Мода на орбите

Скафандры первых марсиан

Человечество летает в космос вот уже четыре десятка лет, однако конструкция скафандра за это время претерпела поразительно мало изменений. Как и тогда, это весьма громоздкое устройство. На орбите в нем еще можно худо-бедно работать – но никак не в условиях значительной силы тяжести. Для полетов к Марсу астронавтам понадобится новый скафандр – легкий, безопасный и не стесняющий движений в чужом мире. И этот скафандр уже создается.

Прототип BioSuit профессор Дава Ньюмен примеривает сама


Компьютерные модели

Современный скафандр представляет собой более или менее мягкую капсулу, надуваемую изнутри. В ней искусственно поддерживается необходимое давление, так как в открытом космосе оно равно нулю, а к этому человек не приучен. Надувная конструкция позволяет защитить космонавтов, но в то же время и существенно ограничивает его подвижность, не говоря уже о большом весе подобных систем.

Дава Ньюмен (Dava Newman) из Массачусетского технологического института (MIT) – профессор аэронавтики, астронавтики и инженерных систем – собирается решить эти проблемы. Вот уже 7 лет она работает над созданием скафандра нового типа, способного обеспечить космонавтов гораздо большей свободой передвижения. Она уверена, что без нового скафандра человеку нечего делать даже на Луне, не говоря уже о такой большой планете как Марс.

Масса современного скафандра составляет порядка 135 кг. На Марсе, чья сила тяжести составляет около 40% от земной, он будет весить целых 54 кг – долго такой вес на себе не потаскаешь. Более того, космонавту в скафандре приходится прикладывать весьма значительные усилия, чтобы просто согнуть руку или ногу. Даже в условиях нулевой гравитации, когда скафандр вообще ничего не весит (хотя масса и инерция никуда не исчезают) примерно 80% процентов всей мускульной энергии космонавты вынуждены тратить на борьбу со своим неповоротливым доспехом. В таких условиях даже ползать по поверхности Марса будет крайне проблематично – не то, что ходить.

Прототип нового скафандра, созданный в MIT, пока еще не готов к выходу в открытый космос, однако он неплохо иллюстрирует те идеи, которые намерена разрабатывать группа Давы Ньюмен. Скафандр BioSuit напоминает уже не воздушный шарик, а, скорее, гимнастическое трико – многослойная ткань плотно облегает тело человека, оказывая на него давление, соответствующее атмосферному. Отпадает надобность в громоздких системах нагнетания воздуха, а сам скафандр становится куда более легким и куда менее габаритным. Основная трудность заключается в том, что скафандр, с одной стороны, должен достаточно плотно прижиматься к телу, а с другой – не слишком сковывать движения космонавта. Однако эта трудность вполне преодолима, за счет использования современных тканей, умеющих растягиваться только в одном направлении. По заверениям Давы Ньюмен, в скафандре нового типа можно будет не только ходить, но и бегать, и даже при земной силе тяжести.

Еще одним преимуществом BioSuit является высокий уровень защиты от микрометеоритов. Если небольшое космическое тело пробьет оболочку обыкновенного скафандра, у астронавта будут считанные минуты на то, чтобы вернуться безопасную среду – как-только давление внутри капсулы упадет ниже определенной отметки, наступит декомпрессия, потеря сознания и смерть. (Подробнее о том, что случится с беззащитным человеком в открытом космосе читайте в заметке «Бездушное пространство».) Владельцу нового скафандра в подобной ситуации будет достаточно заклеить поврежденный участок липкой лентой, восстановив герметичность системы в месте удара. Остальные участки тела будут по прежнему находиться в полной безопасности, так что времени будет больше чем достаточно.

Наконец, космонавты смогут использовать BioSuit для того, чтобы минимизировать атрофию мышц в процессе длительного перелета в условиях невесомости, за счет упругого давления, которое костюм оказывает на тело.

Шлем BioSuit в целом мало отличается от шлема стандартного скафандра – это полая прозрачная капсула, внутрь которой подается воздух под атмосферным давлением.

Отметим, что Дава Ньюмен не исключает и возможности создания гибридных схем с надувной защитой торса и механической защитой конечностей. Баллоны с кислородом предполагается крепить на спине астронавта – так же, как это принято у дайверов.

С обычными подводными скафандрами такой подход не пройдет – они до сих пор представляют собой крайне громоздкие и неудобные сооружения – «Панцирь для гидрокосмоса». А в космосе не только скафандры станут удобнее, но и появится верный помощник для работы в открытом космосе – робот Eurobot, «На все три руки мастер».