Если вы думаете, что космическая гонка закончилась высадкой на Луну, пришло время обновить информацию. Космические путешествия постепенно перерастают из ультраисключительной компетенции правительств в среду капиталистов-исследователей. Коммерческая низкоорбитальная экономика выглядит как одно из следующих великих расширений человеческой деятельности.
Boeing, Space X, Blue Origin, Virgin Galactic и десятки других компаний сотрудничают с НАСА, чтобы сделать космические полеты более доступными, потенциально даже прибыльными и безопасными. Фраза «выстрел на Луну», возможно, была придумана во время космической гонки как чрезвычайно редкая и сложная попытка совершить невероятный подвиг, но более чем полвека спустя космос становится все более доступным.
Миссия по установлению постоянного присутствия в космическом пространстве помогла создать следующее поколение исследовательских технологий, и несколько единиц астронавтского снаряжения захватили воображение публики как символ исследования, подобно скафандру. Вместе с такими компаниями, как Boeing, SpaceX пытается переосмыслить возможности того, каким может быть скафандр. Давайте посмотрим на эволюцию скафандра и углубимся в изменения, которые SpaceX планирует внедрить в свой собственный.
Скафандр тогда и сейчас
Скафандр, ранее известный в НАСА как подразделение внекорабельной мобильности (EMU), позволяет астронавтам выживать за пределами космического корабля. Не все астронавты могут использовать ЭВС. Лишь около половины из 550 человек, побывавших в космосе, совершали выходы в открытый космос или выходы в открытый космос (EVA).
Существует два основных класса выхода в открытый космос: запланированный и незапланированный. Запланированные выходы в открытый космос, как правило, сосредоточены на ремонте и обслуживании космического корабля (выход в открытый космос сыграл заметную роль при сборке Международной космической станции) или проведении операций по поддержке миссии. Астронавты могут совершать незапланированные выходы в открытый космос по мере возникновения проблем.
SpaceX — одна из многих фирм, коммерциализирующих космическую деятельность. Ранее в этом месяце экипаж из четырех астронавтов проник на 700 километров в космос, чтобы проверить возможности космической связи Starlink, изучить влияние космической радиации на здоровье человека и совершить первый в истории коммерческий выход в открытый космос в надежде протестировать разработку SpaceX EMU.
Для будущего в космосе, будь то на Луне или за ее пределами, потребуются тысячи костюмов EMU. SpaceX также пытается создать скафандр, который откроет новое поколение космических полетов с повышенным комфортом, безопасностью и возможностями — не говоря уже о доступности, учитывая, что полный скафандр НАСА может стоить миллионы.
Давайте посмотрим на некоторые из самых футуристических функций, которые компания планирует реализовать.
Надувная жесткость улучшает мобильность
Большинство предыдущих поколений скафандров, разработанных НАСА, были очень громоздкими, отчасти потому, что инженеры не отдавали приоритет комфорту и простоте передвижения. Кажется, это приоритет для тех, кто переосмысливает дизайн костюмов следующего поколения.
Главный инженер скафандров SpaceX Эрик Краус называет это «костюмом из ткани». Костюм защитит владельцев от всех серьезных экологических опасностей космоса, оставаясь при этом удобным и мобильным. SpaceX создала костюм для выхода в открытый космос на основе внутрикорабельного костюма (IVA). Конечная цель этих костюмов может быть не только для астронавтов, с прицелом на возможное массовое производство, поэтому стандартизированные функции костюмов SpaceX IVA и EVA помогут снизить затраты.
Одним из важнейших отличий является то, что мягкие части костюма EVA надуваются до жесткости под давлением, используя вращающиеся соединения, чтобы обеспечить пространство для движения. Старые скафандры для выхода в открытый космос имели громоздкие, в основном жесткие конструкции. Инновации в дизайне материалов и производстве сделали костюм EVA достаточно тонким и мобильным, чтобы его можно было носить во время выходов в открытый космос, запусков и восстановления. SpaceX хранит молчание о своих материалах, но признает, что некоторые из них получены при строительстве ракеты Falcon и космического корабля Dragon.
Тонкий внешний вид и современный дизайн костюма SpaceX EVA обусловлены не только технологическими достижениями. EMU НАСА был разработан для длительных выходов в открытый космос продолжительностью до 8 часов. Он также включал двигательную установку, системы жизнеобеспечения и несколько слоев изоляции. Скафандр SpaceX для выхода в открытый космос предназначен для более коротких и менее интенсивных выходов в открытый космос. Представьте себе EMU НАСА как подводную лодку, а скафандр SpaceX для выхода в открытый космос как водолазное снаряжение в сухом костюме.
Шлем и проекционный дисплей, напечатанный на 3D-принтере
Не всегда есть много времени или возможности снять шлем, сесть и достать альманах, чтобы узнать погоду в космосе. У космонавтов много забот, и SpaceX стремится упростить некоторые вещи, обеспечив проекционный дисплей в шлемах своих костюмов.
Шлем представляет собой напечатанный на 3D-принтере блок с козырьком из поликарбоната, покрытым оксидом индия, олова и меди для предотвращения запотевания и бликов. Встроенная камера и датчики отслеживают состояние космонавта, включая давление в скафандре, температуру, уровень влажности и время пребывания в космосе. Хотя астронавты в старых скафандрах будут иметь доступ к этой информации, для того, чтобы взглянуть на запястье, потребуется нарушить концентрацию — прерывание, которое может сорвать деликатную операцию. Новый костюм SpaceX проецирует эту информацию на прозрачный экран внутри шлема.
SpaceX рассматривает свой нынешний костюм как способ колонизации Луны и Марса. Вариант этого костюма может защитить вас или близкого человека от разрушительного воздействия космоса во время будущего отпуска или деловой поездки.
Козырек
Создать материалы, обеспечивающие безопасность людей в космическом пространстве, достаточно сложно, не беспокоясь о том, чтобы сделать их прозрачными. Козырек скафандра имеет решающее значение для защиты космонавта от космической радиации и изоляции от окружающей среды.
Долгосрочный план коммерческого освоения космоса предполагает выход за пределы низкой околоземной орбиты, где астронавты сталкиваются с повышенным воздействием радиации. Таким образом, козырек должен выполнять двойную функцию: не только защищать космонавта, но и обеспечивать хорошую видимость.
В прошлом НАСА использовало полупрозрачный слой золота для блокировки ультрафиолетового света. Щиток костюма EVA от SpaceX изготовлен из поликарбоната — практически небьющегося пластика с превосходными оптическими качествами. Козырек покрыт медью и другими материалами, чтобы защитить глаза экипажа от солнца и одновременно отражать инфракрасное тепло в сторону экипажа, когда он смотрит в глубокий космос.
Несмотря на то, что козырек относительно прост по сравнению с некоторыми другими функциями костюма SpaceX для выхода в открытый космос, он является важной частью оборудования безопасности на борту космического корабля.
Клетка Фарадея
Поддерживать здоровье в космосе может быть непросто. SpaceX утверждает, что ее астронавты смогут меньше беспокоиться об одной вещи в своих костюмах для выхода в открытый космос: об электромагнитном излучении. Судя по всему, его костюмам тоже не придется об этом беспокоиться.
Ранее мы упоминали, как космическая радиация может помешать астронавту выполнить миссию. То же излучение может также повредить функциональность костюма. Если электромагнитное поле ударит по чему-то, проводящему электричество, например, по костюму для выхода в открытый космос, заряды могут попасть внутрь и повредить электронный комплекс.
Инженеры включили в конструкцию костюма клетку Фарадея, иногда известную как слой Фарадея. Он работает как громоотвод в доме, направляя электричество с крыши на землю, минуя системы или приборы внутри дома. Клетка Фарадея перехватывает электрические поля и безвредно пропускает их через клетку, не повреждая костюм.
Взглянув на костюм для выхода в открытый космос, нелегко обнаружить клетку Фарадея, но его включение указывает на то, что SpaceX серьезно относится к защите своих инвестиций, и похоже, что философия частного предприятия работает; в последнее время астронавты отказываются от скафандров Boeing в пользу оборудования SpaceX.
