытания на ускорителе, где есть тяжелые частицы c большими энергиями, нужно $150000 долларов. Для нас эта сумма большая.

На сайте вашей компании есть раздел «The Space Suit Experience», где показаны скафандры и проставлена цена в $795.00. Это скафандры столько стоят?

Нет, эти скафандры не продаются. Их можно надеть, любой человек может заказать «примерку», в ходе которой можно одеть и опробовать скафандр. Это уникальная услуга в том плане, что в США живет несколько сотен миллионов людей. Дело в том, что если у тебя есть деньги и ты хочешь померять скафандр, то нигде в США этого нельзя было сделать. Правда, такая возможность есть в России. То есть американцу надо было ехать в Звездный городок под Москвой, покупать дорогие билеты, арендовать гостиницу. Все это выльется в сумму около $5000 или даже больше, в зависимости от программы. Здесь можно и скафандр «Сокол» примерить для корабля «Союз». Скафандр этот белого цвета, аварийно-спасательный. В российском центре можно померять и «Орлан». Раньше была возможность проводить тренировки в скафандрах под водой, однако сейчас бассейн, где проводились тренировки, закрыт на реконструкцию, может, в этом году откроется.

Мы пока первая и единственная компания, которая предоставляет всем желающим людям с определённым уровнем физического здоровья попробовать и примерить скафандр в США, причем стоимость этой услуги очень умеренная.



Эта услуга довольно популярная. Был, к примеру, у нас, пилот гражданский, летает на Boeing. Ему уже за 60, но он мечтает о космосе, хотя и понял, что уже не полетит. И здоровья уже нету. Но он приехал и был в полном восторге от этого. Он смог прикоснуться к своей мечте, к космосу. В музей сходить и посмотреть космический корабль – это одно. А здесь ты надеваешь скафандр и как руководитель корабля пробуешь садиться совершить посадку на Луну, на Марс при помощи симулятора. Пилот, о котором я говорю, выдержал все испытания, садился в любых условиях в нашем симуляторе.

Есть другая категория людей. Это вот современные ребятишки, которые занимаются компьютерными играми. Не только геймеры, нет. Речь о девелоперах – они разрабатывают игры и периодические к нам приезжают. Они пытаются получить новые ощущения в скафандре, понять, что такое скафандр, чтобы потом создать какую-то новую игру.

Еще одна категория, это люди, которые хотят сделать подарок кому-то на день рождения. Счастливчиков приводят сюда с закрытыми глазами, а потом им объявляют сюрприз. Человек открывает глаза, а тут — БАМ! Настоящий скафандр, можно примерить и сфотографироваться.

А в этом скафандре можно в космос выйти или по Луне прогуляться?

Возможно, в случае определенной доработки. Вообще говоря, скафандры делятся на два типа: внутрикорабельные, и внекорабельные. Внутрикорабельные, например, «Сокол», это легкие скафандры. Тот же «Сокол» весит десять килограмм. Внекорабельный «Орлан» весит 120 килограмм. В чем разница? Одна из причин, то что система жизнеобеспечения для «Сокола», грубо говоря, принадлежит кораблю, она — часть корабля. А у скафандра для внекорабельной деятельности (ВКД) система обеспечения автономная, она рассчитана на 9 часов, предел на 10 часов. Естественно, никто не работает там до предела. Обычно работают 6,5 часов, не больше, ведь физиологические потребности никто не отменял. Скафандр такого типа — это космический корабль на одного человека. Второе отличие этих двух скафандров, это то, что у них разные типы защиты. У скафандра ВКД снаружи экранно-вакуумная теплоизоляция, которая защищает от экстремальных температур, от холода и тепловых потоков. Также у скафандров ВКД есть солнечные светофильтры, которые защищают от яркого солнечного излучения. Без него астронавты просто ослепнут.



Существует и третий тип скафандров, можно сказать универсальный. Это когда ты взлетаешь в одном и том же скафандре, летишь на Луну, опускаешься на ее поверхность, в нем ходишь по Луне и возвращаешься на Землю. Как всякая универсальная вещь, этот скафандр не очень хорош. Дело в том, что для работы в корабле такой скафандр слишком тяжел, плюс у него недостаточная подвижность. А ты должен выходить на поверхность планеты и работать. Поэтому этот скафандр имеет дополнительные шарниры, которые не нужны для внутрикорабельного скафандра. Обычно речь идет о подшипниках с уплотнениями, которых может быть 10 или 20 штук в скафандре ВКД. Таких подшипников всего одна пара в скафандре типа «Сокол».

А универсальные скафандры, о которых вы говорите, они существуют? И если да, то что это за модель?

Во-первых, это скафандр Леонова [скафандр «Беркут», — прим. ред.]. В нем Леонов вышел в открытый космос. Беляев ждал его, полностью экипированный, чтобы подстраховать если что. В этих же скафандрах космонавты и вернулись. Второй скафандр такого типа – это скафандр программы Apollo. Есть и еще идеи по поводу универсальных скафандров. Так, когда NASA рассматривало астероидную миссию, команда проекта поняла, что нужно брать с собой два типа скафандров на несколько месяцев полета. Взлетать в одних, выходить на поверхность астероида для сбора образцов — в другом, тяжелом скафандре на 1-2 часа. И они подумали, что можно взлететь в первом и выходить в первом, просто надеть на него верхнюю одежду, как говорят, с теплоизоляцией. На шлем смонтировать солнечный светофильтр, надеть теплозащитные перчатки, ботинки специальные, ранец на спину, ремнями его закрепить. Закрепить и карабины с фалами, чтобы не потеряться – их нет на легком скафандре.

Оказалось, что нет, эта идея не работает. Команда NASA, потратив большие деньги, поняла, что в легком скафандре, даже усовершенствованном, с включением дополнительных подшипников в рукава и добавлением прочих элементов, невозможно выполнить эту работу по сбору образцов почвы астероида.

И последний вопрос по Луне. Конгресс США убеждает NASA в необходимости туда отправиться. Будут ли меняться, и если да, насколько значительно, те скафандры, в которых летали астронавты миссии Apollo? И вообще нужно ли что-то менять?

Изменения будут очень значительные, по многим параметрам. Миссия Apollo была на грани выживания. Рабочее давление в скафандрах было на самом минимальном уровне, еще бы чуть ниже и астронавты могли нанести вред своему здоровью. В новых лунных скафандрах рабочее давление будет значительно выше. В кабине лунного посадочного модуля перелетного корабля будет нормальное давление, ну может быть чуть-чуть пониженное, как в кабинах пассажирских самолетов. В таких условиях все будут нормально себя чувствовать. Какие еще изменения? Безусловно, это будут скафандры с задним входом, какими их сделали в начале 60-х годов советские инженеры.





Здесь есть еще один момент. Скафандры программы Аполлон был с гермомолниями, которые тяжело закрываются и открываются. Отказ или поломка одного «зуба» приведет к отказу всей молнии. Вся молния разойдется, и скафандр окажется открытым. Астронавт погибнет. NASA тогда ввело дублирование, одна гермомолния поверх другой. Сначала космонавт должен одну молнию закрыть, затем другую. Но это очень неудобно. В результате получился толстый пакет, который колом стоит на скафандре и его негде было разместить. Но выхода не было, причем молнию приходилось делать длинной. Все потому, что вход в скафандр должен быть достаточно большой, чтобы человек мог влезть. Потому что, даже если ты засунул ноги, плечи могут не влезть. Вход в скафандр — это один из критических вопросов разработки скафандров, поэтому в общем знаменателе нужен скафандр ВКД с входным люком сзади.

Николай, большое спасибо вам за интервью, за то, что нашли время рассказать нашим читателям о том, как обстоит дело в космонавтике со скафандрами!


Источник: geektimes.ru/post/277880/
  • 233
  • 29/06/2016


Поделись



Подпишись



Смотрите также