Давайте уявимо, що ми перенеслися на скільки-то років вперед. Нас не цікавлять вибори і спортивні чемпіонати, тим більше що на космодромі вже стоїть надважка ракета, теоретично здатна доставити колоністів на Марс. Припустимо, завершена навіть розробка жилої капсули, а претенденти пройшли відбір і підготовку. Справа за малим — їм знадобляться скафандри, навіть цілий комплект на кожного: на окремий випадок аварії, для виходів у космос і, звичайно, окремий — для роботи на майбутній марсіанської бази. Але якщо нові важкі ракети вже готуються до запусків, то скафандрів для інших планет у людства немає навіть у перспективі.
Михайло Котов
Почнемо зі зльоту і орбітальної стикування з розгінним блоком. Під час таких операцій космонавтам потрібна страховка на випадок розгерметизації кабіни — аварійно-рятувальний скафандр (АСС). Він не розрахований на по-справжньому тривале носіння і має лише забезпечити тимчасову безпеку. Такий скафандр легко одягається і знімається, поєднується з амортизаційним кріслом і підганяється під індивідуальні габарити кожного космонавта. Сьогодні людей на МКС доставляють російські кораблі «Союз», на яких використовуються 10-кілограмові АСС «Сокіл», створені в НВП «Зірка».
Перше покоління їх з’явилося ще в 1973 році, і, незважаючи на численні модифікації, основа «Соколів» залишається незмінною: зовні силова оболонка з міцного лавсану, всередині герметичний повітронепроникний шар з ретельно прогумованих капрону і трикотажу. Вбудована система вентиляції забезпечує охолодження, а в разі розгерметизації в шолом подається чистий кисень. На всіх знайомих нам передстартових фотографіях космонавти одягнені саме в «Соколи», а невеликі валізки у них в руках — це зовнішній вентилятор-кондиціонер: коли вони зберуться в космічний корабель, вони підключать скафандри до його системі життєзабезпечення.
Американський аналог «Соколів» — аварійно-рятувальні ACES (Advanced Crew Escape Suit), що виділяються помітним помаранчевим кольором. В цілому вони дуже схожі на радянсько-російські варіанти, хіба що доповнені засобами безпеки на випадок посадки на воду — теплозахистом, прив’язний парашутної підвіскою і плавальним пристроєм, так що маса ACES становить вже 18 кг. Теоретично, модифіковані версії «Соколів» і ACES можна використовувати і при майбутньому польоті на Марс. Але на цьому все тільки починається.
Начерки та ескізи Роботи над створенням скафандрів для колонізації Місяця і Марса ведуться вже давно, проте далі прототипів і креслень справа поки що не зрушила.
Вихідні костюми
Політ на сусідній планеті буде довгим, і трапитися може всяке, тому без скафандра для внекорабельной діяльності (ВКД) космонавтам просто не обійтися. Це вже набагато більш складна і дорога конструкція, розрахована на напівавтономну багатогодинну роботу у відкритому космосі. У такому спорядженні використовуються складні системи терморегуляції, подачі кисню і води, в зв’язку з материнським кораблем, захисту від мікрометеоритів і сонячної радіації. Цей скафандр — маленький космічний корабель, розрахований на одного. Їх не надягають, в них входять — вже в шлюзовій камері, — використовуючи розташований на спині люк.
Нітрохи не простіше і робота в ньому. Можливість руху в скафандрі для ВКД забезпечується за допомогою хитромудрих шарнірних механізмів, але все одно навіть зігнути руку в ньому важко із-за надмірного внутрішнього тиску, а після повернення космонавти змушені перечікувати в шлюзі, поки тиск не повернеться до безпечного рівня, не загрожує розвитком декомпрессионной хвороби. Нарешті, після кожного виходу такий скафандр потрібно встановити на сушку і замінити витратні елементи. Не дивно, що новий російський «Орлан-МКС» для ВКД важить вже близько 114 кг. В ньому можна виконати півтора десятка виходів тривалістю від семи до дев’яти годин.
Цікаве в мережі
На підготовку і обслуговування скафандрів для ВКД йде майже стільки ж часу, скільки і на саме використання, а вартість, скажімо, нових американських Extravehicular Mobility Unit (EMU) досягає 250 млн дол. Обслуговування парку скафандрів для ВКД на орбіті і на Землі обходиться NASA в 80 млн дол. у рік. Але якщо вже ми зібралися на Марс і побудували носій надважкого класу, на нові «Орлан» гроші знайдуться. Головна проблема — зі скафандрами, придатними для роботи на поверхні іншої планети: таких систем поки що не існує в принципі.
Нічого вдягти
«Марсіанські» та «місячні» скафандри людям доведеться носити довго і щодня і, що важливо, ремонтувати без відправки на Землю. Вони повинні забезпечувати терморегуляцію і вентиляцію, дозволяти перекусити і втамувати спрагу, не переодягаючись, а головне — дозволяти виконувати активні рухи і важку фізичну роботу. Скафандр, підходящий для колонізації Марса, повинен стати «другою одягом» колоністів.
Однак аварійно-рятувальні для цього недостатньо складні, а «Орлан» і EMU надто громіздкі: можна згадати, як астронавти на Місяці ледве могли нагнутися, щоб підняти що-небудь з поверхні. Потреба в новинці існує — тим не менш, ні в російського НВП «Зірка», ні у провідних американських виробників Hamilton Sundstrand і ILC Dover таких рішень немає.
Микола Моїсеєв, розробник космічних скафандрів, провідний конструктор Final Frontier Design (FFD)
«Ще при підльоті екіпаж одягає марсіанські скафандри і сідає вже в них. Екіпаж повинен бути готовий до негайного виходу на поверхню: посадка на іншу планету, мабуть, самий критичний ділянка польоту, і варто бути готовими до всього».
За словами колишнього розробника НВП «Зірка», а сьогодні провідного конструктора стартапу Final Frontier Design Миколи Моїсеєва, проблема в тому, що ніхто не знає, коли ж відбудеться довгоочікуваний політ. Незважаючи на масу гучних заяв, конкретних планів на цей рахунок немає ні в США, ні в Росії, Європі або Китаї. Розробка повноцінного міжпланетного скафандра оцінюється в суму близько 250 млн дол., і навряд чи хтось погодиться виділити такі великі гроші, не маючи навіть чіткого технічного завдання від організаторів майбутньої експедиції.
Деякий час тому в США діяла програма створення скафандрів для місячних експедицій Constellation Space Suit System (CSS), які повинні були забезпечувати роботу тривалістю до 150 ч. Однак після завершення польотів і виходу шатлів «на пенсію» фінансування CSS стало поступово обмежуватися, поки проект не закрили остаточно. З 2015 року, коли розробники обіцяли показати вже готові CSS, ніяких новин про нього не чути.
Новий аварійно-рятувальний скафандр FFD Stratos вагою всього 8 кг універсальний: він може регулюватися по зростанню в межах 33 см (проти 2-4 см у «Сокола» і ACES).
Висока мода
В останні роки розробники NASA зосередилися на модифікації старих, перевірених скафандрів ACES до більш просунутою версією MACES (Modified ACES). Можливо, ми побачимо MACES незабаром після того, як з’являться звістки про завершення робіт над важкими ракетами SLS. Тим часом в бік «марсіанських» скафандрів поглядають і приватні розробники. Boeing і SpaceX вже представили свої концепції і пообіцяли випробувати їх у власних космічних капсулах Starliner і Dragon 2, створення яких вже наближається до завершення.
Прототип Boeing Blue Передбачається, що саме ці скафандри будуть використовуватися при польотах на майбутньому пілотованому кораблі CST-100 Starliner.
Їх вигляд дуже характерний — серйозний синій від Boeing і футуристичний білий від Ілона Маска, але, за словами Миколи Моїсеєва, і той і інший є лише модифікованими версіями все тих же аварійно-рятувальних скафандрів. Від цих проектів до «марсіанських» або хоча б до ВКД-скафандрів ще роки розробок і випробувань.
Особливо показова доля проекту професора Массачусетського технологічного інституту (MIT) Давы Ньюман. «Обганяє час» і «суперсучасний» скафандр Bio Suite підняв великий галас у ЗМІ, але жодного прототипу розробники так і не показали. «Те, що ми бачимо на фотографіях, лише оболонка, не має жодних внутрішніх систем, — підкреслює Микола Моїсеєв. — Це швидше красивий костюм космонавта, який ідеально облягає фігуру; використовувати його в космосі просто не можна».
Прототип BioSuit Професор Ньюман використовувала футуристичні, але не підходять для космосу рукавички й черевики від комплекту мотоциклетної захисту, а замість шолома — малофункціональний скляний ковпак без системи вентиляції.
Виходить, що «марсіанського» скафандра немає перш за все тому, що по‑справжньому на Марс ніхто так і не збирається. Принаймні державні космічні організації поки навіть не розглядають всерйоз цю перспективу. Для поточних завдань на навколоземній орбіті всіх цілком влаштовують і старі добрі системи: вони досить дорогі і складні, але відповідають всім вимогам та запитам космонавтів.
Прототип SpaceX Ефектні знімки скафандра для майбутніх екіпажів пілотованого корабля Dragon 2 були показані у вересні 2017 року. Можна не сумніватися, що після завершення розробки і сертифікації його зовнішній вигляд зміниться: мінімалізм і вимоги безпеки не завжди уживаються разом.
Стаття «Маю скафандр, готовий подорожувати» в журналі «Популярна механіка»
(№9, Вересень 2018).
Thanks!
Our editors are notified.