Как се промениха космическите скафандри от 60-те години до днес

Не само дяволът, но и бъдещите астронавти на НАСА на Луната ще носят “Прада”. Дизайнът се издигна на космическо ниво, след като в края на миналата година за първи път стана ясно, че прочутата италианска модна къща е започнала сътрудничество с тексаската космическа агенция “Аксиом” по създаването на новите високотехнологични скафандри, които астронавтите на НАСА ще носят по време на мисията “Артемис III”. Става дума за дългоочаквания момент, в който човешки крак отново трябва да стъпи на Луната след прекъсване от над 55 години. Очакваше се мисията да стартира през 2025 г., но неочаквани технически проблеми я отложиха.

“Техническият опит на “Прада” със суровини, производствени техники и иновативни дизайнерски концепции ще донесе напреднали технологии, които са инструмент за осигуряване не само на комфорта на астронавтите на лунната повърхност, но и на така необходимите съображения за човешкия фактор, които липсват в съществуващите досега скафандри”, смятат от “Аксиом”.

Прочутата модна къща от своя страна обяви, че за нея е чест да бъде част от бъдещата историческа лунна мисия.

Изискванията към космическия тоалет са по-голяма гъвкавост, която да позволи

лекота на движенията

при разходките по

лунната повърхност,

засилена защита от неблагоприятната околна среда и по-голям инструментариум за научна работа и изследвания

Космическият кораб на “Артемис III” трябва да се приземи на южния полюс на Луната, където астронавтите ще вземат различни проби от почвата около полюса. 

Първият прототип на скафандъра на “Аксиом” в тъмносив цвят с оранжеви надписи бе представен пред публика през март 2024 г. Окончателният вариант, изработен заедно с “Прада”, се очаква да бъде показан по-късно тази година и според някои източници ще е в бяло. Според Си Ен Ен стойността на договора за изработването на новия лунен скафандър е колко 230 млн. долара. НАСА похарчи много средства, но не можа да направи свой собствен.

Междувременно астронавтите, подбрани за мисията “Артемис III”, успяха миналата седмица да пробват своите яркооранжеви облекла. Те обаче не са замислени за излизане извън кораба, защото това ще е пилотиран полет, който ще стигне до Луната, но няма да каца на нея. Той ще е подготовка за следващата фаза на кацането на земния спътник.

От 60-те години на миналия век еволюцията на космическия скафандър следва неотлъчно еволюцията на целите, които човечеството си поставя в покоряването на Космоса. В голямото съперничество със СССР се налага НАСА непрекъснато да усъвършенства облеклата на астронавтите.

“Мъркюри” (1961-1963)

Проектът “Мъркюри” е първият, при който американци се осмеляват да излязат в орбита около Земята. За да предпази първите астронавти от внезапна загуба на налягане, НАСА модифицира скафандрите за реактивни самолети на голяма надморска височина от американския флот. Всеки космически костюм по онова време има слой от найлон с неопреново покритие отвътре и найлон, покрит с тънък слой алуминий отвън (за да поддържа вътрешната температура на костюма възможно най-стабилна). Шестима астронавти излитат в Космоса, облечени в костюма, преди НАСА да го оттегли от експлоатация.

“Джемини” (1965-1966)

“Джемини” е втората програма на космическата агенция на САЩ. Наречена е така, защото в кораба двамата астронавти седят един до друг. Целта на тази програма е да бъде изпитана издръжливостта на хората и оборудването при по-продължителни полети – до две седмици, необходими за кацане на Луната.

Скафандрите за “Джемини” са проектирани от компанията “Дейвид Кларк” и са направени така, че да бъдат гъвкави, когато са под налягане, което ги прави доста по-удобни от костюмите “Мъркюри”. Например те могат да бъдат свързани към преносим климатик, за да може на астронавтите да им е прохладно, докато успеят да се свържат към системите на космическия кораб. Тези костюми са тежали между 7 и 15 килограма.

По-тежкият от скафандрите, наречен G4C, е създаден с мисъл за първите разходки в открития Космос. За да издържи на суровата космическа среда, костюмът свързва астронавтите с космическия кораб чрез маркуч, който ги снабдява с кислород. В случай обаче, че има проблем, някои варианти на костюма осигуряват до 30 минути резервно поддържане на живота.

В програмата вземат участие общо 21 астронавти, като двамата от “Джемини 9” загиват при тренировъчен полет преди мисията. До 1966 г. са извършени общо 12 полета, като първите два са безпилотни. Останалите 10 са пилотирани и се осъществяват в рамките на 2 години.

“Аполо” (1967-1975)

Програмата “Аполо” отведе хората на Луната и това не беше разходка в парка. Астронавтите се нуждаеха от повече защита, отколкото могат да предложат костюмите на “Джемини” или “Мъркюри”. Първите хора, стъпили на Луната, е трябвало да бъдат предпазени от фин реголит (прах, остър като стъкло) и от  резки температурни колебания при преход от слънце към сянка. Изисквала се е гъвкавост за инсталиране на съоръжения и вземане на лунни проби. Освен това скафандърът е трябвало да устои на часове далече от космически кораб.

Затова и този космически костюм има дузина слоя плат, дебели ботуши и здрава животоподдържаща система. Всеки тежи повече от 82 кг на Земята и шест пъти по-малко в по-слабото гравитационно поле на Луната.

Космическата совалка (1981)

Мисията, наречена STS-1 - съкращение от Space Transportation System-1, е първият орбитален космически полет от програмата на космическата совалка на НАСА. “Колумбия”, първият 100-тонен орбитален апарат, превози екипаж от двама астронавти в Космоса и обиколи Земята 37 пъти, преди да влезе отново в атмосферата и да се плъзне обратно към пистата. Астронавтите на “Колумбия” не са имали задачата да излизат навън, така че са носели само спасителен костюм за аварийно катапултиране, който (както костюмът на “Мъркюри”) е модифицирана версия на гащеризона на Военновъздушните сили на САЩ за голяма надморска височина.

Извънкорабна мобилност

от 1979 година до наши дни

Тъй като астронавтите от ерата на космическите совалки се налага да работят редовно в Космоса, за да поддържат сателити, както и да конструират и поддържат Международната космическа станция (МКС), те са се нуждаели от костюм за такива задачи, така че НАСА създава т.нар. Звено за мобилност извън кораба (Extravehicular Mobility Unit - EMU). Този 14-слоен костюм под налягане може да издържи на суровата празнота на открития Космос и да поддържа астронавтите в добра кондиция повече от осем часа. Напълно зареден с екипировка и провизии, той е с тегло от 145 кг на Земята.

НАСА също тества подобно на реактивна раница устройство към скафандъра, наречено Manned Maneuvering Unit, което позволява на астронавтите да летят около кораба свободно и необвързани. Хората на борда на МКС днес използват усъвършенствана версия на EMU, за да поддържат космическата станция.

Костюм за совалките,

използван от 1988 до 2011 г.

Помежду си астронавтите го наричат  “тиква” заради яркооранжевия му цвят. Костюмът е оборудван с ръкавици, течно охлаждане, подобрена вентилация и допълнителни слоеве изолация.

Скафандър за ракетата

“Драгън” на “Спейс Екс”

Елегантните бели скафандри са проектирани от частната компания “Спейс екс” на Илон Мъск. Милиардерът ги разкри по време на пресконференция през 2017 г., а астронавтите на НАСА Боб Ненкен и Дъг Хърли ги използваха за първи път, когато излетяха в капсула на компанията през май 2020 г. с мисията “Крю Драгън”. 

Хосе Фернандес, холивудски дизайнер на костюми, който е работил по филми като “X-Men: Тъмния феникс”, “Аквамен” и “Тор: Раганрок”, е автор на проекта. Въпреки че са елегантни и футуристични, костюмите са направени само за капсула и не са подходящи за космическа разходка. 

Корабите “Крю Драгън” се използват за транспортиране на астронавти на НАСА до и от Международната космическа станция, както и за търговски полети.

Костюмът на “Боинг”

– “CST-100 Старлайнер”

Очаквано първоначално през 2019 г., яркосиньото летателно облекло на “Боинг” бе показано през юни 2022 г. “Старлайнер” е проектиран да се използва на капсулите “CST-100 Старлайнер”, които се очаква скоро да изведат първия си екипаж в Космоса. Костюмът включва каска, прикрепена с дебел, херметичен цип (не е необходим тежък или обемист пръстен за врата).

Костюм превръща урината в питейна вода

Учени са проектирали скафандър, който може да превърне урината в питейна вода. Създателите се надяват, че прототипът, вдъхновен от научнофантастичната сага “Дюн”, може да бъде използван преди 2030 г. в програмата “Артемис” на НАСА, съобщи британският в. “Гардиън”.

Технологията събира урина, пречиства я и може да я върне на астронавта през тръба за пиене в рамките на пет минути. Урината и потта вече се рециклират рутинно на Международната космическа станция, но учените са убедени, че е необходима еквивалентна система, когато астронавтите са на експедиция.

В момента те разполагат само с един литър вода в торбичките си за напитки в костюма, припомнят от екипа.

Има и отдавнашни оплаквания за настоящото решение за така нареченото облекло с максимална абсорбция (MAG), което по същество е пелена за възрастни. Съобщава се, че дрехите са податливи на течове, неудобни и нехигиенични, което кара някои астронавти да ограничат приема на храна и напитки преди космически разходки, а други да се оплакват от инфекции на пикочните пътища.

Предложената система можела да постигне филтриране с ефективност от 87%. Използвана е система за осмоза за плюс помпа за отделяне на водата от солта. Пречистената вода може да бъде обогатена с електролити и върната на астронавта като енергийна напитка.

Цялото оборудване е с тегло от приблизително 8 кг, което е оценено като достатъчно компактно и леко за носене на гърба. Екипът планира да наеме 100 доброволци в Ню Йорк през есента, за да тестват системата за комфорт и функционалност.

“Нашата система може да бъде тествана в симулирани условия на микрогравитация, тъй като микрогравитацията е основният космически фактор, който трябва да отчетем – посочват от екипа. - Тези тестове ще осигурят функционалността и безопасността на системата, преди да бъде разгърната в реални космически мисии.

Подробности за прототипа са публикувани в списанието “Граници в космическите технологии”.