В украинском прокате стартовал фильм «Первый человек» с Райаном Гослингом в главной роли, рассказывающего о Ниле Армстронге — человеке, который первым ступил на Луну. Это один из ряда фильмов о космосе — от байопиков до хорроров, — которые уже вышли или еще выйдут в этом году. Однако если о космических кораблях сказано немало, то об экипировке космонавтов говорят значительно реже. Поэтому на конференции Inscience DTF Magazine встретился с американскими специалистами в области космических наук и узнал, почему в течение последних 40 лет их экипировка практически не менялась, какое будущее у «космической моды» и когда скафандр можно будет купить в магазине
В 2018 Илон Маск представил новый тип космических скафандров, в которых уже в следующем году астронавты отправятся в космос. Скафандр Илона Маска гораздо меньше и легче, чем те, которые используются сегодня, а по дизайну он напоминает костюмы штурмовиков Джона Молло, созданных для «Звездных войн» еще в 1977 году. Однако «космическая мода» не столь разнообразна и переменчива. Дизайн скафандра практически не менялся с 1970-х годов, а модель EMU (Extravehicular Mobility Unit), которая используется в NASA и теперь, изобрели в 1982-м. За 36 лет ее усовершенствовали технически, но внешний вид остался почти прежним.
Как так получилось и что представляет из себя современная экипировка астронавтов разбираемся с Робертом Зубриным, инженером и публицистом, основавшим Марсианское общество, и Майклом Хессом, главой отдела космической медицины и заместителем директора Космического центра Джонсона.
Когда космонавты находятся внутри космического корабля, их одежда — это голубой огнеупорный и терморегулирующий комбинезон, не сковывающий движения, поверх которого можно надеть обычную одежду. На ногах у астронавтов обычно термоноски и, по словам Майкла Хесса, «что-то вроде очень теплых маленьких спальных мешков». Они служат для дополнительного утепления, так как именно ноги чаще всего контактируют с холодными металлическими элементами. В целом же, пока человек находится внутри космического корабля, он особо ничем не отличается от лыжника в термокостюме. Однако картина кардинально меняется, когда он оказывается в открытом космосе.
Каждый скафандр — это своеобразный пазл, собранный из различных частей для рук, ног, головы. Все его части хранятся на космической станции, и никто каждый раз не возит с собой контейнеры космической одежды.
«В собранном виде скафандр представляет из себя тяжелую, громоздкую и малоподвижную машину. Я говорю „машину“, так как с техническим функционалом этой одежды не сравнится ни один автомобиль»
— Майкл Хесс
Как и с обычной одеждой, у скафандров стандартная размерная линейка: S, M, L, XL. Для каждого астронавта подбираются части, которые больше всего подходят под его размер, а с помощью калибровочных колец регулируется длина этих частей. То есть если у человека худые ноги и широкие плечи, то ему, вероятнее всего, понадобятся «штаны» размера M и «кофта» размера L.
«NASA изначально отбирает для полетов в космос тех людей, которые подходят под стандартные размеры — это преимущественно М и L. И дело здесь даже не столько в скафандрах, сколько в том, что человек должен подходить по размерам для сидений космического корабля», — говорит Хесс.
ИЗ ЧЕГО СОСТОИТ СКАФАНДР
PLSS
PLSS (Primary Life Support Subsystem) — своеобразный рюкзак, где хранится аккумулятор для электропитания, радио для связи со станцией, система, которая снабжает астронавта кислородом, выводит углекислый газ и вентилирует скафандр, а также оборудование для охлаждения воды.
Верхняя и нижняя части
Верх скафандра состоит из жесткого торса из стеклопластика (который также применяется в производстве автомобилей и бассейнов) и механизма для рук, низ скафандра — это ботинки, штаны и «талия» — металлическое кольцо, которое соединяется с верхней частью и позволяет астронавту двигаться и поворачиваться. Обе части состоят из множества слоев, каждый из которых выполняет различные функции для жизнеобеспечения человека в космосе.
Первые три слоя плотно прилегают к телу и выполняют терморегулирующую и вентиляционную функции. Они сделаны из эластичного материала, напоминающего спандекс, через который проведено почти 10 метров тонких трубок, по которым циркулирует вода, — таким образом сохраняется нормальная температура тела. Также, учитывая то, что «космические прогулки» чаще всего длятся более шести часов, под первым слоем у астронавтов обычно надеты взрослые подгузники, сделанные из суперабсорбирующего материала.
Четвертый слой сделан из мягкого пластика и представляет собой своеобразный пузырь, поддерживающий нормальное давление в условиях невесомости, а также обеспечивающий астронавта кислородом.
Пятый слой помогает пузырю (четвертому слою) сохранять правильную форму. Он производится из рипстопа — прочного, сверхустойчивого к разрывам материала, из которого делают палатки для кемпинга, парапланы, специальную экипировку.
Далее следуют еще семь слоев, которые выполняют изолирующую функцию: они защищают астронавтов от воздействия радиации и низких температур (температура в космосе составляет около −273 °C), а также от небольших высокоскоростных объектов, летающих в космосе. Они производятся из алюминизированного майлара — материала, изготовленного на основе синтетического полиэфирного волокна.
И наконец, внешний слой скафандра производят из материала, который является смесью трех тканей: водонепроницаемой, пуленепробиваемой и огнеупорной.
Шлем и Snoopy Cap
«Представьте, что вы надели на голову большой круглый аквариум из пластмассы. Какие ваши ощущения? Правильно, будто вы в большом кислородном пузыре. Только в отличие от аквариума, который очень быстро наполнится углекислым газом, космический шлем постоянно снабжается свежим воздухом через трубы, подключенные к PLSS, а также сохраняет нормальное для человека давление», — объясняет Роберт Зубрин.
Шлем оснащен специальным козырьком EVVA (Extravehicular Visor Assembly), покрытым тонким слоем золота для защиты от воздействия вредоносных солнечных лучей. Под «аквариумом» на астронавтах надет CCA (Communications Carrier Assembly), или в простонародье Snoopy Cap — своеобразная кепка, в которую встроены наушники и микрофон и которая служит для связи астронавта с остальным экипажем.
Перчатки и другие аксессуары
Перчатки — это единственный элемент, который не сковывает движений, как остальные. Во время «космических прогулок» астронавт больше всего работает именно руками: собирает марсианские камушки, передвигается по тросу, снова собирает камушки, — поэтому перчатки должны обеспечивать максимальную подвижность и чувствительность рук.
Также на одном запястье у астронавтов всегда браслет со списком задач для конкретной «космической прогулки», а на другом — зеркало, которое необходимо, чтобы увидеть модуль управления (если вы посмотрите на дисплеи скафандров, то увидите, что все написано справа налево, чтобы при отражении астронавт мог без затруднений прочитать текст).
Важным аксессуаром у астронавтов также является SAFER — аналог космического спасательного жилета, который носится как рюкзак и оборудован специальными азотными двигателями, управление которыми осуществляется с помощью небольшого джойстика. Обычно при выходе в открытый космос человек привязан к космической станции специальным тросом, однако если астронавту вдруг необходимо «отвязаться», то именно SAFER помогает ему вернуться обратно.
Почему не меняется внешний вид скафандров
Почему за столько лет скафандры почти не изменились? Роберт Зубрин объясняет это так: «Я считаю, что в этом просто не было потребности. В скором времени, когда все большее количество людей будет отправляться в космос и начнут выполняться частные и туристические полеты, нужно будет думать о дизайне. Но до теперешнего момента никто не спрашивал космонавтов: „А какой скафандр вы бы предпочли? Белый, красный или, может, в горошек?“ Скафандры были как армейская форма. Но скоро, уверен, скафандры будут как велосипедные шлемы — на любой вкус».
В самом деле, ведь, помимо нового скафандра Илона Маска, недавно были презентованы космические костюмы для астронавтов и работников компании Ричарда Брэнсона Virgin Galactic, дизайн которых был разработан в сотрудничестве с брендом Y-3.
Также компания Hamilton Sundstrand, которая занимается производством и дизайном космической экипировки для NASA, теперь работает над несколькими новыми, улучшенными версиями скафандров для исследования Луны, тестирование которых назначено ориентировочно на 2024 год. Обещают, что в этих скафандрах будут новая система жизнеобеспечения и более подвижные и легкие компоненты для рук и ног.
Если сравнивать новые скафандры частных компаний и NASA, возникает логичный вопрос: почему NASA не делает свое оборудование менее громоздким? «Разница в том, что костюмы Илона Маска и Ричарда Брэнсона предназначены для полетов внутри специальной капсулы. NASA же разрабатывает скафандры, в первую очередь предназначенные для исследования космического пространства путем выхода астронавтов в открытый космос», — объясняет Майкл Хесс.
Что касается стоимости «космической одежды», по словам Роберта Зубрина, теперь производство одного набора космической экипировки обходится слишком дорого, а для его использования необходимо слишком много часов подготовки, чтобы кто-то в здравом уме покупал это в магазине.
Также Зубрин объясняет, почему космические скафандры пока не могут продаваться в магазинах: «Представьте, что вы покупаете автомобиль. Он очень дорогой, качественный и оснащен всеми возможными примочками. Причем оснащен настолько, что, помимо стандартной информации о количестве бензина в баке и скорости, на панели управления также отображаются уровень давления в шинах, заряд аккумулятора, частота вращения шестеренок в двигателе и еще 50 различных показателей, в которых вы ничего не смыслите. То есть панель управления вашей машины больше похожа на панель управления самолета, который разве что не летает. Зачем вам это? Лично мне достаточно знать, сколько у меня бензина и какова скорость движения. Так вот скафандр — это та самая машина с кучей показателей на панели управления. Чтобы продавать космическую экипировку в магазинах наравне с обычной одеждой, ее сперва нужно упростить и удешевить в производстве. Думаю, когда это сделают, один скафандр будет стоить от 3 до 5 тысяч долларов. А пока что астронавтам все равно, стоит их скафандр 3 тысячи или 300, главное, чтобы он помог им остаться в живых».
