Οι διαστημικές στολές Cosmonaut δεν είναι απλώς στολή για πτήση σε τροχιά. Το πρώτο από αυτά εμφανίστηκε στις αρχές του εικοστού αιώνα. Ήταν μια εποχή που έμεινε σχεδόν μισός αιώνας πριν από τις διαστημικές πτήσεις. Ωστόσο, οι επιστήμονες κατάλαβαν ότι η ανάπτυξη εξωγήινων χώρων, οι συνθήκες των οποίων διαφέρουν από τις γνωστές σε εμάς, είναι αναπόφευκτη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο για μελλοντικές πτήσεις βρήκαν εξοπλισμό κοσμοναυτών που μπορεί να προστατεύσει ένα άτομο από ένα θανατηφόρο εξωτερικό περιβάλλον για αυτόν.
Έννοια διαστημικής στολής
Τι είναι ο εξοπλισμός διαστημικών πτήσεων; Το κοστούμι είναι ένα είδος θαύματος της τεχνολογίας. Είναι ένας μικροσκοπικός διαστημικός σταθμός που μιμείται το σχήμα του ανθρώπινου σώματος.
Η σύγχρονη διαστημική στολή είναι εξοπλισμένη με ένα ολόκληρο σύστημα υποστήριξης ζωής αστροναυτών. Όμως, παρά την πολυπλοκότητα της συσκευής, όλα σε αυτήν είναι συμπαγή και βολικά.
Ιστορία της Δημιουργίας
Η λέξη "κοστούμι" έχει γαλλικές ρίζες. Το 1775, ο αββάς-μαθηματικός Jean Baptiste de Pas Chapelle πρότεινε να εισαγάγει αυτή την έννοια. Φυσικά, στα τέλη του 18ου αιώνα, κανείς δεν ονειρευόταν καν να πετάξει στο διάστημα. Η λέξη «κοστούμι», που στα ελληνικά σημαίνει «άνθρωπος βάρκας», αποφασίστηκε να εφαρμοστεί στον καταδυτικό εξοπλισμό.
Με την έλευση της διαστημικής εποχής, αυτή η έννοια άρχισε να χρησιμοποιείται στη ρωσική γλώσσα. Μόνο που εδώ πήρε λίγο διαφορετικό νόημα. Ο άντρας άρχισε να ανεβαίνει όλο και πιο ψηλά. Από αυτή την άποψη, υπήρχε ανάγκη για ειδικό εξοπλισμό. Έτσι, σε υψόμετρο έως και επτά χιλιομέτρων, είναι ζεστά ρούχα και μάσκα οξυγόνου. Οι αποστάσεις μέσα σε δέκα χιλιάδες μέτρα, λόγω πτώσης πίεσης, απαιτούν καμπίνα υπό πίεση και αντισταθμιστική στολή. Διαφορετικά, κατά τη διάρκεια της αποσυμπίεσης, οι πνεύμονες του πιλότου δεν θα απορροφούν πλέον οξυγόνο. Τι γίνεται λοιπόν αν πάμε ακόμα πιο ψηλά; Σε αυτή την περίπτωση, θα χρειαστείτε μια διαστημική στολή. Πρέπει να είναι πολύ σφιχτό. Ταυτόχρονα, η εσωτερική πίεση στο κοστούμι (συνήθως εντός του 40 τοις εκατό της ατμοσφαιρικής πίεσης) θα κρατήσει τον πιλότο ζωντανό.
Τη δεκαετία του 1920, εμφανίστηκε μια σειρά από άρθρα του Άγγλου φυσιολόγου John Holden. Ήταν σε αυτά που ο συγγραφέας πρότεινε τη χρήση στολών κατάδυσης για την προστασία της υγείας και της ζωής των αεροναυτών. Ο συγγραφέας προσπάθησε μάλιστα να κάνει πράξη τις ιδέες του. Κατασκεύασε μια παρόμοια στολή και τη δοκίμασε σε έναν υπερβαρικό θάλαμο, όπου ρυθμίστηκε η πίεση που αντιστοιχεί σε υψόμετρο 25,6 χλμ. Ωστόσο, η κατασκευή μπαλονιών ικανών να ανέβουν στη στρατόσφαιρα δεν είναι φτηνή απόλαυση. Και ο Αμερικανός αεροναύτης Mark Ridge, για τον οποίο προοριζόταν η μοναδική στολή, δυστυχώς δεν συγκέντρωσε κεφάλαια. Γι' αυτό το κοστούμι του Χόλντεν δεν δοκιμάστηκε στην πράξη.
Εξελίξεις Σοβιετικών επιστημόνων
Στη χώρα μας, ο μηχανικός Yevgeny Chertovsky, ο οποίος ήταν υπάλληλος του Ινστιτούτου Αεροπορικής Ιατρικής, ασχολούνταν με διαστημικές στολές. Κατά τη διάρκεια εννέα ετών, από το 1931 έως το 1940, ανέπτυξε 7 μοντέλα εξοπλισμού υπό πίεση. Ο πρώτος Σοβιετικός μηχανικός στον κόσμο έλυσε το πρόβλημα της κινητικότητας. Το γεγονός είναι ότι όταν ανέβαινε σε ένα ορισμένο ύψος, η διαστημική στολή φούσκωσε. Μετά από αυτό, ο πιλότος αναγκάστηκε να κάνει μεγάλες προσπάθειες ακόμα και να λυγίσει απλώς το πόδι ή το χέρι του. Γι' αυτό το μοντέλο Ch-2 σχεδιάστηκε από έναν μηχανικό με μεντεσέδες.
Το 1936, εμφανίστηκε μια νέα έκδοση διαστημικού εξοπλισμού. Αυτό είναι το μοντέλο Ch-3, που περιέχει σχεδόν όλες τις λεπτομέρειες που υπάρχουν στις σύγχρονες διαστημικές στολές που χρησιμοποιούνται από Ρώσους κοσμοναύτες. Η δοκιμή αυτής της έκδοσης ειδικού εξοπλισμού έγινε στις 19 Μαΐου 1937. Το βαρύ βομβαρδιστικό TB-3 χρησιμοποιήθηκε ως αεροσκάφος.
Από το 1936, έχουν αναπτυχθεί διαστημικές στολές για κοσμοναύτες από νέους μηχανικούς του Κεντρικού Αεροϋδροδυναμικού Ινστιτούτου. Εμπνεύστηκαν για να το κάνουν αυτό από την πρεμιέρα της ταινίας επιστημονικής φαντασίας "Space Flight", που δημιουργήθηκε από κοινού με τον Konstantin Tsiolkovsky.
Το πρώτο κοστούμι με τον δείκτη SK-STEPS-1 σχεδιάστηκε, κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε από νέους μηχανικούς μόνο το 1937. Ακόμη και η εξωτερική εντύπωση αυτούεξοπλισμός υπέδειξε τον εξωγήινο προορισμό του. Στο πρώτο μοντέλο, προβλεπόταν ένας σύνδεσμος ζώνης για τη σύνδεση του κάτω και του άνω μέρους. Σημαντική κινητικότητα παρείχαν οι αρθρώσεις των ώμων. Το κέλυφος αυτού του κοστουμιού ήταν κατασκευασμένο από δύο στρώσεις υφάσματος από καουτσούκ.
Η επόμενη έκδοση της στολής διακρίθηκε από την παρουσία ενός αυτόνομου συστήματος αναγέννησης, σχεδιασμένου για 6 ώρες συνεχούς λειτουργίας. Το 1940, δημιουργήθηκε η τελευταία σοβιετική προπολεμική διαστημική στολή, SK-SHAGI-8. Η δοκιμή αυτού του εξοπλισμού πραγματοποιήθηκε στο μαχητικό I-153.
Δημιουργία ειδικής παραγωγής
Στα μεταπολεμικά χρόνια, το Ινστιτούτο Έρευνας Πτήσεων αναχαίτισε την πρωτοβουλία να σχεδιάσει διαστημικές στολές για αστροναύτες. Στους ειδικούς της δόθηκε το καθήκον να αναπτύξουν στολές σχεδιασμένες για πιλότους της αεροπορίας, κατακτώντας συνεχώς νέες ταχύτητες και ύψη. Ωστόσο, για τη σειριακή παραγωγή ένα ινστιτούτο δεν ήταν σαφώς αρκετό. Γι' αυτό τον Οκτώβριο του 1952 δημιουργήθηκε ένα ειδικό εργαστήριο από τον μηχανικό Alexander Boyko. Ήταν στο Τομιλίνο, κοντά στη Μόσχα, στο εργοστάσιο Νο. 918. Σήμερα αυτή η επιχείρηση ονομάζεται NPP Zvezda. Πάνω σε αυτό δημιουργήθηκε κάποτε η διαστημική στολή του Γκαγκάριν.
Διαστημικές πτήσεις
Στα τέλη της δεκαετίας του 1950 ξεκίνησε μια νέα εποχή εξωγήινης εξερεύνησης. Ήταν κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου που οι Σοβιετικοί μηχανικοί σχεδιασμού άρχισαν να σχεδιάζουν το διαστημόπλοιο Vostok, το πρώτο διαστημικό όχημα. Ωστόσο, αρχικά είχε προγραμματιστεί ότι δεν θα χρειάζονταν διαστημικές στολές αστροναυτών για αυτόν τον πύραυλο. Ο πιλότος έπρεπε να βρίσκεται σε ένα ειδικό σφραγισμένο δοχείο,που θα χωριζόταν από το όχημα καθόδου πριν από την προσγείωση. Ωστόσο, αυτό το σύστημα αποδείχθηκε πολύ δυσκίνητο και, επιπλέον, απαιτούσε μακροχρόνιες δοκιμές. Γι' αυτό τον Αύγουστο του 1960 επανασχεδιάστηκε η εσωτερική διάταξη του Vostok.
Οι ειδικοί του γραφείου του Sergey Korolev άλλαξαν το κοντέινερ σε εκτινασσόμενο κάθισμα. Από αυτή την άποψη, οι μελλοντικοί αστροναύτες χρειάζονταν προστασία σε περίπτωση αποσυμπίεσης. Έγινε διαστημική στολή. Ωστόσο, υπήρχε μια καταστροφική έλλειψη χρόνου για τη σύνδεση του με συστήματα επί του οχήματος. Από αυτή την άποψη, ό,τι ήταν απαραίτητο για την υποστήριξη της ζωής του πιλότου τοποθετήθηκε απευθείας στο κάθισμα.
Οι πρώτες διαστημικές στολές κοσμοναυτών ονομάστηκαν SK-1. Βασίστηκαν στη στολή Vorkuta σε μεγάλο υψόμετρο, σχεδιασμένη για πιλότους του μαχητικού-αναχαιτιστή SU-9. Μόνο το κράνος ανακατασκευάστηκε πλήρως. Σε αυτό εγκαταστάθηκε ένας μηχανισμός, ο οποίος ελεγχόταν από ειδικό αισθητήρα. Όταν η πίεση στο κοστούμι έπεσε, το διαφανές γείσο έκλεισε αμέσως.
Ο εξοπλισμός για τους αστροναύτες κατασκευάστηκε στα μέτρα του. Για την πρώτη πτήση, δημιουργήθηκε για όσους έδειξαν το καλύτερο επίπεδο εκπαίδευσης. Αυτή είναι η πρώτη τριάδα, η οποία περιελάμβανε τον Γιούρι Γκαγκάριν, τον Γερμανό Τίτοφ και τον Γκριγκόρι Νελιούμποφ.
Είναι ενδιαφέρον ότι οι αστροναύτες πήγαν στο διάστημα αργότερα από τη διαστημική στολή. Μία από τις ειδικές στολές της μάρκας SK-1 στάλθηκε σε τροχιά κατά τη διάρκεια δύο δοκιμαστικών μη επανδρωμένων εκτοξεύσεων του διαστημικού σκάφους Vostok, που πραγματοποιήθηκαν τον Μάρτιο του 1961. Εκτός από τους πειραματικούς μιγάδες, το ομοίωμα του Ivan Ivanovich ήταν στο πλοίο.ντυμένος με διαστημική στολή. Στο στήθος αυτού του τεχνητού ατόμου τοποθετήθηκε ένα κλουβί με ινδικά χοιρίδια και ποντίκια. Και για να μην μπερδέψουν οι περιστασιακοί μάρτυρες της προσγείωσης τον "Ιβάν Ιβάνοβιτς" με έναν εξωγήινο, μια ταμπέλα με την επιγραφή "Διάταξη" τοποθετήθηκε κάτω από το γείσο της διαστημικής στολής του.
Οι στολές SK-1 χρησιμοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια πέντε επανδρωμένων πτήσεων του διαστημικού σκάφους Vostok. Ωστόσο, γυναίκες αστροναύτες δεν μπορούσαν να πετάξουν σε αυτά. Για αυτούς, δημιουργήθηκε το μοντέλο SK-2. Για πρώτη φορά βρήκε την εφαρμογή του κατά την πτήση του διαστημικού σκάφους Vostok-6. Φτιάξαμε αυτή τη διαστημική στολή, λαμβάνοντας υπόψη τα δομικά χαρακτηριστικά του γυναικείου σώματος, για τη Valentina Tereshkova.
Ανάπτυξη Αμερικανών ειδικών
Στην υλοποίηση του προγράμματος «Mercury», Αμερικανοί σχεδιαστές ακολούθησαν τον δρόμο των Σοβιετικών μηχανικών, κάνοντας παράλληλα τις δικές τους προτάσεις. Έτσι, η πρώτη αμερικανική διαστημική στολή έλαβε υπόψη το γεγονός ότι οι αστροναύτες στο διάστημα στο μέλλον θα είναι περισσότερο σε τροχιά.
Ο σχεδιαστής Russell Colley έφτιαξε ένα ειδικό κοστούμι Navy Mark, αρχικά σχεδιασμένο για πιλότους της ναυτικής αεροπορίας. Σε αντίθεση με άλλα μοντέλα, αυτό το κοστούμι ήταν εύκαμπτο και είχε σχετικά μικρό βάρος. Για να χρησιμοποιηθεί αυτή η επιλογή σε διαστημικά προγράμματα, έγιναν αρκετές αλλαγές στο σχέδιο, οι οποίες επηρέασαν κυρίως τη συσκευή του κράνους.
Τα κοστούμια των Αμερικανών έχουν αποδείξει την αξιοπιστία τους. Μόλις μια φορά, όταν η κάψουλα Mercury 4 έπεσε κάτω και άρχισε να βυθίζεται, η στολή παραλίγο να σκοτώσει τον αστροναύτη Virgil Grisson. Ο πιλότος μετά βίας κατάφερε να βγει έξω, καθώς δεν μπορούσε να αποσυνδεθεί από το σύστημα επί του σκάφους για πολλή ώρα.υποστήριξη ζωής.
Δημιουργία αυτόνομων κοστουμιών
Λόγω του γρήγορου ρυθμού της εξερεύνησης του διαστήματος, ήταν απαραίτητο να σχεδιαστούν νέες ειδικές στολές. Εξάλλου, τα πρώτα μοντέλα ήταν μόνο έκτακτη διάσωση. Λόγω του γεγονότος ότι ήταν συνδεδεμένα με το σύστημα υποστήριξης ζωής ενός επανδρωμένου διαστημικού σκάφους, οι αστροναύτες στο διάστημα δεν μπορούσαν να επισκεφθούν τέτοιο εξοπλισμό. Για να μπείτε σε ανοιχτό εξωγήινο χώρο, ήταν απαραίτητο να σχεδιάσετε μια αυτόνομη διαστημική στολή. Αυτό έγινε από τους σχεδιαστές της ΕΣΣΔ και των ΗΠΑ.
Οι Αμερικανοί, στο πλαίσιο του διαστημικού τους προγράμματος Gemini, δημιούργησαν νέες τροποποιήσεις στις διαστημικές στολές G3C, G4C και G5C. Το δεύτερο από αυτά σχεδιάστηκε για διαστημικούς περιπάτους. Παρά το γεγονός ότι όλες οι αμερικανικές διαστημικές στολές ήταν συνδεδεμένες με το ενσωματωμένο σύστημα υποστήριξης ζωής, είχαν ενσωματωμένη μια αυτόνομη συσκευή. Αν χρειαστεί, οι πόροι του θα ήταν αρκετοί για να υποστηρίξουν τη ζωή ενός αστροναύτη για μισή ώρα.
Με στολή G4C στις 1965-03-06, ο Αμερικανός Έντουαρντ Γουάιτ πήγε στο διάστημα. Ωστόσο, δεν ήταν πρωτοπόρος. Δυόμιση μήνες πριν από αυτόν, ο Αλεξέι Λεόνοφ επισκέφτηκε το διάστημα δίπλα στο πλοίο. Για αυτή την ιστορική πτήση, Σοβιετικοί μηχανικοί ανέπτυξαν το κοστούμι Berkut. Διέφερε από το SK-1 από την παρουσία ενός δεύτερου ερμητικού κελύφους. Επιπλέον, το κοστούμι είχε ένα πακέτο ώμου εξοπλισμένο με δεξαμενές οξυγόνου και ένα φίλτρο φωτός ήταν ενσωματωμένο στο κράνος του.
Ενώ βρισκόταν στο διάστημα, ένας άνδρας συνδέθηκε με το πλοίο μέσω ενός αυλού επτά μέτρων, το οποίο περιλάμβανε μια συσκευή απορρόφησης κραδασμών,ηλεκτρικά καλώδια, χαλύβδινο καλώδιο και σωλήνας για παροχή οξυγόνου έκτακτης ανάγκης. Η ιστορική έξοδος στον εξωγήινο χώρο έγινε στις 18 Μαρτίου 1965. Ο Αλεξέι Λεόνοφ βρισκόταν έξω από το διαστημόπλοιο για 23 λεπτά. 41 δευτ.
Διαστημικές στολές για την εξερεύνηση του φεγγαριού
Μετά τον έλεγχο της τροχιάς της γης, ο άνθρωπος έσπευσε περαιτέρω. Και ο πρώτος του στόχος ήταν η υλοποίηση πτήσεων στο φεγγάρι. Για αυτό όμως χρειάστηκαν ειδικές αυτόνομες διαστημικές στολές που θα τους επέτρεπαν να βρίσκονται έξω από το πλοίο για αρκετές ώρες. Και δημιουργήθηκαν από τους Αμερικανούς κατά την ανάπτυξη του προγράμματος Apollo. Αυτές οι στολές παρείχαν προστασία στον αστροναύτη από την ηλιακή υπερθέρμανση και από μικρομετεωρίτες. Η πρώτη ανεπτυγμένη έκδοση των σεληνιακών στολών ονομαζόταν A5L. Ωστόσο, αργότερα βελτιώθηκε. Στη νέα τροποποίηση του A6L, προβλέφθηκε θερμομονωτικό κέλυφος. Η έκδοση A7L ήταν η επιλογή επιβραδυντικού φλόγας.
Οι σεληνιακές στολές ήταν μονοκόμματες στολές πολλαπλών στρωμάτων με εύκαμπτες λαστιχένιες ενώσεις. Στις μανσέτες και στο κολάρο υπήρχαν μεταλλικοί δακτύλιοι σχεδιασμένοι για να στερεώνουν σφραγισμένα γάντια και κράνος. Τα κοστούμια δένονταν με ένα κάθετο φερμουάρ ραμμένο από τη βουβωνική χώρα μέχρι το λαιμό.
Οι Αμερικανοί πάτησαν το πόδι τους στην επιφάνεια της Σελήνης στις 1969-07-21. Κατά τη διάρκεια αυτής της πτήσης, οι διαστημικές στολές A7L βρήκαν τη χρήση τους.
Σοβιετικοί κοσμοναύτες πήγαιναν επίσης στο φεγγάρι. Για αυτή την πτήση δημιουργήθηκαν οι διαστημικές στολές Krechet. Ήταν μια ημιάκαμπτη εκδοχή του κοστουμιού, στο πίσω μέρος του οποίου υπήρχε μια ειδική πόρτα. Ο αστροναύτης έπρεπε να σκαρφαλώσει σε αυτό, ντυμένος έτσι με εξοπλισμό. Η πόρτα έκλεινεαπό μέσα. Για αυτό, παρέχεται ένας πλευρικός μοχλός και ένα σύνθετο κύκλωμα καλωδίων. Μέσα στο κοστούμι υπήρχε ένα σύστημα υποστήριξης ζωής. Δυστυχώς, οι Σοβιετικοί κοσμοναύτες δεν κατάφεραν να επισκεφθούν τη Σελήνη. Αλλά το κοστούμι που δημιουργήθηκε για τέτοιες πτήσεις χρησιμοποιήθηκε αργότερα στην ανάπτυξη άλλων μοντέλων.
Εξοπλισμός για τα πιο πρόσφατα πλοία
Ξεκινώντας το 1967, η Σοβιετική Ένωση άρχισε να εκτοξεύει το Soyuz. Αυτά ήταν οχήματα σχεδιασμένα να δημιουργούν τροχιακούς σταθμούς. Ο χρόνος που αφιερώνουν οι αστροναύτες σε αυτά αυξάνεται σταθερά.
Η διαστημική στολή "Hawk" κατασκευάστηκε για πτήσεις με διαστημόπλοιο Soyuz. Οι διαφορές του από το "Berkut" συνίστανται στον σχεδιασμό του συστήματος υποστήριξης ζωής. Με τη βοήθειά του, το αναπνευστικό μείγμα κυκλοφόρησε μέσα στη διαστημική στολή. Εδώ καθαρίστηκε από επιβλαβείς ακαθαρσίες και διοξείδιο του άνθρακα και στη συνέχεια ψύχθηκε.
Η νέα στολή διάσωσης Sokol-K χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια της πτήσης Soyuz-12 τον Σεπτέμβριο του 1973. Πιο προηγμένα μοντέλα αυτών των προστατευτικών στολών αγοράστηκαν ακόμη και από αντιπροσώπους πωλήσεων από την Κίνα. Είναι ενδιαφέρον ότι όταν εκτοξεύτηκε το επανδρωμένο διαστημόπλοιο Shanzhou, οι αστροναύτες σε αυτό ήταν ντυμένοι με εξοπλισμό που θύμιζε πολύ το ρωσικό μοντέλο.
Για διαστημικούς περιπάτους, Σοβιετικοί σχεδιαστές δημιούργησαν τη διαστημική στολή Orlan. Αυτός είναι ένας αυτόνομος ημιάκαμπτος εξοπλισμός, παρόμοιος με το σεληνιακό Gyrfalcon. Ήταν επίσης απαραίτητο να το ντυθείτε από την πόρτα στο πίσω μέρος. Αλλά, σε αντίθεση με τους Krechet, το Orlan ήταν παγκόσμιο. Τα μανίκια και τα πόδια του προσαρμόζονται εύκολα στο επιθυμητόανάπτυξη.
Δεν ήταν μόνο Ρώσοι κοσμοναύτες που πέταξαν με διαστημικές στολές Orlan. Με βάση το μοντέλο αυτού του εξοπλισμού, οι Κινέζοι έφτιαξαν το Feitian τους. Σε αυτά, πήγαν στο διάστημα.
Κοστούμια του μέλλοντος
Σήμερα, η NASA αναπτύσσει νέα διαστημικά προγράμματα. Περιλαμβάνουν πτήσεις σε αστεροειδείς, στη Σελήνη, καθώς και μια αποστολή στον Άρη. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συνεχίζεται η ανάπτυξη νέων τροποποιήσεων διαστημικών στολών, οι οποίες στο μέλλον θα πρέπει να συνδυάζουν όλες τις θετικές ιδιότητες μιας στολής εργασίας και εξοπλισμού διάσωσης. Η επιλογή στην οποία θα σταματήσουν οι προγραμματιστές είναι ακόμα άγνωστη.
Ίσως θα είναι ένα βαρύ σκληρό κοστούμι που προστατεύει ένα άτομο από όλες τις αρνητικές εξωτερικές επιρροές ή ίσως οι σύγχρονες τεχνολογίες θα επιτρέψουν τη δημιουργία ενός καθολικού κελύφους, την κομψότητα του οποίου θα εκτιμήσουν οι μελλοντικές γυναίκες αστροναύτες.
