16.01.2025
axiomspace.com
Текст: Руслан Абдряев
Как меняются современные космические скафандры
Разработки от NASA, Prada, SpaceX, OeWF и других агентств за последний год
Новости о покорении космоса и запусках многоразовых ракет привлекают довольно много внимания, но именно миссии с отправкой астронавтов остаются, на наш взгляд, самыми интересными. Тем более технологии, позволяющие людям выходить в открытый космос развиваются не менее активно.
Mustafin Magazine собрали в одном материале главные разработки за последний год от космических агентств и исследователей. Также рассказываем про типы скафандров, чтобы вы могли лучше ориентироваться в "космической моде".
Axiom и Prada
Осенью этого года американская компания в сфере космического туризма Axiom Space и итальянский бренд одежды Prada презентовали дизайн скафандра Axiom Extravehicular Mobility Unit или AxEMU для лунной миссии НАСА «Артемида-3». В рамках этого полёта люди вернутся на поверхность спутника Земли впервые с 1972 года, когда состоялась миссия «Аполлон-17».
AxEMU изготовили из белого теплоотражающего материала, который позволит астронавтам находиться при низких температурах в затененных областях Луны и при высоких на южном полюсе. В этом костюме астронавты смогут пребывать в открытом космосе около восьми часов.
Скафандр оснащен системой теплоотвода, подсветкой, HD-камерой, связью 4G/LTE, интерфейсом управления костюмом, биометрическим мониторингом, регенерируемой очисткой CO2 и портативной системой жизнеобеспечения.
Обе компании обещают завершение работы над AxEMU к 2026 году. Специалисты планируют интегрировать скафандр с кораблём SpaceX — Starship. AxEMU будут использовать для запланированных мероприятий Axiom на Международной космической станции. Прототип AxEMU показали еще в 2023 году, для его создания использовали дизайн скафандра НАСА Exploration Extravehicular Mobility Unit или xEMU.
Axiom оказалась не единственной, кто представил скафандры и другие инновации для внекорабельной и иной космической деятельности в 2024 году. С новинками космических костюмов разобрался автор Mustafin Magazine.
Типы скафандров
Коллаж Mustafin Magazine
Слово "скафандр" отсылает к Древней Греции и концу XVIII века — в древности его использовали для обозначения людей-ныряльщиков, а уже сам термин впервые предложил французский математик Жан-Батист де Ла Шапель. Его костюм из пробки должен был обеспечить возможность пересекать водные преграды.
Если сегодня скафандры разделяют на водолазные, авиационные и космические, то последние также могут быть разными. Существуют костюмы для запуска и посадки, такие как американский Advanced Crew Escape Suit или российский “Сокол”. Есть скафандры для внекорабельной деятельности, в них экипаж выходит в открытый космос: Extravehicular Mobility Unit и “Орлан”. Также разрабатывают и костюмы для лунных миссий, как представили Axiom и Prada.
Отличия этих типов заключаются в дизайне и функциональности. Лунные и космические скафандры предназначены для защиты в условиях космического вакуума, микрогравитации, радиации и экстремальных температур.
Костюмы для внекорабельной деятельности делают акцент на гибкости рук, поскольку астронавты должны проводить определенные работы в открытом космосе. Например, скафандр первого человека в открытом космосе, Алексея Леонова, сильно затвердел после нахождения за бортом “Восхода-2”. Лунные скафандры же должны обеспечивать возможность для передвижения на ногах и защиту от пыли.
Collins Aerospace
Yooutube / CNBC
В феврале 2024 НАСА сообщило об испытаниях прототипа скафандра для внекорабельной деятельности на МКС от американской технологической компании Collins Aerospace. Космическое агентство США передало разработку новых скафандров частным компаниям в 2022 году.
Collins Aerospace утверждает, что ее костюм легче и менее объемнее экипировки, которую используют астронавты НАСА на текущий момент. Костюм компании можно модифицировать для определенных целей, а также он более оптимизирован для астронавтов с разным телосложением.
Испытания состоялись на борту самолета, специалисты определяли подвижность носителя костюма в условиях невесомости. Компания планировала провести тестирование костюма в условиях вакуума открытого космоса. Однако летом НАСА отказалось от контракта на создание нового костюма с Collins Aerospace — разработка отставала по срокам, а расходы на нее превысили запланированный бюджет.
OeWF
OeWF
Весной в Армении стартовали испытания скафандров и роботов для использования на Марсе, созданных при участии Австрийского космического форума (OeWF). Костюмы разработаны с учетом диапазона температуры на Красной планете, которая колеблется между -133°C и 27°C. Скафандры OeWF весят почти 50 кг, а чтобы надеть костюм и подсоединить к нему все оборудование потребуется 2-3 часа.
Организаторы выбрали Армению для испытаний, поскольку местная топография напоминает рельеф Марса. Там также протестировали роботов, которые предназначены для создания 3D-карты региона, забора образцов почвы и транспортировки грузов. В радиообмен испытаний искусственно добавили задержку примерно в 10 минут — аналогичное время нужно для передачи сигнала между Землей и Марсом.
SpaceX
Polaris Program
В мае SpaceX представила скафандр EVA, который также предназначен для внекорабельной деятельности. Костюм основан на существующих скафандрах, используемых в полетах космического корабля Dragon. Компания улучшила конструкцию в зонах суставов, добавила управление температурой, солнцезащитное покрытие, камеру и проекционный дисплей с полезной информацией.
Для выхода в открытый космос конструкцию Dragon также изменили, развернув систему восстановления давления и заменив некоторые материалы. Интерьер корабля выглядит иначе. Помимо внекорабельной деятельности, EVA будут использовать при запуске и входе в атмосферу во время миссий Crew Dragon. EVA представляет собой усовершенствованную версию костюма IVA, но в будущем SpaceX постарается объединить оба варианта.
Осенью в рамках частной космической миссии Polaris Dawn протестировали EVA. Впервые в истории за пределами космического корабля оказались туристы. Скафандры для миссии не оснащены собственным источником кислорода и другим оборудованием для жизнеобеспечения, подача воздуха реализована через шлангокабели.
Китайский скафандр для высадки на Луну
Xinhua
В сентябре Китайское агентство пилотируемых космических полётов презентовало скафандр для лунной миссии. При разработке костюма уделили особое внимание его подвижности в районе нижних суставов. Скафандр позволит тайконавтам приседать, становиться на колени и подниматься с поверхности спутника Земли.
Костюм оснащен блоками терморегулирования и управления. Шлем скафандра оборудовали несколькими камерами и антибликовым козырьком. Китай планирует отправить двух тайконавтов на Луну в 2030 году. Людей доставят на корабле “Мэнчжоу” и посадочном модуле “Лань Юэ”.
Разработки для скафандров
Youtube / 이상엽
Специалисты Массачусетского технологического института в мае показали роботизированные конечности, которые будут выдвигаться из нижней части рюкзака скафандра. Разработка должна поддерживать баланс астронавтов в условиях микрогравитации на Луне. Также роборуки будут помогать астронавтам вставать на ноги после падений. МТИ обещает разработать многосуставные роборуки, которые поместят с двух сторон рюкзака.
Летом американские ученые опубликовали исследование, которое описывало устройство, позволяющее фильтровать мочу и перерабатывать ее в питьевую воду за несколько минут. Сейчас астронавты применяют подгузники, которые известны как одежда максимальной впитываемости. Новая система похожа на нижнее белье, но изготовленное из компрессионного материала и покрытое антимикробной тканью.
Instagram / bbcfuture_official
Другие американские исследователи разработали скафандры для кукол Барби, которые похожи на реальные космические костюмы НАСА. Ученые обработали куклы жидким азотом, чтобы определить возможности криогенной жидкости в удалении лунной пыли. Жидкий азот убрал свыше 98% заменителя лунной пыли и не нанес ущерба кевлароподобному материалу скафандра. Ранее для этих целей применяли щетки, что ухудшало качество материала костюмов. Научная группа разрабатывает метод очистки для программы «Артемида».
