Costumele spațiale pentru cosmonauți nu sunt doar costume pentru zborul pe orbită. Prima dintre ele a apărut la începutul secolului al XX-lea. A fost o perioadă în care a mai rămas aproape jumătate de secol înainte de zborurile spațiale. Cu toate acestea, oamenii de știință au înțeles că dezvoltarea spațiilor extraterestre, ale căror condiții diferă de cele familiare nouă, este inevitabilă. De aceea, pentru zborurile viitoare, au venit cu echipamente pentru cosmonauți care pot proteja o persoană de un mediu extern mortal pentru ea.
Conceptul de costum spațial
Ce este echipamentul de zbor spațial? Costumul este un fel de miracol al tehnologiei. Este o stație spațială în miniatură care imită forma corpului uman.
Costumul spațial modern este echipat cu un întreg sistem de susținere a vieții pentru astronauți. Dar, în ciuda complexității dispozitivului, totul în el este compact și convenabil.
Istoria creației
Cuvântul „costum” are rădăcini franceze. În 1775, abate-matematicianul Jean Baptiste de Pas Chapelle a propus introducerea acestui concept. Desigur, la sfârșitul secolului al XVIII-lea, nimeni nici măcar nu visa să zboare în spațiu. Cuvântul „costum”, care în greacă înseamnă „barcă-barcă”, a fost decis să se aplice echipamentelor de scufundări.
Odată cu apariția erei spațiale, acest concept a început să fie folosit în limba rusă. Numai că aici a căpătat un sens ușor diferit. Bărbatul a început să urce din ce în ce mai sus. În acest sens, era nevoie de echipamente speciale. Deci, la o altitudine de până la șapte kilometri, este vorba de haine calde și o mască de oxigen. Distanțele de peste zece mii de metri, din cauza căderii de presiune, necesită o cabină presurizată și un costum de compensare. În caz contrar, în timpul depresurizării, plămânii pilotului nu vor mai absorbi oxigen. Și dacă mergem și mai sus? În acest caz, veți avea nevoie de un costum spațial. Trebuie să fie foarte strâns. În același timp, presiunea internă din costum (de obicei, cu 40% din presiunea atmosferică) îl va menține pe pilot în viață.
În anii 1920 au apărut o serie de articole ale fiziologului englez John Holden. În ele, autorul a propus să folosească costume de scafandru pentru a proteja sănătatea și viața aeronauților. Autorul a încercat chiar să-și pună ideile în practică. A construit un costum similar și l-a testat într-o cameră hiperbară, unde a fost stabilită presiunea corespunzătoare unei altitudini de 25,6 km. Cu toate acestea, construirea de baloane capabile să se ridice în stratosferă nu este o plăcere ieftină. Iar aeronautul american Mark Ridge, căruia i-a fost destinat costumul unic, nu a strâns, din păcate, fonduri. De aceea costumul lui Holden nu a fost testat în practică.
Dezvoltări ale oamenilor de știință sovietici
În țara noastră, inginerul Yevgeny Chertovsky, care era angajat al Institutului de Medicină Aviatică, era angajat în costume spațiale. Pe parcursul a nouă ani, din 1931 până în 1940, a dezvoltat 7 modele de echipamente sub presiune. Primul inginer sovietic din lume a rezolvat problema mobilității. Faptul este că atunci când urca la o anumită înălțime, costumul spațial s-a umflat. După aceea, pilotul a fost forțat să facă eforturi mari chiar și pentru a-și îndoi pur și simplu piciorul sau brațul. De aceea modelul Ch-2 a fost proiectat de un inginer cu balamale.
În 1936, a apărut o nouă versiune a echipamentelor spațiale. Acesta este modelul Ch-3, care conține aproape toate detaliile prezente în costumele spațiale moderne folosite de cosmonauții ruși. Testarea acestei versiuni de echipamente speciale a avut loc pe 19 mai 1937. Bombardierul greu TB-3 a fost folosit ca avion.
Din 1936, costumele spațiale pentru cosmonauți au fost dezvoltate de tinerii ingineri ai Institutului Central Aerohidrodinamic. Ei au fost inspirați să facă acest lucru de premiera filmului științifico-fantastic „Zbor spațial”, creat împreună cu Konstantin Tsiolkovsky.
Primul costum cu indexul SK-STEPS-1 a fost proiectat, fabricat și testat de tineri ingineri abia în 1937. Chiar și impresia exterioară a acestuiechipamentul indica destinația sa extraterestră. În primul model, a fost prevăzut un conector de centură pentru a conecta părțile inferioare și superioare. Mobilitatea semnificativă a fost asigurată de articulațiile umerilor. Carcasa acestui costum a fost realizată din două straturi de material cauciucat.
Următoarea versiune a costumului s-a remarcat prin prezența unui sistem autonom de regenerare, conceput pentru 6 ore de funcționare continuă. În 1940, a fost creat ultimul costum spațial sovietic de dinainte de război, SK-SHAGI-8. Testarea acestui echipament a fost efectuată pe avionul de vânătoare I-153.
Crearea unei producții speciale
În anii postbelici, Institutul de Cercetare a Zborului a interceptat inițiativa de a proiecta costume spațiale pentru astronauți. Specialiștilor săi au primit sarcina de a dezvolta costume concepute pentru piloții de aviație, cucerind viteze și înălțimi mereu noi. Cu toate acestea, pentru producția în serie a unui institut nu a fost în mod clar suficient. De aceea, în octombrie 1952 a fost creat un atelier special de către inginerul Alexander Boyko. El a fost în Tomilino, lângă Moscova, la uzina nr. 918. Astăzi această întreprindere se numește NPP Zvezda. Pe el a fost creat la un moment dat costumul spațial al lui Gagarin.
Zboruri spațiale
La sfârșitul anilor 1950, a început o nouă eră a explorării extraterestre. În această perioadă, inginerii sovietici de proiectare au început să proiecteze nava spațială Vostok, primul vehicul spațial. Cu toate acestea, inițial a fost planificat ca costumele spațiale pentru astronauți să nu fie necesare pentru această rachetă. Pilotul trebuia să fie într-un container special sigilat,care ar fi separat de vehiculul de coborâre înainte de aterizare. Cu toate acestea, această schemă s-a dovedit a fi foarte greoaie și, în plus, a necesitat teste lungi. De aceea, în august 1960, aspectul intern al modelului Vostok a fost reproiectat.
Specialiștii biroului lui Sergey Korolev au schimbat containerul într-un scaun ejectabil. În acest sens, viitorii astronauți aveau nevoie de protecție în caz de depresurizare. A devenit costum spațial. Cu toate acestea, a existat o lipsă catastrofală de timp pentru andocarea acestuia cu sistemele de bord. În acest sens, tot ceea ce era necesar pentru întreținerea vieții pilotului a fost așezat direct în scaun.
Primele costume spațiale pentru cosmonauți au fost numite SK-1. Au fost bazate pe costumul Vorkuta de mare altitudine, conceput pentru piloții avionului de luptă-interceptor SU-9. Doar casca a fost complet reconstruită. În el a fost instalat un mecanism, care a fost controlat de un senzor special. Când presiunea din costum a scăzut, viziera transparentă s-a închis instantaneu.
Echipamentul pentru astronauți a fost realizat pe măsură. Pentru primul zbor, a fost creat pentru cei care au dat dovadă de cel mai bun nivel de pregătire. Acesta este primii trei, care i-au inclus pe Iuri Gagarin, German Titov și Grigory Nelyubov.
Este interesant că astronauții au mers în spațiu mai târziu decât costumul spațial. Una dintre costumele speciale ale mărcii SK-1 a fost trimisă pe orbită în timpul a două lansări de testare fără pilot ale navei spațiale Vostok, care au avut loc în martie 1961. În plus față de bătrânii experimentali, manechinul Ivan Ivanovich se afla la bord,îmbrăcat într-un costum spațial. În pieptul acestei persoane artificiale a fost instalată o cușcă cu cobai și șoareci. Și pentru ca martorii ocazionali ai aterizării să nu confunde „Ivan Ivanovich” cu un extraterestru, un semn cu inscripția „Layout” a fost plasat sub viziera costumului său spațial.
Costumele SK-1 au fost folosite în timpul a cinci zboruri cu echipaj al navei spațiale Vostok. Cu toate acestea, femeile astronauțe nu puteau zbura în ele. Pentru ei a fost creat modelul SK-2. Pentru prima dată, și-a găsit aplicația în timpul zborului navei spațiale Vostok-6. Am realizat acest costum spațial, ținând cont de caracteristicile structurale ale corpului feminin, pentru Valentina Tereshkova.
Dezvoltarea specialiștilor americani
În implementarea programului „Mercur”, designerii americani au urmat calea inginerilor sovietici, făcând în același timp propriile propuneri. Așadar, primul costum spațial american a ținut cont de faptul că astronauții din spațiu în viitor vor fi mai mult pe orbită.
Designerul Russell Colley a realizat un costum special Navy Mark, conceput inițial pentru piloții de aviație navală. Spre deosebire de alte modele, acest costum era flexibil și avea o greutate relativ mică. Pentru a utiliza această opțiune în programele spațiale, au fost aduse mai multe modificări designului, care au afectat în primul rând dispozitivul căștii.
Costumele americanilor și-au dovedit fiabilitatea. O singură dată, când capsula Mercury 4 s-a împroșcat și a început să se scufunde, costumul aproape l-a ucis pe astronautul Virgil Grisson. Pilotul abia a reușit să iasă, deoarece nu s-a putut deconecta de la sistemul de bord mult timp.suport de viață.
Crearea de costume autonome
Datorită ritmului rapid al explorării spațiului, a fost necesar să se creeze noi costume speciale. La urma urmei, primele modele au fost doar salvare de urgență. Datorită faptului că erau atașați la sistemul de susținere a vieții al unei nave spațiale cu echipaj, astronauții din spațiu nu au putut vizita astfel de echipamente. Pentru a intra în spațiul extraterestru deschis, a fost necesar să se proiecteze un costum spațial autonom. Acest lucru a fost făcut de designerii URSS și SUA.
Americanii, în cadrul programului lor spațial Gemini, au creat noi modificări ale costumelor spațiale G3C, G4C și G5C. Al doilea dintre ele a fost proiectat pentru plimbări în spațiu. În ciuda faptului că toate costumele spațiale americane erau conectate la sistemul de susținere a vieții de la bord, aveau un dispozitiv autonom încorporat în ele. Dacă este necesar, resursele lui ar fi suficiente pentru a susține viața unui astronaut timp de o jumătate de oră.
Într-un costum G4C pe 1965-03-06, americanul Edward White a intrat în spațiul cosmic. Cu toate acestea, el nu a fost un pionier. Cu două luni și jumătate înaintea lui, Alexei Leonov a vizitat spațiul de lângă navă. Pentru acest zbor istoric, inginerii sovietici au dezvoltat costumul Berkut. Acesta diferă de SK-1 prin prezența unei a doua învelișuri ermetice. În plus, costumul avea un rucsac de umăr echipat cu rezervoare de oxigen și un filtru de lumină era încorporat în cască.
În timp ce se afla în spațiul cosmic, un bărbat a fost conectat la navă printr-o driză de șapte metri, care includea un dispozitiv de absorbție a șocurilor,fire electrice, cablu de oțel și furtun pentru alimentarea de urgență cu oxigen. Ieșirea istorică în spațiul extraterestre a avut loc pe 18 martie 1965. Alexei Leonov a stat în afara navei spațiale timp de 23 de minute. 41 sec
Costume spațiale pentru explorarea lunii
După ce a stăpânit orbita pământului, omul s-a repezit mai departe. Iar primul său obiectiv a fost implementarea zborurilor către Lună. Dar pentru aceasta au fost necesare costume spațiale autonome speciale care să le permită să stea în afara navei timp de câteva ore. Și au fost create de americani în timpul dezvoltării programului Apollo. Aceste costume au asigurat protecție pentru astronaut de supraîncălzirea solară și de micrometeoriți. Prima versiune dezvoltată a costumelor lunare a fost numită A5L. Cu toate acestea, mai târziu a fost îmbunătățită. În noua modificare a lui A6L, a fost prevăzută o carcasă termoizolantă. Versiunea A7L a fost opțiunea ignifugă.
Costumele lunare erau costume dintr-o singură piesă, multistratificate, cu îmbinări flexibile din cauciuc. Pe manșete și guler erau inele metalice concepute pentru a atașa mănuși sigilate și o cască. Costumele erau prinse cu fermoar vertical cusut de la vintre la gât.
Americanii au pus piciorul pe suprafața Lunii pe 1969-07-21. În timpul acestui zbor, costumele spațiale A7L și-au găsit folosirea.
Cosmonauții sovietici mergeau și ei pe Lună. Pentru acest zbor au fost create costumele spațiale Krechet. Era o versiune semi-rigidă a costumului, pe spatele căreia era o ușă specială. Astronautul a trebuit să urce în el, îmbrăcat astfel în echipament. Ușa se închideadin cadrul. Pentru aceasta, au fost prevăzute o pârghie laterală și un circuit complex de cabluri. În interiorul costumului era un sistem de susținere a vieții. Din păcate, cosmonauții sovietici nu au reușit să viziteze Luna. Dar costumul creat pentru astfel de zboruri a fost folosit ulterior în dezvoltarea altor modele.
Echipament pentru cele mai recente nave
Începând din 1967, Uniunea Sovietică a început să lanseze Soyuz. Acestea erau vehicule concepute pentru a crea stații orbitale. Timpul petrecut de astronauți pe ele a crescut constant.
Costumul spațial „Hawk” a fost realizat pentru zborurile cu nava spațială Soyuz. Diferențele sale față de „Berkut” au constat în proiectarea sistemului de susținere a vieții. Cu ajutorul acestuia, amestecul respirator a fost vehiculat în interiorul costumului spațial. Aici a fost purificat de impuritățile dăunătoare și dioxid de carbon și apoi a fost răcit.
Noul costum de salvare Sokol-K a fost folosit în timpul zborului Soyuz-12 din septembrie 1973. Modele mai avansate ale acestor costume de protecție au fost chiar achiziționate de reprezentanții de vânzări din China. Interesant este că atunci când a fost lansată nava spațială cu echipaj Shanzhou, astronauții din ea erau îmbrăcați cu echipamente care aminteau foarte mult de modelul rusesc.
Pentru plimbări în spațiu, designerii sovietici au creat costumul spațial Orlan. Acesta este un echipament semirigid autonom, similar cu Gyrfalconul lunar. De asemenea, era necesar să se îmbrace în ea prin ușa din spate. Dar, spre deosebire de Krechet, Orlanul era universal. Mânecile și picioarele sale sunt ușor de ajustat la doritcreștere.
Nu numai cosmonauții ruși au zburat în costume spațiale Orlan. Pe baza modelului acestui echipament, chinezii și-au făcut Feitianul. În ele, au intrat în spațiul cosmic.
Costume ale viitorului
Astăzi, NASA dezvoltă noi programe spațiale. Acestea includ zboruri către asteroizi, către Lună, precum și o expediție pe Marte. De aceea continuă dezvoltarea de noi modificări ale costumelor spațiale, care în viitor vor trebui să combine toate calitățile pozitive ale unui costum de lucru și ale echipamentului de salvare. La ce opțiune se vor opri dezvoltatorii este încă necunoscută.
Poate că va fi un costum greu greu care protejează o persoană de toate influențele externe negative, sau poate că tehnologiile moderne vor face posibilă crearea unei carcase universale, a cărei eleganță o vor aprecia viitoarele astronaute de sex feminin.
