Технические аспекты
Ученые из университета в Мюнхене, Европейское космическое агентство (ESA) и аэрокосмическая инженерная компания SpaceWorks независимо друг от друга представили проекты того, как будет выглядеть полет в космос, если погрузить космонавтов в гибернацию. В концептах описывается устройство капсулы для сна, системы жизнеобеспечения и другие технические аспекты.
Капсула для сна. Ученые из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана разработать специальные контейнеры, в которых космонавты будут находиться во время гибернации. В капсулах с мягкой оболочкой будут поддерживаться оптимальные условия для спячки: приглушенное освещение, температура ниже 10℃, высокая влажность. Для контроля за состоянием здоровья каждого космонавта понадобятся датчики. Аналогичный проект с одиночными капсулами разработало Европейское космическое агентство.
Концепт капсул для гибернации от Европейского космического агентства
(Фото: ESA)
SpaceWorks предлагает другой подход: вместо одиночных капсул поместить членов экипажа в общую цилиндрическую камеру. Она должна будет вращаться, создавая искусственную гравитацию для поддержания тонуса опорно-двигательного аппарата и сосудов.
Система жизнеобеспечения. SpaceWorks предлагает разработать систему капельниц, которая будет поставлять астронавтам питательные вещества внутривенно. Европейское космическое агентство, наоборот, считает, что в гибернации люди смогут выживать, как животные, впадающие в естественную спячку, — получать углеводы и белки из накопленной жировой ткани.
Периодические пробуждения. Согласно всем трем концептам, каждый космонавт будет проводить в гибернации не больше определенного промежутка времени за один раз. Пробуждения понадобятся главным образом для того, чтобы проверить здоровье и по необходимости подлечиться. Во время бодрствования члены экипажа также смогут разнообразить питание, при наличии связи пообщаться с близкими.
Дежурные. Возможно, космонавты будут просыпаться по очереди, чтобы всегда бодрствовали 1–2 человека. Они наблюдали бы за состоянием остальных, проверяли точность маршрута и состояние корабля, вели отчеты и связывались с Землей. Но допускается, что эту роль сможет выполнять искусственный интеллект.
Евгений Фесенко:
«На мой взгляд, при отправке небольших экипажей до десяти человек в экспедиции в пределах Солнечной системы гибернация окажется невостребованной. Когда понадобится увеличить численность перевозимых людей до 100, 1 000 или более человек, гибернация может стать хорошим выходом, если инженеры к этому времени достигнут пределов увеличения полезной нагрузки космического корабля (полезная нагрузка — масса оборудования, ради которого запускается шаттл). Технология криозамораживания целого организма с его последующим восстановлением вывела бы перспективы космических путешествий на принципиально иной уровень, однако до ее разработки еще далеко».
Ужасающая смерть человека без скафандра в открытом космосе
Кадр из фильма «Чужая земля» (1981)
Представьте: вы дрейфуете в своем космическом корабле где-то в пустынных просторах Вселенной вдали от каких-либо планет. И вот ваш бортовой компьютер устраивает бунт, шлюз внезапно разгерметизовывается, и вас засасывает в черную бездну. Секунда, и вы без скафандра оказываетесь отброшены на несколько метров от корабля посреди безвоздушного пространства. Компьютер, разумеется, уже захлопнул дверь и направил корабль куда-нибудь на Эч-То. В этот момент, если вы вместо уроков физики сидели дома и смотрели фильм «Вспомнить все» (1990) или мультсериал «Симпсоны», то вы с ужасом будете ждать, что ваши глаза вот-вот выскочат из орбит. Еще хуже, если причиной прогула физики была лента «Чужая земля» (1981), — тогда вы вспомните, как оказавшиеся без скафандра в открытом космосе несчастные взрывались, словно шарики с кровью. Более гуманная смерть представлена в «Миссии на Марс» (2000) – там человек просто моментально превращается в глыбу льда.
Кадр из фильма «Миссия на Марс» (2000)
К великому сожалению многих голливудских сценаристов, смерть в космических просторах не так зрелищна, как привыкли себе представлять зрители. И хотя сам факт такого незавидного и почти безнадежного положения сам по себе внушает ужас, все же на деле все выглядит куда прозаичнее. Кровь не вскипает и не замерзает, глаза остаются на положенном месте, а человека не разрывает на кусочки. Все это трюки фильмов категории «B».
На деле все произойдет как у Стэнли Кубрика в ленте «Космическая одиссея 2001 года» (вот что надо было смотреть вместо урока физики). Кровообращение не остановится, а кожа на какое-то время защитит от «разгерметизации». Отсутствие воздуха, кстати, спасет от мгновенного замерзания, несмотря на общую нулевую температуру. И если выдохнуть, максимально выпустив воздух из легких, это еще немного отсрочит ваш конец (иначе из-за разницы в давлении газ в легких расширится и разорвет их). Правда, вас немного раздует, вы получите солнечные ожоги и посинеете. Около 10 секунд вы будете сохранять ясное сознание и рассудок. Потом мозг начнет переживать кислородное голодание, однако на протяжении 90 секунд, пока сердце не остановилось, вас можно спасти. Так что сценаристы явно недооценивают человеческую выживаемость!
Замерзнет ли человек в космосе без скафандра в считанные секунды?
Для того, чтобы ответить на сей вопрос, разберемся что являет собой температура, как таковая. Температура это термин, определяющий уровень «нагретости» или «охлажденности» чего-то. Чтобы измерять температуру физического тела, нужно к нему присоединить датчик термометра. То же самое и с водой. Даже температуру воздуха можно измерить, поскольку он состоит из материальных частиц. И хоть молекулы того же кислорода, азота, воды или углекислого газа и менее «спрессованы» в воздухе, чем молекулы в твердом материальном теле, они также контактируют с той же колбой термометра, что и делает возможным измерить температуру.
Теперь рассмотрим космический вакуум. Нахождение молекул и атомов материальных веществ в нем вне пределов пылевых туманностей и скоплений (как в случае с нашей Солнечной системой) редко превышает 1 элементарную частицу на кубический сантиметр. А потому даже если эти частицы и будут исключительно холодными, каких-то 1000-2000 сторонних атомов не смогут охладить ваше тело за считанные секунды, и даже за минуты.
Герой Ди Каприо в «Титанике» «остыл» очень быстро, поскольку вокруг него находилась холодная вода, которой его тело отдавало свою тепловую энергию с огромной скоростью. В космическом вакууме охлаждать человека не чему.
Помещенное в космический вакуум тело будет охлаждаться не за счет того, что соприкоснется с «холодной пустотой», а за счет того, что без энергетической подпитки (тепла, излучаемого поверхностью планеты, атмосферным воздухом, солнечными лучами), молекулы и атомы нашего тела будут двигаться все медленнее, пока совсем не остановятся. Это и будет значить полнейшее замерзание.
По всему выходит, что такой массивный объект, как тело человека, даже находясь в тени планеты или спутника, остынет очень нескоро, а потому, если человек и погибнет в космосе без скафандра, то произойдет это в первую очередь уж точно не от холода.
Без скафандра на Марсе
На Марсе имеется самая настоящая атмосфера, хоть и сильно разреженная в сравнении с земной. Давление атмосферы там равно земному примерно на высоте 30 километров от поверхности. Состоит газовая оболочка Красной планеты почти из одного лишь углекислого газа. Гравитация на Марсе тоже намного слабее земной, она ниже на 62%. Средняя температура воздуха примерно такая же, как в Антарктиде – минус 65 градусов и ниже. Это, впрочем, сглаживается тем, что из-за разреженности атмосферы холод не будет чувствоваться так сильно, как на Земле. Длина суток примерно такая же, как на Земле.
В целом, несколько более гостеприимно, чем на Луне, но все же, человеку без скафандра и на Марсе придется несладко. Допустим, у человека нет скафандра, но он достаточно тепло одет. В этом случае, жить он будет столько времени, сколько сможет не дышать, то есть, примерно две минуты.
Кроме того, из-за огромной разницы атмосферного давления такой «марсианский первопроходец» неизбежно заработает кессонную болезнь, которая лишит его сознания еще прежде, чем начнется удушье.
Миф или реальность? Человек без скафандра в космосе
Мифы о возможности выжить в открытом космическом пространстве без скафандра неоднократно появлялись в научной фантастике и киноиндустрии. Однако, в реальности космическое пространство представляет серьезную угрозу для жизни человека.
Отсутствие атмосферы и защитного слоя, который предоставляет скафандр, означает, что человек будет подвержен крайне низким температурам и радиационному воздействию. Низкая температура может вызвать обморожение и серьезные повреждения органов, а радиация может привести к различным заболеваниям и раку.
- Отсутствие воздуха: Одно из первых препятствий, с которым сталкивается человек в открытом космосе, — это отсутствие воздуха. Наш организм нуждается в кислороде для выживания, и без него мы не сможем дышать и поддерживать жизнедеятельность органов.
- Температурные экстремумы: В открытом космосе температура может колебаться от крайне низкой до крайне высокой. Без защитного скафандра, человеческое тело не сможет регулировать свою температуру и поддерживать нормальное функционирование.
- Радиация: Космическая радиация является еще одной серьезной угрозой для жизни человека в космосе. Особенно это относится к солнечной радиации, которая может привести к различным заболеваниям, включая рак.
Таким образом, хотя и существуют различные теории и фантастические концепции о возможности выживания человека без скафандра в космосе, на практике это является невозможным
Современные астронавты полностью осознают эту реальность и выполняют все необходимые меры предосторожности, чтобы обеспечить свою безопасность во время космических миссий. Скафандр остается неотъемлемой частью экспедиций и позволяет астронавтам выжить в экстремальных условиях космоса
Опасности без скафандра в открытом космосе
Первой и наиболее очевидной угрозой без скафандра является отсутствие атмосферы, которая удерживает воздух и обеспечивает необходимое давление. В космосе давление равно нулю, что означает, что кровь начнет испаряться, если человек окажется в вакууме без защиты. Это приведет к серьезному повреждению органов и быстрой смерти.
Без скафандра человек также подвергается воздействию радиации. В открытом космосе отсутствует защита от ультрафиолетового излучения, космических лучей и солнечных вспышек. Это может вызывать ожоги, рак и другие серьезные заболевания, которые могут быть смертельными.
Открытый космос также представляет опасность в виде температурных колебаний. При перемещении от солнечной стороны к затененной стороне температура может резко изменяться, что вызывает перегрев или переохлаждение организма. Это может привести к ожогам, обморожению и серьезному нарушению работы органов.
Наконец, без скафандра человек подвергается микрометеоритной опасности. В открытом космосе множество маленьких частиц звездного и планетарного происхождения пролетают со скоростью, достаточной для пробивания тканей и причинения серьезных повреждений человеческому организму.
Таким образом, без скафандра пребывание в открытом космосе чрезвычайно опасно. Всего несколько секунд без защиты могут быть фатальными для организма. Поэтому космические астронавты всегда должны быть оснащены скафандрами и прочей защитной экипировкой для безопасного выхода в открытый космос.
Перегреется ли человек на Солнце в вакууме?
В продолжении темы выше подтвердим, что материальное тело, выброшенное в космический вакуум на близком расстоянии от звезды, реально имеет все шансы, наоборот, изжариться, нежели замерзнуть.
Но все будет зависеть от удаленности объекта от светила. К примеру, наши космонавты, выходящие на плановые работы в открытый космос из МКС, больше рискуют именно получить перегрев, чем переохлаждение.
В любом случае, если тело будет постоянно вращаться, поворачиваясь к светилу то одной стороной, то другой, переохлаждения, равно как и перенагрева, можно и не получить. Все будет зависеть от параметров вращения и дальности нахождения от звездного светила. Ведь ясно, что тело, находящееся на большем расстоянии от Солнца, будет нагреваться меньше, чем то, что находится в непосредственной его близи.
Посему выходит, что если происшествие будет иметь место на большом расстоянии от светила или вовсе за пределами Солнечной системы, перегрев это не то, от чего человек умрет в первую очередь.
Как ученые пытаются вызвать искусственную гибернацию
Проект «Технологии искусственного гипобиоза»
«Технологии искусственного гипобиоза» — совместный проект Фонда перспективных исследований и Института биофизики клетки РАН. Целью исследований было создать препарат, который погружал бы человека в искусственную спячку.
Проект завершился в 2018 году: ученые разработали сложную фармацевтическую композицию, включающую также инертный газ ксенон. Препарат тестировали на кроликах и крысах, у которых после укола на 7℃ понижалась температура и на 70% замедлялся метаболизм. Через 10–15 часов животные возвращались к нормальному состоянию.
По словам заведующего лабораторией механизмов природных гипометаболических состояний ИБК РАН, кандидата биологических наук Надежды Захаровой, с помощью инъекций удавалось поддерживать крыс в гибернации на протяжении семи суток. После того как препарат пройдет доклинические испытания на токсичность, начнется разработка технологии для людей. Но одним из препятствий для широкого применения может стать высокая цена ксенона: объем газа, необходимый для поддержания анестезии человека в течение двух часов, стоит порядка $300.
Эксперимент с сероводородом
В 2005 году ученые из Онкологического исследовательского центра в Сиэтле обнаружили, что сероводород вызывает состояние гибернации у мышей, в естественных условиях не впадающих в спячку. Когда животные поглощали газ, их метаболизм постепенно замедлялся на 90%. Также после этого они могли провести около семи часов, дыша воздухом с содержанием кислорода 3–5%, — обычно в таких условиях мыши умирают через 20 минут. Нормальная концентрация кислорода в атмосфере — 20%.
Эксперимент попытались повторить на овцах, но выяснилось, что крупных животных погрузить в спячку с помощью сероводорода невозможно. Маленькие дозы на них не действуют, а большие слишком токсичны и приводят к смерти.
Активация определенных нейронов
В 2020 году две группы ученых — из Гарвардской медицинской школы и Цукубского университета — независимо друг от друга обнаружили у мышей нейроны, регулирующие состояние гибернации. Исследователи воздействовали на определенную часть мозга животных с помощью химических веществ. После стимуляции нейронов температура тела у мышей снижалась, метаболизм замедлялся.
Как объяснили результат ученые, даже у млекопитающих, не впадающих в сезонную спячку, есть защитный механизм гибернации. Он активируется при недостатке калорий — главном признаке неблагоприятных условий. Было показано, что стимуляция определенных нейронов погружает мышей в гибернацию даже при достаточном количестве пищи. На людях похожие эксперименты пока не проводили, но ученые считают, что это открытие станет основой для будущих исследований.
Снижение температуры
В спячке температура тела животных снижается, поэтому возможно, что так же получится вызвать гибернацию у человека. Краткосрочную искусственную гипотермию (снижение температуры) уже сейчас применяют в медицине, например во время реанимации при остановке сердца.
Через катетер в вену вводят охлаждающий раствор, который циркулирует в организме и замедляет метаболизм. Это позволяет отложить наступление необратимых повреждений мозга, вызванных нехваткой кислорода. У врачей появляется больше времени на реанимацию. Главная проблема при гипотермии — купировать нарушение функций различных органов, вызванное избыточным переохлаждением.
О «вскипающей» слюне
Действительно, слюна закипит на языке, и еще как. Ведь во рту давление не поддерживается на том уровне, как в кровеносной системе. То же будет твориться и со слизистой глаз. Но! Что есть «кипение», как таковое?
Кипение — это процесс перехода жидкости в иное агрегатное состояние, то есть, говоря простыми словами, быстрое испарение. И травмирует человека при кипении не сам процесс, а температура, при которой этот процесс запускается. Да, на Земле кипятком будет обжечься больно, ведь здесь у кипятка под давлением в 1 атмосферу (760 мм рт. ст.) температура будет 100 градусов.
Но в вакууме процесс кипения будет происходить при малых температурах, от которых телу вреда причинено не будет. Просто высохнет во рту, будет ощущение песка в глазах. Но все это, со временем, восстановится. Если вас, конечно, спасут.
Какие негативные последствия ждут человека при отсутствии скафандра в космосе?
Отсутствие защиты от высокого уровня радиации, который существует в космическом пространстве, также является серьезной угрозой для человека. Солнечное излучение содержит высокоэнергетические частицы и электромагнитные волны, которые могут вызвать повреждение тканей, повышенную радиационную нагрузку на организм и даже возникновение онкологических заболеваний. Без скафандра, который обеспечивает защиту от радиации, человек будет подвержен высокому риску радиационного поражения.
Кроме того, отсутствие скафандра приведет к проблемам с дыханием и терморегуляцией. Вакуум пространства лишен кислорода, необходимого для дыхания, и температура в космосе может изменяться от экстремальных холодов до высоких температур в зависимости от близости к Солнцу. Это может вызвать задыхание, проблемы с работой легких и сердца, а также перегрев или переохлаждение организма.
Как видно из перечисленных негативных последствий, человеку практически невозможно выжить в космосе без подходящего скафандра, предоставляющего необходимую защиту и поддержку жизнедеятельности в таких экстремальных условиях. Это является реальностью, подтвержденной множеством научных исследований и опытов, и фантастическое представление о выживании без скафандра пока остается прерогативой кино и литературы.
Основные причины, по которым человеку не удастся выжить без скафандра в космосе
Жизнь в космосе без скафандра представляет огромную опасность для человека и сопряжена с множеством рисков. Вот основные причины, по которым выжить в космосе без скафандра практически невозможно:
1. Отсутствие атмосферы: Космос лишен атмосферы, которая играет ключевую роль для поддержания жизнедеятельности человека. Атмосфера обеспечивает давление, необходимое для функционирования нашего организма. Без атмосферы кровь начнет кипеть, и все жидкости в теле превратятся в пар, что немедленно приведет к смерти.
2. Вакуум: В космическом пространстве царит полный вакуум, где отсутствуют атомы и молекулы. В таких условиях человек быстро лишился бы дыхания, так как его органы не смогут получить необходимый кислород и избавиться от углекислого газа.
3. Радиация: В открытом космосе человек подвержен сильному воздействию космической радиации. Эта радиация может вызвать серьезные повреждения генетического материала организма, что приведет к смерти или развитию онкологических заболеваний.
4. Температурные крайности: В космосе температура колеблется от крайне высоких значений на солнечной стороне до крайне низких значений в тени. Человеческий организм не способен выдержать экстремальные температуры, что приведет к гипотермии или ожогам.
5. Необходимость обеспечения жизнеобеспечения: В открытом космосе человеку требуется не только кислород, но и пища, вода и поддержание теплообмена. Без необходимых ресурсов организм не сможет функционировать и выживать в космосе.
Итак, без скафандра выжить в космосе на данный момент невозможно. Наука все еще исследует возможные методы защиты человека, но пока что скафандр остается незаменимым инструментом для поддержания жизни в космическом пространстве.
Опасность остаться навсегда
Впервые с этой опасностью столкнулся наш соотечественник Алексей Архипович Леонов во время первого в истории человечества выхода в открытый космос 18 марта 1965 года. Инженеры не учли, что в условиях космического вакуума скафандр космонавта заметно увеличится в объеме. В итоге Леонов просто не мог протиснуться в люк. Однако космонавт не растерялся, и принял единственно верное в данной ситуации решение: стравил часть воздуха. Скафандр стал меньше, и Леонову удалось вернуться на корабль. Правда, для этого пришлось приложить физические усилия и протискиваться ногами вперед, в нарушение всех инструкций.
С проблемой возвращения на корабль столкнулся и американец Эд Уайт в том же 1965-м году. Одну из пружин люка заклинило и Уайт несколько минут не мог зафиксировать его в закрытом положении. В это время командир корабля Джеймс МакДивитт получил с Земли инструкции по действию в чрезвычайной ситуации — если у Уайта закончится кислород и он потеряет сознание. Земля требовала перерезать трос Уайта…
Каждый космонавт, покидая корабль или космическую станцию, прикрепляет себя тросом, чтобы иметь возможность вернуться назад. У космонавта есть реактивный ранец, с помощью которого он может быстро передвигаться и, в случае необходимости, вернуться на борт, но без пуповины, связывающей человека с кораблем, нахождение снаружи никто не мыслит. Космос огромен и человек, оставшийся наедине с ним, это даже не песчинка в пустыне Сахара, а нечто гораздо меньшее.
Ни один человек не потерялся в открытом космосе, однако, именно этого, по собственному признанию больше всего опасается канадский астронавт Крис Хэдфилд — даже больше, чем погибнуть во время старта или сгореть вместе с кораблем при входе в плотные слои атмосферы.
Единственный инцидент с тросом произошел в 2006 году у американского астронавта Пирса Селлерса. Трос открепился от его скафандра, однако, астронавт вовремя заметил проблему и с помощью коллег быстро вернул его на место.
***
Большинство создателей фильмов достаточно вольно трактуют реальность. По их представлениям, если люди идут в кинотеатр, чтобы получить зрелище, им следует подарить данное зрелище, даже если оно противоречит законам физики. Хотя из этого правила есть и приятные исключения вроде «Космической одиссеи 2001 года» Кубрика, «Аполлона 13» (1995) Ховарда и, по утверждениям создателей, грядущего «Интерстеллара» Кристофера Нолана.
Так что, просматривая очередной космический блокбастер, следует помнить, что фильмы — это всего лишь фантазия, предназначенная для развлечения. Она может соответствовать или не соответствовать реальности, но в любом случае, если вы действительно хотите что-то узнать про космос, лучше поискать более серьёзные источники информации.
| Лазерные лучи в вакууме | |
|
Какая же сцена космического сражения обходится без использования лазеров? Космические корабли обмениваются разноцветными лазерными лучами, пока кто-нибудь из незадачливых пилотов не вспыхнет, чтобы секунду спустя исчезнуть в красивом огненном облаке. Но такое возможно лишь в кино. Во-первых, на Земле мы можем видеть лазерные лучи лишь за счёт находящихся в воздухе частичек пыли. В безвоздушном же пространстве мы просто физически не сможем увидеть луч. Во-вторых, лазерный луч движется со скоростью света и должен выглядеть именно как луч — в то время как в фильмах, как правило, показывают некие прерывистые сгустки, движущиеся как твёрдые физические тела.
|
Космическая уборная
У вопроса о том, как устроить туалет в отсутствие земного притяжения, долгая история. Она началась с первыми длительными полетами в космос и не окончена до сих пор. Сегодня на МКС действуют два туалета, оба – отечественного производства (второй NASA купило у Роскосмоса для своего сегмента станции в 2007 году).
Твердые отходы собираются в двадцатилитровый алюминиевый контейнер и через вакуумную систему выводятся на временное хранение. Их вместе с другим мусором и грязной одеждой забирает космический грузовик и сгорает в атмосфере.
А вот выбрасывать мочу космонавты себе позволить не могут: ведь это – источник воды, доставка которой на орбиту обходится очень дорого. За год из мочи космонавтов выделяют более 700 литров чистой воды, пригодной для питья, умывания и приготовления пищи.
Чтобы собирать мочу, у космонавтов есть особые приспособления – приемники с длинными гофрированными трубками, разные по конструкции для женщин и мужчин. По трубе жидкость направляется на первичную (вакуумную) дистилляцию. Туда попадает не только моча, но и конденсированная в системе вентиляции влага из других источников – дыхания космонавтов, лабораторных животных и растений и человеческий пот. Воду очищают в три этапа: сначала удаляют пыль и крупные частицы загрязнителей и испаряют, отделяя твердый осадок солей, затем пропускают жидкость через полупроницаемые мембраны, обеззараживают специально подобранным коктейлем реагентов и снова фильтруют через мембрану. Систем очистки жидкости на станции две – российская и американская. Космонавты утверждают, что вода, которая получается на выходе, на вкус ничем не отличается от бутилированной воды на Земле.
Отбой на станции не строгий, но и Хьюстон, и Москва рекомендуют соблюдать режим, поэтому, как правило, космонавты отходят ко сну в половине десятого по Гринвичу. Спят в одежде, спальных мешках и наушниках с шумоподавлением: вентиляция сильно шумит, поэтому без наушников спать здесь не только сложно, но и вредно для ушей. Так же, как и на Земле, космонавты видят сны, в том числе страшные; многие жалуются на недосып.
Жизнь на МКС – не сахар, а постоянная борьба с отсутствием силы тяжести, неудобствами и неловкостью. На станции тесно, шумно и всегда душно. Нужно экономить еду и воду, каждый день изнурять себя упражнениями, много работать. Развлечений немного: медленный Интернет, привезенные с собой книги, фильмы и музыка, иногда – самодеятельность. Но нет ни одного интервью или видео, в котором человек, побывавший на МКС, жалуется на бытовые неудобства. Космос искупает все.
Как астронавты выполняют выход в открытый космос?
Современные астронавты пока отправляются в единое место на орбите, где можно чувствовать себя относительно комфортно – Международная космическая станция. Это орбитальная станция, на которой члены экипажа живут, проводят исследования, фотографируют Землю и проходят различные тесты. Но порой им приходится выполнять космическую прогулку.
Космической прогулкой (выход в открытый космос) называют процедуру, в которой космонавты/астронавты покидают транспортное средство и выходят в открытое пространство. Сама процедура возникла в 1965 году, когда советский космонавт Алексей Леонов первым вышел в открытый космос 18 марта и пробыл за бортом корабля 12 минут.
С американской стороны первую космическую прогулку выполнил астронавт Эдвард Уайт 3 июня 1965 года, проведя за пределами космического корабля 23 минуты. Для современных астронавтов выход в открытый космос – все еще относительно опасная, но стандартная процедура. По сути, это часть работы. Например, недавно астронавты Лука Пармитано и Эндрю Морган выполнили первую из серии космических выходов.
Алексей Леонов стал первым человеком, вышедшим в открытый космос
Зачем проводить подобные процедуры? Космические прогулки позволяют членам МКС работать за пределами станции
И это важно, когда нужно установить эксперименты снаружи орбитальной станции, тестировать различное оборудование или проводить регулярные ремонтные работы и обновление компонентов
Например, если бы не космические прогулки, то пришлось бы возвращать приборы на Землю, чинить их, а затем повторно доставлять на станцию. Как происходит выход в открытый космос?
Для космической прогулки потребуется примерить на себя скафандр, в котором есть кислород для дыхания и вода для питья (прогулки могут длиться по 6 часов). Причем скафандры надевают за несколько часов до того, как покинуть станцию. Это делается намеренно. Дело в том, что космические костюмы находятся под давлением и наполнены кислородом.
В самом скафандре космонавты дышат чистым кислородом в течение нескольких часов. Вдыхание кислорода позволяет избавиться от азота. Если этого не делать, то в теле начнут скапливаться пузыри газа, когда они будут в космосе. Это приведет к возникновению болей в локтях, плечах, запястьях и коленях. То же самое может происходить и с аквалангистами.
В феврале 1984 года Брюс Маккэндлесс стал первым астронавтом, который вышел в космическую прогулку без привязки тросом к космическому кораблю. Для перемещения он использовал реактивный рюкзак
Теперь можно выходить за пределы МКС. Выходом служит воздушный шлюз, располагающий двумя дверьми. Когда астронавт находится внутри корабля/станции, воздушный шлюз остается герметичным. При выходе открывается первая дверь и сразу плотно закрывается, когда человек оказывается внутри шлюза. Затем открывается вторая и, так как воздуха нет, астронавт свободно выходит в космическое пространство.
Конечно, членам МКС нужно гарантировать себе безопасность, поэтому они прикреплены к станции страховочными тросами. Прикрепляют к тросам и приборы, что не дает человеку и инструментам случайно улететь в космос.
Есть еще один метод обезопасить себя. Это прибор SAFER, который напоминает рюкзак. Речь идет о небольших реактивных двигателях, которые позволяют летать в космосе. То есть, если трос оторвется, то можно включить SAFER и подлететь к станции, маневрируя с помощью прибора, напоминающего джойстик.
Перед выходом в открытый космос все астронавты проходят тщательную подготовку в воде. Плаванье служит прекрасной тренировкой, потому что создает схожее сопротивление. Обычно для этого используют бассейн на 6.2 млн. галлонов воды, расположенный возле космического центра НАСА им. Джонсона.
Некоторые также тренируются с помощью виртуальной реальности, что напоминает видеоигру. Для этого используют шлем с видеоэкраном и специальные перчатки.
Чем пахнет в космосе?
Оказывается, в космосе пахнет не лучшим образом
Подумывая о путешествии в космос, вряд ли вы задумываетесь о том, какие запахи будут сопровождать вас в этой поездке. Если всё же такая идея пришла в голову, то, вероятно, ваше обонятельное воображение очень хорошо развито. Так чем же пахнет вакуум? Говорят, что это нечто среднее между подгоревшим стейком, окисленным металлом и порохом. Вы когда-либо слышали что-то более брутальное?
Космонавт Дон Петит считает, что наиболее точно этот запах описывает слово «металлический».
В NASA даже наняли специального сотрудника, задача которого воссоздать космический запах для тренировок. Самым большим упущением во всей этой истории кажется только одно — почему компании, продающие путёвки в космос, не продают неземной аромат? Его вполне можно было бы использовать как ароматизатор для дома.
Подытожим: Что будет чувствовать человек, оказавшийся в космическом вакууме
Опишем на опыте, схожем с тем, что произошел с космонавтом Боумэном в фильме Стэнли Кубрика «Космическая Одиссея 2001». Допустим, модуль, в котором вы сейчас находитесь, отрезан от остального корабля взрывом. Вы видите через иллюминатор дверь ближайшего модуля, за дверями которого вас ждет спасение. Находится он на расстоянии 10 метров от вашего, но для того, чтобы их преодолеть, вам придется плыть в космическом вакууме без скафандра, поскольку в этом отсеке его в наличии попросту нет.
Предположим, что, как и большинство необученных людей, вы сможете в момент глубочайшего стресса, то есть на пике выброса адреналина и учащенного сердцебиения, оставаться в сознании без кислорода на протяжении 8-12 секунд. И этот промежуток будет тем короче, чем активнее вы будете себя вести.
Вначале вам придется приготовиться и сделать несколько частых вдохов. Затем полностью выдохнуть и держать рот приоткрытым, чтобы не повредить легкие (отсчет пошел). Затем открыть шлюз (1 секунда прошла). При этом нужно держаться за что-то, не то бесконтрольным выбросом воздуха вас запустит в непредсказуемом направлении. Во рту у вас тут же пересыхает, уши сильнейшим образом закладывает, отчаянно хочется моргнуть. Но лучше с этим потерпеть. Когда все успокоится и давление сравняется с наружным (2-я секунда прошла) нужно расчетливо оттолкнуться и запустить свое тело в сторону спасительного модуля (3-я и 4-я секунда прошли).
Чем больше будет скорость, тем лучше. Заметим, что скорость обычного пешехода это 5 км/ч, то есть – около 1 м 40 см в секунду. Если лететь с такой скоростью, на преодоление 10 метров уйдет больше 6 секунд и вы рискуете прибыть к месту назначения потеряв сознание, и спастись вам уже не удастся, поскольку вы даже люк шлюза модуля не сможете открыть.
Валли в одноименном мультике пользовался вместо реактивного двигателя огнетушителем. Но тут без сноровки можно запустить себя в ином направлении.
Допустим, вам удалось придать своему телу скорость 10 км/ч и, пролетев участок пути, ровно приземлится на дверь шлюза (5-я, 6-я и 7-я секунды). В глазах у вас уже темнеет, сердце бьется учащенно, но ни на что другое вы не обращаете внимания, кроме как бьете по клавише двери шлюза или дергаете какой-то рычаг (в зависимости от конструкции). Затем последним усилием вбрасываете себя в отъехавшие двери шлюза, бьете по клавише закрытия дверей и восстановления атмосферы (еще 2 секунды, плюс секунда на нагнетание дыхательной смеси в шлюз, на все про все понадобилось 10 секунд). В этом случае, даже если вы потеряете сознание, вы очнетесь уже в полном добром здравии, спасенным.
Никаких обморожений вы на себе не найдете, равно как и не вспомните было ли вам холодно или нет за время своего полета. Скорее всего, вам покажется, что вам было «сухо». То есть, и ни холодно, и ни жарко. Никаких других «дискомфортных» чувств вы не обнаружите.
Если же вы оказались «за бортом» в результате взрыва и вас удалось выловить из вакуума в течении 2 минут и быстренько реанимировать, ваш организм вполне сможет восстановиться без каких-либо последствий.
Если хапанули радиации – это покажет счетчик гейгера и медицинская экспертиза. Если получили солнечный ожог – это покажет загар на лице. Остальное тело от ультрафиолета худо-бедно спасет одежда. Вот, в принципе, и все.