США засобирались лететь на Луну. Миссия будет называться «Артемида» – «Луна» по-древнегречески.
Для этой цели последние 10 лет НАСА ищет альтернативу нынешним скафандрам, используемым на Международной космической станции (МКС), для перемещения как в космосе, так и на поверхности Луны.
Что известно о программе?
О программе «Артемида», состоящей из трёх миссий, стало известно в 2020 году. Её главная цель — вернуться на Луну спустя 53 года после первой в мире успешной доставки людей на спутник Земли. В будущем планируется построить лунную станцию с помощью самых передовых технологий и даже рассмотреть возможность колонизации Луны.
Первая миссия программы, «Артемида-1», состоялась в 2022 году: корабль Orion без экипажа успешно облетел Луну и вернулся на Землю. На 2024 год запланировала миссия «Артемида-2», в ходе которой Orion повторит свой полёт с экипажем: уже тогда понадобятся скафандры. А высадка на Луну (миссия «Артемида-3») должна состояться в 2026 году.
Специфика опасностей
Проектировать первые высотные скафандры, создающие вокруг человека среду с избыточным давлением по отношению к окружающей атмосфере, начали еще в 1930-е годы. Тогда их изобретали для полетов человека на стратостатах (высотных воздушных шарах).
Современный скафандр – специальное снаряжение, предназначенное для изоляции человека от внешней среды на протяжении длительного времени. К нему предъявляются строгие требования, так как он должен быть герметичным, препятствуя выходу наружу тепла и воздуха, а также надежно защищать от следующих опасностей:
- воздействия окружающей среды;
- механических повреждений (здесь он схож со спецодеждой);
- газов и прочих потенциально вредных веществ (при аварийных ситуациях на разных этапах миссии);
- перепада температур от –150°С до +150 °С;
- жесткого ультрафиолета;
- радиации;
- воздействия микрометеоритов.
Потенциальную опасность несёт возможность потери или недопустимого удаления от космического корабля, грозящая гибелью из-за израсходования запаса дыхательной смеси. Опасны также возможные повреждения или проколы скафандров: разгерметизация означает декомпрессию и быструю смерть, если астронавты не успеют вовремя вернуться в корабль.
Уровень сложности
Схема возвращения астронавтов на Землю не будет простой. Миссия – это не один корабль, а гирлянда модулей, которые в сцепке используются на разных этапах полета. Всего полетят четыре астронавта. Команду доставят на орбиту Луны в модуле Orion (и он там остается с двумя членами экипажа на борту). Два астронавта перейдут в модель Starship, наденут скафандры, отстыкуются от Orion и отправятся к Луне. Прилунившись, они выйдут на поверхность спутника в скафандрах, а в конце миссии отправятся на Starship к Orion для пересадки и возвращения на Землю. Все сложно, но реализуемо.
Но! Из-за весовых ограничений с собой они смогут взять только небольшую партию местных образцов грунта и, возможно, некоторое лёгкое оборудование.
Сами скафандры навсегда останутся на модуле Starship, который обречен быть оставленным на лунной орбите как космический мусор. Возможно, когда-то им заинтересуются космические археологи!
Известно, что в ходе прошлых высадок на Луну миссий Apollo в прошлом веке американцам тоже приходилось оставлять там части скафандров для снижения веса, но это были только съёмные элементы вроде «галош-утяжелителей», использовавшихся первопроходцем Армстронгом при высадке.
Пока не исключается возвращение на Землю небольших элементов скафандров вроде перчаток для дальнейшего изучения.
Кто подрядчик?
В июне 2022 года НАСА заключило с компанией Axiom Space контракт на $1,26 млрд о разработке модели скафандров нового поколения для миссий в рамках лунной программы «Артемида» и для работ на низкой околоземной орбите. В сентябре того же года компания получила в рамках контракта $228 миллионов.
Это – новый подход в менеджменте, новое веяние, которое заставляет большую компанию делать проекты иначе, чем прежде.
Обращаясь к частной компании, НАСА полагается на новые коммерческие космические предприятия, которые поставляют ключевые компоненты быстрее и дешевле, чем оно могло бы разработать само.
Подход соответствует шаблону, который НАСА использовало при найме компании Илона Маска SpaceX для доставки астронавтов на Международную космическую станцию.
Что было сделано?
Был представлен прототип скафандра под названием AxEMU (Extravehicular Mobility Unit). Компании-подрядчику пришлось погрузиться в проект и учесть массу сложностей.
«Мы продолжаем дело НАСА, разрабатывая усовершенствованный скафандр, который позволит астронавтам безопасно и эффективно работать на Луне, – заявил Майк Саффредини (Mike Suffredini), президент и главный исполнительный директор Axiom Space. – Он будет готов к решению сложных задач на южном полюсе Луны и поможет расширить наше понимание спутника Земли». Саффредини уверен, что, с учетом использования инновационных технологий, скафандр AxEMU позволит исследовать больше лунной поверхности, чем когда-либо прежде.
Презентация
Все сделано, как принято у американцев. В марте в Хьюстоне – колыбели американской астронавтики – в ходе публичной презентации скафандры были продемонстрированы.
Главный инженер Axiom Джеймс Стейн выступал на сцене в скафандре, обсуждая его достоинства с приглашенными детьми, любопытство которых было полностью удовлетворено!
На фото (Дэвид Дж. Филлип/Associated Press).
Джеймс Стейн продемонстрировал лунное снаряжение, показав, как он может легко приседать и передвигаться в нем.
Большой прозрачный пузырь вокруг головы обеспечивает широкий обзор и освещение, что будет важно, когда астронавты войдут в затененные кратеры вблизи южного полюса Луны, где НАСА надеется изучить водяной лед на их дне. В этом пузыре также есть крепление для камеры высокого разрешения.
«Фишки» скафандров
Скафандр получился, прямо скажем, продвинутым! Он обеспечивает повышенную гибкость, лучшую защиту от суровых условий космоса и имеет интегрированные специализированные инструменты для научных исследований.
Axiom обещает высокую безопасность за счёт интеграции резервных элементов, что снизит риск отказа скафандров при выполнении заданий.
Сочетание твёрдых и мягких соединительных элементов повысит мобильность астронавтов. Кроме того, скафандр легко отрегулировать под разные размеры. Наконец, AxEMU обещает выдержать взаимодействие с лунной пылью.
Отметим важные «фишки». Прежде всего, эти новые костюмы можно надевать автономно, без участия второго астронавта. Они состоят из двух элементов, но вход в них осуществляется сзади, что похоже на российские скафандры (но все же есть и отличия).
На фото: астронавты будут входить в скафандр и выходить из него через люк в задней части. На спине находится похожее на рюкзак устройство, содержащее все системы жизнеобеспечения.
Считаем важным обратить внимание и на шеврон миссии, размещенный на скафандре, так как он полон смыслов и исторических символов!
Синяя звезда представляет Эда Уайта — первого американца, совершившего выход в открытый космос. Красная звезда представляет Алексея Леонова — первого человека, совершившего выход в открытый космос (красненькая-то повыше будет!).
AxEMU рассчитаны на 8 часов работы с возможностью продления (нынешние — на 6 часов типовой работы). Кроме того, костюмы Axiom разработаны с учетом различных размеров и измерений. Они легче адаптируются к различиям телосложения мужчин и женщин.
Для первой демонстрации скафандр был выполнен в фирменных цветах Axiom (синий, чёрный и оранжевый) и снабжен логотипом. Компания привлекла дизайнера одежды для фантастических сериалов Эстер Маркиз (Esther Marquis, Head Textile Artist) в процессе разработки.
Фото: трейлер сериала «Ради всего человечества», в котором работала дизайнер Эстер Маркиз.
Стоит сказать, что к проекту привлекались многие высокотехнологичные компании: KBR, Air-Lock, Arrow Science and Technology, David Clark Company, Paragon Space Development Corporation, Sophic Synergistics и APT Research, чьи компетенции помогли при выборе материалов, способов изготовления, а также в усовершенствовании биодинамических характеристик и надежности.
Про аренду
Интересно, как урегулирован вопрос экономических взаимоотношений.
Новый скафандр «арендуемый» — он спроектирован, изготовлен и будет предоставляться в аренду NASA компанией Axiom Space. Axiom Space также обеспечит обучение астронавтов, поддержку в режиме реального времени, оперативные доработки и улучшения, которые явно последуют.
Аутсорсинг является серьезной корректировкой курса для НАСА.
О материалах
Естественно, ноу-хау держится в секрете. Но известно устройство американских скафандров для выхода в открытый космос EMU (Extravehicular Mobility Unit). Они состоят из 14 слоев (в том числе тефлона, майлара, дакрона, нейлона «рипстоп» с покрытием уретановой пленкой, неопрена, спандекса, синтетического полиэфирного волокна и термопластика) и способны выдерживать перепады температуры от –184 до +149 градусов Цельсия. Интересно, что для скафандров разрабатываются особые трикотажные полотна с набором заданных характеристик.
Материал полусферического визора шлема пока не афишируется. Но известно, что у российских скафандров он делается из сверхпрочного поликарбоната лексана, который также используется, например, при остеклении бронекабин боевых вертолетов. Химия на всех одна – земная, поэтому следует ожидать, что американцы пойдут по аналогичному пути.
Предыдущие достижения также не стоит списывать со счетов. Вероятно, существенная доля материалов перекочует и в новый скафандр.
Но самый сложный слой — наружная оболочка. Пока новый AXIOM представлен без нее. Скафандры, предназначенные для использования астронавтами на Луне, будут иметь белое (или зеркальное – пока не уточняется) покрытие, отражающее тепло и защищающее владельца от экстремально высоких температур и воздействия солнечной радиации.
Скафандр EMU (Extravehicular Mobility Unit) в текущей модификации стоит 12 млн долларов. Цена не удивляет, и конечная версия новейшего AXIOM для Луны может стоить на порядок дороже!
Китайская лунная программа
Несколько слов о конкурентах. Что делает Китай?
Эта страна является претендентом на выигрыш во «второй лунной гонке» за создание первой лунной базы. Китай планирует начало пилотируемых полётов к Луне и строительство лунной базы к 2030 году. Для этого они проектируют сверхтяжёлую ракету-носитель «Чанчжэн-9». О лунных скафандрах пока нет данных.
На фото: скафандр «Фэйтянь», КНР.
Китайский скафандр «Фэйтянь» для выхода в открытый космос конструктивно аналогичен российскому скафандру «Орлан-М» и создан с применением российских технологий. Его стоимость оценивается в 4,4 миллиона долларов, а вес составляет 120 кг.
Российская лунная программа
У России есть собственная концепция и программа исследования Луны. В 2025-2035 гг.
Планируется отработка средств доступа на поверхность Луны: пилотируемые полеты с облетом в 2026 году и высадкой астронавтов (после 2030 года; длительность — 14 суток) на поверхность Луны для создания и размещения первых элементов посещаемой базы.
Для советской лунной программы в 1969 году был разработан полужесткий скафандр «Кречет», но очевидно, что он устарел.
В 2019 году НПО «Звезда» направило в Роскосмос предложение о необходимости начала разработки нового скафандра для деятельности в открытом космосе. Новое поколение скафандров «Орлан» можно будет использовать во время высадки на лунную поверхность. Для этого жесткую часть скафандра предлагается сделать короче, чтобы добавить ему подвижности. Кроме того, у лунной модификации будут собственные штаны с шарнирами, позволяющими передвигаться по поверхности спутника Земли. Существующие скафандры не имеют подобных штанов, поскольку ноги в открытом космосе используются только для фиксации астронавта в специальных устройствах «Якорь», благодаря которому у него освобождаются руки для работы. Корпус скафандра предлагается впервые изготовить из композитных материалов. На разработку требуется не менее четырёх лет.
Российская астронавтика ведет комплекс научно-исследовательских работ и выпуск инновационной продукции без помпы, многолюдных презентаций и громогласных заявлений.
(10 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...
