Спят в мешках и сжигают носки в атмосфере: Как устроена жизнь на МКС
Более того, следующее поколение космических станций, возможно, вообще будет надувным. Чем резиновая МКС лучше металлической? И почему спать в ней намного приятнее? На эти вопросы ответили эксперты в программе «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.
Почему надувная МКС лучше металлической?
Станцию в виде надувного шара называют будущим космонавтики. Оболочка состоит из нескольких слоев, в число которых входит материал «вектран». Он в несколько раз прочнее кевлара и предназначен для защиты от метеоритов и космического мусора.
«Основное преимущество расширяемого модуля международной космической станции состоит в том, что это полноценная обитаемая система, её можно доставить на орбиту в сложенном виде и уже на месте развернуть. Сегодня точно такой же модуль находится на МКС», — рассказал менеджер по продукту космического надувного модуля Раджа Дасгупта.
Расширяемый модуль «Бигелоу» (сокращенно БИМ) доставили на орбиту 10 апреля 2016 года. А уже 28 мая в НАСА отчитались об успешном завершении его установки.
Толщина надувных стенок всего 15 сантиметров. Это если брать в расчёт все утеплители и изоляционные материалы. Мало кто знает, но металлическая обшивка самой МКС имеет толщину всего 3 миллиметра.
«Нет необходимости делать её больше. Во-первых, это связано с массой, то есть если сильный метеорит какой-то, то он любую станцию пробьёт, вне зависимости от толщины ее стен», — отметил начальник центра подготовки космонавтов Андрей Курицын.
Вероятность встречи с крупным метеоритом на орбите, где летает МКС, крайне мала. Кроме того, станцию опекают с Земли. 24 часа в сутки следят, чтобы к ней не приблизился ни один камушек, по размеру превышающий спичечный коробок.
Мелкие фрагменты уничтожают специальные отражатели. Для более серьезных обломков есть обязательная процедура.
«Есть в ЦУПе отработка такой внештатной ситуации, как увод станции от космического мусора или от космических каких-то объектов крупногабаритных», — пояснила инструктор по комплексной подготовке космонавтов Ксения Кокушина.
Она добавила, что на Земле заранее просчитывают и видят, что какой-то объект приближается к станции.
Как космонавты спят?
МКС – крупнейший и самый дорогостоящий международный проект. Несмотря на то что любая новость о космической станции разлетается по миру со скоростью света, этот объект до сих пор окутан мифами и небылицами.
Например, одни уверены, что космонавты спят в невесомости. Другие говорят, что они включают в жилых отсеках особый режим и запускают искусственную гравитацию. На самом деле всё гораздо прозаичнее.
«У них есть спальные мешки, которые обычно привязывают к стене, и космонавт просто в спальный мешок залезает, притягивает его, чтобы было какое-то ощущение, что ты к чему-то придавлен. А так, пожалуйста, хотите так спите, хотите так», — рассказал Андрей Курицын.
МКС совершает 15,5 витков вокруг Земли за сутки на высоте 400 километров. Поэтому рассветы и закаты можно наблюдать каждые 45 минут. На МКС попадают только наиболее подготовленные специалисты. А вот самое сложное происходит на земле.
Как проводятся тренировки космонавтов?
Существует Научно-исследовательский, испытательный центр подготовки космонавтов имени Гагарина. Там находится тренажёр действующего российского сегмента МКС. Человека в скафандре при помощи лебёдки аккуратно опускают в бассейн. Но зачем? Как связаны вода и космос?
Именно в воде космонавты тренируются перед тем, как отправиться на орбиту. Такие погружения возможны только в России, поэтому график тренировочного центра расписан на месяцы вперед.
Сюда приезжают отрабатывать необходимые навыки космонавты со всего мира. На восьмиметровой глубине для них создают условия так называемой гидроневесомости. Это состояние, при котором гравитационные нагрузки минимальны.
Чем опасна авария внутри скафандра?
Российские космонавты на орбиту и под воду отправляются в скафандрах Орлан «МК». Они абсолютно водонепроницаемы. Но любой скафандр может заполниться водой не в результате протечки, а из-за аварии.
«Если в скафандре случается аварийная ситуация именно с системой охлаждения или с системой подачи воды, то здесь может быть и протечка внутрь скафандра», — пояснил руководитель направления биологической и физической подготовки космонавтов Александр Васин.
Сначала космонавт решил, что это пот. Но его было слишком много. Так много, что стало невозможно нормально говорить и дышать. Чтобы вернуться на борт МКС, астронавту пришлось обратиться за помощью к своему коллеге. На Луке был скафандр американского производства. А вот если бы итальянец использовал российское оборудование – такого бы точно не случилось.
«Наши скафандры имеют несколько степеней защиты. То есть при любых авариях, которые только возможны, рассчитывается, что можно сделать и какие процессы будут происходить. То есть всё предусмотрено в самом скафандре», — рассказал Александр Васин.
Разгерметизация и пожар – две самые страшные ситуации в космосе. Для того чтобы научиться справляться с огнём, космонавты примерно месяц проводят в специальном учебном блоке. Он тоже в единственном экземпляре и только в России. Здесь астронавты до автоматизма доводят алгоритм своих действий. В отличие от Земли, на борту космического корабля пламя не имеет формы. Из-за слабой гравитации оно распадается на множество огненных шариков. Они моментально разбегаются по отсеку, и если их быстро не потушить, пожар охватит все модули. Для этого космонавты учатся отключать электричество и выкачивать кислород из отсеков.
«В основном всем управляет Земля, но в том случае, если что-то пошло не так, экипаж должен взять на себя управление», — пояснила Ксения Кокушина.
Как космонавты стирают одежду?
Многие задаются вопросом: как космонавты стирают одежду? Ведь они работают на орбите много месяцев. Если не соблюдать гигиену, МКС будет пахнуть не звёздами, а людьми.
«Стирать, действительно, там негде, вода доставляется на грузовиках, очень дорогая получается и сама вода, и доставка. Поэтому доставляются вещи, и какие-то есть регламенты по надеванию там тех же носков, трусов, футболок, штанов», — отметила Ксения Кокушина.
Она добавила, что после того, как они отнашиваются, их космонавт просто складывает в грузовик, набивает его мусором, он отстыковывается и сгорает в слоях атмосферы. Это может показаться расточительным, но только на первый взгляд. Пользоваться услугами земной прачечной значительно дороже. Доставка одного килограмма груза с МКС стоит более 1,5 миллиона рублей. Так что космические трусы и футболки дешевле просто сжечь.
Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в выпусках программы «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко. Каждый вторник в 23:30 на РЕН ТВ!
космический корабль
Смотреть что такое «космический корабль» в других словарях:
Космический корабль — Космический аппарат (КА) техническое устройство, используемое для выполнения разнообразных задач в космическом пространстве, а также проведения исследовательских и иного рода работ на поверхности различных небесных тел. Средствами доставки… … Википедия
космический корабль — звездолёт Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011. космический корабль сущ., кол во синонимов: 3 • звездолет … Словарь синонимов
Космический корабль — Космический корабль: созданное человеком средство передвижения, предназначенное для запуска за пределы основной части атмосферы Земли. Источник: (Извлечение) … Официальная терминология
космический корабль — 104 космический корабль; ККр: Пилотируемый космический аппарат, способный маневрировать в атмосфере и космическом пространстве с возвращением в заданный район и(или) осуществлять спуск и посадку на планету. Источник: ГОСТ Р 53802 2010: Системы и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
космический корабль — erdvėlaivis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. astrovehicle; space ship; space vehicle vok. kosmisches Schiff, n; Raumschiff, n; Weltraumfahrzeug, n rus. космический корабль, m pranc. cosmonef, m; vaisseau spatial, m; véhicule spatial, m … Fizikos terminų žodynas
Космический корабль — космический летательный аппарат, предназначенный для полёта людей (пилотируемый космический летательный аппарат). Отличительная особенность К. к. наличие герметичной кабины с системой жизнеобеспечения для космонавтов. К. к. для полёта по… … Большая советская энциклопедия
КОСМИЧЕСКИЙ КОРАБЛЬ — (КК) пилотируемый космический аппарат. Отличительная особенность пилотируемых КК наличие герметической кабины с системой жизнеобеспечения для космонавтов. КК для полёта по геоцентрич. орбитам наз. кораблями спутниками, а для полёта к др. небесным … Большой энциклопедический политехнический словарь
Космический корабль (КК) — пилотируемый космический аппарат. Различают КК спут» ники и межпланетные КК. Имеет герметичную кабину с системой жизнеобеспечения, бортовые системы управления движением и спуском, двигательную установку, системы энергопитания и др. Выведение КК… … Словарь военных терминов
Космический корабль — 1. Созданное человеком средство передвижения, предназначенное для запуска за пределы основной части атмосферы Земли Употребляется в документе: МСЭ 2007 год … Телекоммуникационный словарь
Космический корабль «Восход-1» — Восход 1 трёхместный космический корабль. Был выведен на орбиту 12 октября 1964 года. Экипаж состоял из командира корабля Владимира Комарова, научного сотрудника Константина Феоктистова и врача Бориса Егорова. Восход 1 был создан в ОКБ 1 (ныне… … Энциклопедия ньюсмейкеров
Космический корабль
Космический корабль — это космический летательный аппарат, предназначенный для полёта людей (пилотируемый космический летательный аппарат).
Разрабатываются транспортные космический корабли многократного использования для доставки людей и грузов с Земли [en] на низкую геоцентрическую орбиту и обратно, например для связи с долговременной орбитальной станцией. Транспортировка людей и грузов с низкой геоцентрической орбиты на более высокую, вплоть до стационарной, и обратно предусматривается с помощью автоматических космических ракет-буксиров. Изучаются проекты автоматических и кораблей-буксиров для перехода с геоцентрической орбиты на селеноцентрическую, планетоцентрическую и обратно.
Созданы и осуществили полёты: советские космические корабли-спутники серии «Восток», «Восход», «Союз» (последний может служить транспортным кораблём одноразового действия); американские корабли-спутники серии «Меркурий», «Джемини» и экспедиционные.
Перечисленные космический корабли состоят из нескольких отсеков и снабжены системами: жизнеобеспечения, двигательных установок, навигации и управления, энергопитания, связи, аварийного спасения, возвращения на Землю и др. (Г. А. Назаров)
12 октября 1964 года состоялся первый в мире полёт трёхместного космического корабля «Восход-1». В космос впервые в мире был выведен трехместный пилотируемый корабль «Восход». Его экипаж: командир корабля летчик-космонавт Владимир Михайлович Комаров, научный [en] работник, кандидат технических наук Константин Петрович Феоктистов и врач Борис Борисович Егоров. Облетев за сутки 16 раз земной шар, пройдя расстояние около 700 тыс. км и успешно завершив программу научных исследований, экипаж корабля-спутника «Восход» приземлился в намеченном районе. Космонавты совершали полет без скафандров и без системы катапультирования.
| Понравилась статья? Лайкайте, комментируйте, делитесь с друзьями! Получите +1 к Карме 🙂 |
Найти ещё что-нибудь интересное:
Спам, оскорбления, сквернословие, SEO-ссылки, реклама, неуважительное обращение, и т.п. запрещены. Нарушители банятся.
Корабли в небе. Развитие пилотируемой космонавтики
12 апреля наша страна отмечает День космонавтики. Пятьдесят девять лет назад советские ракетчики запустили на орбиту пилотируемый космический корабль «Восток» с лётчиком Юрием Гагариным на борту. Именно с этого момента принято вести отсчёт космической эры в истории человечества, хотя ещё до полёта «Востока» неоднократно стартовали спутники, лунники и корабли с собаками. Первый рейс космонавта на орбиту был важен прежде всего тем, что до этого среди учёных не было единого мнения, как длительная невесомость будет влиять на человека: некоторые даже полагали, что пилот сразу потеряет сознание или сойдёт с ума. Для технического прогресса это тоже был важный шаг — «Восток» стал реальным воплощением идеи, которая совсем недавно считалась фантастической.
Теория полёта
В начале XX века фантасты всё чаще обращались к теме межпланетных полётов, не забывая описывать конструкцию космических кораблей. В то время учёные полагали, что скоро создадут антигравитационный сплав, поэтому в романах сплошь и рядом встречались шарообразные аппараты, которые перемещались в пространстве за счёт открытия экранирующих заслонок, «включающих» силу отталкивания. Конечно, схема была неработоспособна, потому что для появления антигравитации, то есть открытия заслонки, нужно приложить ровно такую же энергию, как для отправки аппарата в точку, удалённую от всех центров масс, — фактически за пределы обозримой Вселенной. Впрочем, на это мало кто обращал внимание.
Проблему решил калужский изобретатель Константин Циолковский, который в статье «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в 1903 году, показал, что единственное технически доступное средство для покорения космоса — ракеты на жидком топливе. Именно так он представлял межпланетный корабль в своей фантастической повести «Вне Земли» (в 1918 году она вышла с сокращениями в журнале «Природа и люди») — как ракету, снабжённую герметичной кабиной для экипажа. Позже аналогичные идеи высказали и другие основоположники теоретической космонавтики: американец Роберт Годдард, француз Робер Эсно-Пельтри и немец Герман Оберт.
Схема ракеты Циолковского 1927 года
Первые ласточки
На заре практического ракетостроения стало ясно, что незачем тащить в космос всю ракету целиком. Наоборот: чем меньше будет масса космического корабля на том или ином этапе полёта, тем легче им управлять — и тем меньше топлива надо брать с собой. Поэтому корабли, вопреки ожиданиям фантастов, проектировались как аппараты, которые после достижения орбитальной скорости отделятся от носителей.
Первым космическим кораблём стал советский «Восток» в трёх модификациях: 1КП, 1К и 3КА. Первые два варианта предназначались для испытательных запусков с собаками; последний — для полёта одного пилота по низкой орбите длительностью до 10–12 дней. «Восток» состоял из двух частей: герметичного спускаемого аппарата и приборного отсека, в котором находился тормозной двигатель, сводящий корабль с орбиты.
Тем временем конструкторам американского корабля Mercury предоставили ракету Atlas с грузоподъёмностью ниже, чем у советской Р-7А (1,3 против 4,7 тонны), поэтому они создали маленькую тесную капсулу, снабжённую простым твердотопливным двигателем и теплозащитным экраном, который можно было сбросить.
Макеты кораблей Mercury (слева) и «Восход» / Tim Evanson / [CC BY-SA 2.0]
Поражение на начальном этапе космической гонки больно ударило по самолюбию американцев. 25 мая 1961 года президент Джон Кеннеди выступил с обращением к нации, призвав до конца десятилетия запустить пилотируемую экспедицию на Луну. Чтобы воплотить его замысел, конструкторы создали два космических корабля: двухместный Gemini массой 3,8 тонны для отработки необходимых манипуляций на околоземной орбите и трёхместный Apollo, который состоял из командно-служебного модуля CSM массой 30 тонн и лунного модуля LM массой 16 тонн. Принципиальным новшеством в конструкции этих кораблей была возможность осуществлять сложные манёвры, стыковки и расстыковки. Полёты кораблей Gemini с экипажами начались в марте 1965 года, кораблей Apollo — в октябре 1968-го.
Космический корабль Gemini 7 в полёте, снятый с борта корабля Gemini 6 / NASA
В Советском Союзе долго не могли согласовать лунную экспедицию. Пока шли обсуждения, ЦУП успел организовать два полёта на кораблях «Восход» — по сути, тех же «Востоках», но с глубокой модернизацией всех систем: «Восход-1» предназначался для полёта экипажа из трёх человек, а «Восход-2» — для выхода одного из пилотов в открытый космос. Каждая из новых моделей была оборудована дополнительным тормозным двигателем на случай отказа основного и системой мягкой посадки, вместо которой на исходном «Востоке» использовалось катапультируемое кресло. Понятно, что масса при этом возросла: «Восход-1» весил 5,3 тонны, «Восход-2» — 5,7 тонны.
Для пилотируемого полёта к Луне советским учёным необходимы были новые корабль и ракета. Однако ни один из предложенных проектов так и не был завершён. Вместо мощных ракетно-космических комплексов удалось довести до серийного выпуска только трёхместный орбитальный корабль «Союз» массой 6,5 тонны и двухместный корабль «Зонд» массой 5,2 тонны, предназначенный для облёта Луны. Их первые запуски сопровождались авариями. 24 апреля 1967 года при возвращении «Союза-1» из космоса погиб Владимир Комаров. Из-за трагедии советское руководство так и не решилось отправить к Луне «Зонд» с экипажем и фактически вышло из космической гонки с США.
В дальнейшем корабли «Союз» в двухместном и трёхместном вариантах использовались для доставки космонавтов на орбитальные станции. По образцу «Союза» построены отечественный грузовой корабль «Прогресс» и китайский корабль «Шэньчжоу».
Лунный модуль корабля Apollo 11 на Луне / NASA
Космические рейсы
Когда в 1975 году завершилась программа «Аполлон», в которую входили не только полёты на Луну, но и работа с орбитальной станцией Skylab, американские специалисты сосредоточились на проекте корабля Space Shuttle с экипажем из семи астронавтов. Конструкторы хотели построить его по самолётной схеме и сделать полностью многоразовым; стоимость его эксплуатации должна была быть не сильно выше, чем у больших авиалайнеров, что сделало бы ненужными одноразовые ракеты-носители. Однако в условиях экономического кризиса от многих передовых технических решений пришлось отказаться, и в результате получился довольно громоздкий космоплан сухой массой до 72 тонн с подвесным топливным баком и твердотопливными ускорителями. Тем не менее первый шаттл «Колумбия» стартовал 12 апреля 1981 года, и дальнейшее развитие астронавтики, включая строительство большой орбитальной станции Freedom и организацию экспедиций на Марс, стали связывать именно с этими кораблями. Все планы пришлось пересматривать после того, как 28 января 1986 года при взлёте погиб шаттл «Челленджер». На коммерческих перспективах крылатых кораблей поставили крест— их продолжили запускать под эгидой государства, в интересах учёных и военных. С помощью шаттлов в конце века началось строительство Международной космической станции.
Гибель «Колумбии» 1 февраля 2003 года привела к тому, что президент Джордж Буш — младший решил отказаться от многоразовых ракетно-космических систем в пользу одноразовых, а заодно использовать их в программе возвращения на Луну, получившей название Constellation. Для полётов на соседнее небесное тело разрабатывались два корабля: межорбитальный Orion массой 22,6 тонны и лунный Altair массой 45,9 тонны. Их планировалось выводить на орбиту по отдельности, после чего стыковать и отправлять на траекторию полёта к Луне. Придя к власти в январе 2009 года, президент Барак Обама распорядился свернуть Constellation, оставив от всей программы только корабль Orion. В новом четырёхместном варианте этот аппарат мог бы совершать длительные полёты по орбите, к Луне и в перспективе к Марсу. Проект продолжает развиваться и сегодня. Планируется, что первый полёт беспилотного варианта Orion в рамках лунной программы Artemis состоится в 2021 году, пилотируемого — в 2023 году.
Концепт космического корабля Orion / NASA
Решив тоже поучаствовать в создании ракетно-космических комплексов нового поколения, российские конструкторы предложили в 2009 году проект многоразового корабля «Федерация» массой от 16,5 тонны в зависимости от цели полёта. Он сможет вместить экипаж из шести человек и будет использоваться для полётов к МКС, к Луне и для высадки на поверхность спутника. Судя по данным на январь 2020 года, первый пилотируемый полёт опытного образца, получившего название «Орёл», состоится в 2025 году.
Когда корабли Space Shuttle вывели из эксплуатации, перед американцами встала проблема: МКС нуждается в постоянном присутствии экипажа, но российские «Союзы» могут доставить туда лишь троих. Поэтому в 2010 году NASA инициировало программу Commercial Crew Development, в рамках которой частным компаниям предлагалось сконструировать пилотируемые корабли для полётов на орбиту.
В сентябре 2014 года были объявлены победители условной «гонки»: ими ожидаемо стали проекты Starliner корпорации Boeing и Dragon 2 компании SpaceX. При этом у последней было очевидное преимущество — её многоразовые беспилотные грузовики летают на орбиту с 2012 года, снабжая МКС наравне с российскими «Прогрессами». Испытательный полёт нового корабля в беспилотном варианте в марте 2019 года прошёл успешно. Планировалось, что уже в июне-июле новый корабль полетит к МКС с астронавтами Робертом Бенкеном и Дугласом Хёрли. Однако один из тестов, необходимых для получения лицензии, обернулся неудачей, что привело к разрушению Dragon 2.
Концепт космического корабля Starliner от компании Boeing / NASA
Из-за этого конкуренты из Boeing получили значительную фору. Система аварийного спасения Starliner прошла успешные испытания 4 ноября 2019 года, и 20 декабря стартовал беспилотный вариант корабля. Если бы всё прошло по плану, астронавты отправились бы на Starliner к МКС до конца 2020 года, однако во время беспилотного пробного запуска возникли проблемы: из-за сбоя в системе расчёта полётного времени корабль истратил много топлива, и оставшегося могло не хватить для стыковки с МКС. Специалисты решили отменить стыковку и вывели Starliner на орбиту, с которой он вернулся на Землю в течение 48 часов.
Тем временем SpaceX доработала Dragon 2: корабль успешно прошёл испытания 13 ноября. Планируется, что пилотируемый полёт состоится в мае 2020 года, но из-за пандемии COVID-19 его могут отложить.
Меньше чем за шестьдесят лет человечество перешло от единичных полётов астронавтов на орбиту к регулярным рейсам. Успехи в пилотируемой космонавтике и строительстве кораблей возродили интерес к внеземной экспансии. Теперь транспорт нужен не только для полётов к МКС: уже сейчас США вместе с другими странами планирует строительство окололунной станции. А там недалеко и до путешествия к Марсу.
Crew Dragon во время тестирования двигателей, ноябрь 2015 года / SpaceX
