Марсианская походка

Для прогулок по Марсу в Массачусетсе разрабатывают новый скафандр Когда американские астронавты Нил Армстронг и Эдвин Олдрин 21 июля 1969 года покинули космический корабль "Аполлон-11", чтобы стать первыми людьми, ступившими на лунный грунт, все, что они могли позволить себе в громоздких скафандрах, – это простые движения.

«К тому моменту, как мы вернемся на Луну и полетим на Марс, нам необходимо совершить революцию в создании космических скафандров», - говорит Дэва Ньюман, профессор отделения инженерных систем аэро- и астронавтики Массачусетского технологического института, который совместно с Институтом передовых концепций NASA разрабатывает новое поколение космических скафандров. Ньюман утверждает: «Луна и Марс должны стать для людей естественной средой обитания. Если только мы в действительности собираемся обследовать эти космические объекты, выход за пределы космического корабля становится первостепенной задачей».

Человеческий организм способен жить и функционировать только в условиях земной атмосферы, и коридор допустимых отклонений в составе воздуха, температуре и атмосферном давлении крайне узок. Чтобы жизнедеятельность человека в космосе была возможной, его скафандр должен не только обеспечить подачу кислорода в легкие, но и защитить от низкого или высокого давления, перегрева и охлаждения (на поверхности Луны, например, температура колеблется от –130°С в тени до +160°С на солнце), солнечной радиации и метеорного вещества. И чтобы при этом космонавт в нем мог еще передвигаться и выполнять определенную работу.

«Сегодняшние скафандры работают, как шарик с воздухом, - говорит директор Института передовых концепций NASA Боб Казанова. – Давление внутри скафандров регулируется с помощью газа, и от этого они очень тяжелые, громоздкие и неуклюжие».

Скафандры, используемые сейчас для работы космонавтов за пределами космической станции, состоят из нескольких слоев, действующих по принципу термоса: герметичная оболочка скафандра полностью изолирует человека от внешней среды. Внутри скафандра создается искусственная атмосфера с избыточным давлением. Между герметичной оболочкой и нижним костюмом находится система трубок, которая распределяет потоки кислорода, поступающего из системы жизнеобеспечения. В скафандре поддерживается внутреннее давление 0,245 атмосферы. Из-за этого давления в условиях вакуума трудно согнуть руку или ногу: надутый скафандр «сопротивляется». Для повышения подвижности в области основных суставов — плечевых, локтевых, коленных, в области лодыжек, пальцев рук – размещают шарниры.

«Астронавты, исследующие огромные территории Луны и Марса и находящиеся в долгой изоляции, должны иметь скафандры, не ограничивающие движения и имеющие малую массу» - такую цель ставят перед собой ученые Массачусетского института. Чтобы добиться ее, они решили развивать кардинально новую технологию, отказавшись от регулировки давления внутри скафандра с помощью газа – его должны заменить ткани, изменяющие свои свойства под воздействием температуры или электрических импульсов.

Теоретическая база такого скафандра была разработана еще в 1968 году ученым NASA Полом Веббом, который опубликовал работу «Космическая активность: эластичный костюм для работы за бортом космического корабля». Вебб даже начал разрабатывать первый прототип костюма, но у NASA начались финансовые трудности, и проект был закрыт.

«Это была отличная идея, но она намного опережала свое время. Тогда даже представить себе не могли, что могут возникнуть такие материалы», - говорит Дэва Ньюман, продолжившая дело Вебба три десятилетия спустя. Демонстрационные материалы ученых и сейчас кажутся кадрами научно-фантастического фильма: астронавт облачен в облегающий эластичный костюм, торс защищает панцирь, к которому крепится портативная система жизнеобеспечения. Новый скафандр станет для астронавта «второй кожей».

Создавая «вторую кожу», Ньюман добилась неплохих результатов в исследовании физических свойств «первой» и изучении движения человеческих суставов. Однако вопрос, из чего именно можно создать «умные ткани» для нового скафандра, пока остается открытым, и до успешного завершения проекта может пройти не одно десятилетие – как, впрочем, и до полета человека на Марс.

24.10.2005 / Андрей Ветвинский Материал опубликован в "Газете" №202 от 25.10.2005г.