Как устроен скафандр НАСА, и почему он стоит так дорого?

Скафандры изготавливаются из множества различных материалов, элементов и механизмов, чтобы защищать астронавтов в космическом вакууме. Хорошая вещь. В условиях низких температур и недостатка кислорода нельзя находиться без защиты, не говоря уже о солнечном излучении и предметах, которые могут травмировать. Технический термин для скафандров — блоки внекорабельной мобильности. Они очень долговечны и дороги в изготовлении. Стоимость каждого — больше десяти миллионов долларов. Каждый скафандр делается на заказ, и все детали и компоненты производят восемьдесят различных компаний.

Размер каждой детали варьируется — она может либо поместиться на ладони, либо быть размером до семидесяти сантиметров. Костюм состоит из восемнадцати отдельных предметов и шестнадцати слоев. Вообще-то их четырнадцать, но если добавить два внутренних слоя, то получится шестнадцать. Скафандры постоянно совершенствовались, и сегодня это просто мини-космический корабль в форме человека. Он сделан так, чтобы имитировать условия жизни в атмосфере Земли. В нем есть система для поддержания кислорода и удаления углекислого газа, защита от солнечной радиации, резкого солнечного света и микрометеороидов.

Условия вне нашей атмосферы могут быть жесткими, поэтому в нем предусмотрен внутренний контроль температуры тела и герметичный корпус. Скафандр выдерживает температуру от ста двадцати до минус ста пятидесяти градусов. Он предназначен для поддержания жизни астронавтов за пределами нашей атмосферы. Основная часть костюма — охлаждающая ткань из нейлона, эластичных волокон спандекса и трубок для жидкости. Он спроектирован так, чтобы вместить около девяноста метров трубок, плотно сплетенных в одежду, покрывающую все тело, кроме головы, ног и рук. Он охлаждает воду через трубки рядом с кожей, чтобы регулировать температуру тела во время космических прогулок. Это как вентилятор в ноутбуке для охлаждения при перегреве. Сзади находится система жизнеобеспечения.

Это одна из наиболее важных частей скафандра, и она требует особых усилий для сборки. Все, что находится в этом отсеке, важно для поддержания жизни астронавта в космосе. Любой просчет может быть опасен для жизни. В нем находятся баллоны с кислородом. Один баллон может обеспечить до семи часов свежего воздуха для дыхания. Есть также дополнительный резервуар, который позволяет дышать еще около тридцати минут. Астронавты не могут тратить кислород впустую, пока находятся в скафандре, поэтому важно распределять эти запасы. А еще в нем есть устройство для удаления углекислого газа, которое включает в себя фильтрующий контейнер из гидроксида лития, прикрепленный к трубке. Таким образом, внутри головного убора не будет циркулировать токсичный углекислый газ, и воздух всегда будет свежим.

Рядом находится вентилятор для охлаждения при движении. Носить тяжелый костюм непросто, и для движения требуется много усилий. Несмотря на то, что гравитация там слабее, все равно придется двигать руками и ногами, что со временем утомляет. А еще там есть источник электроэнергии и двусторонняя радиосвязь для соединения с базой. И на случай, если что-то случится, есть система предупреждения о сбоях. И, наконец, оборудование для водяного охлаждения и регулирование тела. После того, как система жизнеобеспечения собрана, она крепится к твердой верхней части туловища.

Пузырьковый шлем на скафандрах, предназначенных для выхода в открытый космос, обеспечивает целостность давления и изготовлен из прочного пластика. На нем есть шейное кольцо, удерживающее его на месте, система вентиляции, обеспечивающая поступление кислорода и подключение к резервному кислородному баллону — на всякий случай. Пока астронавты работают в космосе, они могут захотеть пить. Для этого в костюм встроена соломинка, которая позволяет это делать. При работе на открытом пространстве глаза слепит солнце, поэтому на шлеме есть защитное забрало с золотым покрытием.

Что за шлем скафандра без камеры, чтобы все записывать? Поскольку двустороннее радио подключено к системе жизнеобеспечения, наушники и микрофон помещены в подбородочный ремень, и астронавт может общаться с базой. В космосе довольно темно, поэтому для удобства работы в скафандрах есть встроенная подсветка.

Продолжаем наш гала-показ космической моды! В нижней части туловища есть зона брюк и ботинок. Есть и соединение колена с лодыжкой и поясницей, состоящее из напорного баллона из нейлона со специальным покрытием. Большая часть его изготовлена из разных элементов и материалов — для долговечности и удобства использования в космических полетах. А еще в скафандре можно пройтись вечером, чувствуя себя стильно и непринужденно. Размер колец секций бедер и ног легко регулируется. Это очень удобно на случай, когда астронавту нужно расслабиться. Астронавты также надевают термоноски, в которые встроена система удержания тепла, чтобы ноги всегда были в тепле.

Верхняя часть туловища твердая, но легкая. Она сделана из металла и стекловолокна и соединяет внутреннюю часть костюма с системой жизнеобеспечения. Она напоминает футболку, но крепится к подлокотнику и доходит до запястий. Есть и специальное соединение с кольцом шлема. Здесь находятся резервуары для воды, кислородные баллоны и другое техоборудование для космического пространства. В новых скафандрах сзади есть люк, через который астронавты могут забраться в скафандр. Очень стильно! Модуль управления в области грудной клетки позволяет проверять внешние условия и контролировать жидкости и электричество. Прочные перчатки защищают астронавтов во время работы за пределами станции. Они сделаны так, что в них можно легко двигать каждым пальцем. Это та часть тела, которая быстро замерзает в космосе, поэтому в перчатках есть система обогрева.

Процесс создания скафандра требует множества шагов и деталей. Все начинается с интеграции дизайна, а затем моделирования. Таким образом, можно увидеть, как он будет выглядит, не собирая материалы для его создания. Как только дизайн подтвержден, начинается сбор материалов, что может занять какое-то время. Затем идет стадия изготовления и сборки, также занимающая определенное время. В общей сложности будет создано семь разных частей, которые отправят на сборку в НАСА. Когда астронавт выходит за пределы МКС, к нему крепится ремень безопасности, соединяющий его со станцией, чтобы он не уплыл во время выполнения работ по техническому обслуживанию.

Самое продолжительное пребывание в открытом космосе длилось восемь часов пятьдесят шесть минут. И костюмы прошли долгий путь. Во время миссии «Аполлон-одиннадцать» Нил Армстронг не мог нормально ходить по Луне. Технически он был первым, кто ступил на Луну. Он действительно сделал несколько кроличьих прыжков. Но благодаря разным инновационным решениям астронавты теперь могут спокойно передвигаться в своих скафандрах. В две тысячи двадцать четвертом году НАСА снова планирует отправиться на Луну и готовит два новых улучшенных скафандра с самыми современными технологиями.

Новые конструкции и функционал позволят жить и работать на Луне. Скафандр стал более гибким, и теперь в нем можно скручиваться и сгибаться в талии. Секция одежды для ног лучше подходит для прогулок по поверхности Луны. В костюме больше нет застежек-молний, и в нем доработана система защиты от пыли.