Qu’est-ce qui pourrait menacer un astronaute dans l’espace ? Sortie dans l'espace

Et nous savons que pour qu’un mouvement se produise, une certaine force doit être appliquée. Soit le corps lui-même doit repousser quelque chose, soit un corps tiers doit pousser celui-ci. Cela nous est bien connu et compréhensible grâce à l’expérience de la vie.

De quoi pousser dans l’espace ?

À la surface de la Terre, vous pouvez pousser depuis la surface ou depuis des objets qui s'y trouvent. Pour se déplacer en surface, ils utilisent des jambes, des roues, des chenilles, etc. Dans l'eau et l'air, vous pouvez vous éloigner de l'eau et de l'air eux-mêmes, qui ont une certaine densité et permettent donc d'interagir avec eux. La nature a adapté les nageoires et les ailes à cet effet.

L'homme a créé des moteurs basés sur des hélices, qui augmentent considérablement la zone de contact avec l'environnement due à la rotation et leur permettent de repousser l'eau et l'air. Mais qu’en est-il du cas de l’espace sans air ? Par quoi commencer dans l’espace ? Il n’y a pas d’air là-bas, il n’y a rien là-bas. Comment voler dans l'espace ? C'est ici que la loi de conservation de la quantité de mouvement et le principe de propulsion réactive viennent à la rescousse. Regardons de plus près.

L'impulsion et le principe de la propulsion à réaction

L'élan est le produit de la masse d'un corps et de sa vitesse. Lorsqu’un corps est immobile, sa vitesse est nulle. Cependant, le corps a une certaine masse. En l'absence d'influences extérieures, si une partie de la masse est séparée du corps à une certaine vitesse, alors, selon la loi de conservation de l'impulsion, le reste du corps doit également acquérir une certaine vitesse pour que l'impulsion totale reste égal à zéro.

De plus, la vitesse de la partie principale restante du corps dépendra de la vitesse à laquelle la plus petite partie se séparera. Plus cette vitesse est élevée, plus la vitesse du corps principal sera élevée. Ceci est compréhensible si l'on rappelle le comportement des corps sur la glace ou dans l'eau.

Si deux personnes se trouvent à proximité et que l'une d'elles pousse l'autre, il lui donnera non seulement une accélération, mais reviendra également. Et plus il pousse quelqu'un fort, plus vite il s'envole.

Vous avez sûrement été dans une situation similaire et vous pouvez imaginer comment cela se produit. Donc, c'est sur cela que repose la propulsion à réaction.

Les fusées qui mettent en œuvre ce principe éjectent une partie de leur masse à grande vitesse, ce qui leur permet d'acquérir elles-mêmes une certaine accélération dans la direction opposée.

Les flux de gaz chauds résultant de la combustion du carburant sont éjectés par des buses étroites pour leur donner une vitesse maximale. Dans le même temps, la masse de la fusée diminue en fonction de la masse de ces gaz et elle acquiert une certaine vitesse. C'est ainsi que se réalise le principe du mouvement réactif en physique.

Principe de vol de fusée

Les fusées utilisent un système à plusieurs étages. Pendant le vol, l'étage inférieur, ayant épuisé toute sa réserve de carburant, est séparé de la fusée pour réduire sa masse globale et faciliter le vol.

Le nombre d'étages diminue jusqu'à ce que la partie active reste sous la forme d'un satellite ou d'un autre engin spatial. Le carburant est calculé de telle manière qu'il suffit d'entrer en orbite.

Et ce n'est pas si simple. Ci-dessous, un peu plus en détail, vous pourrez vous familiariser avec les nuances des vols spatiaux.

Si vous souhaitez savoir pourquoi les satellites spatiaux peuvent tourner ou regarder constamment un point en apesanteur, je vous recommande un article très bon et simple avec des exemples sur Habré. , auteur . (). Voici les principaux points. (Je ne sais pas s'il est possible de copier l'intégralité de l'article)

Propulseurs d'attitude

Des petits moteurs qui contrôleront l'orientation du véhicule

Stabilisation de la rotation

Depuis l’enfance, nous connaissons tous la capacité d’une toupie à maintenir une position verticale. Si vous faites tourner le vaisseau spatial, il se comportera exactement de la même manière, en maintenant sa stabilisation le long de l'axe de rotation.

Si nous nous contentons de la stabilisation le long d'un axe, nous n'allons pas tourner l'appareil dans différentes directions et prendre des photos avec une vitesse d'obturation longue, cette méthode peut être très économique ;

Volant d'inertie (roue de réaction)

Tout comme un chat qui, en tombant, tourne sa queue dans le sens opposé à la rotation de son corps, le vaisseau spatial peut contrôler son orientation à l'aide d'un volant d'inertie. Par exemple, si nous voulons faire pivoter l’appareil dans le sens des aiguilles d’une montre :

1. Etat initial : l'appareil est à l'arrêt, le volant est à l'arrêt.
2. Nous faisons tourner le volant dans le sens inverse des aiguilles d'une montre, l'appareil commence à tourner dans le sens des aiguilles d'une montre.
3. Lorsqu'on a tourné à l'angle souhaité : on arrête la rotation du volant, l'appareil s'arrête.

Gyrodine (gyroscope à moment de contrôle)

La capacité d'un plateau à maintenir une position verticale peut être utilisée d'une autre manière : vous pouvez vous appuyer dessus

Si vous placez un tel toit dans un système de suspension, vous pouvez « vous appuyer » dessus et tourner dans la direction souhaitée. De telles conceptions sont appelées gyroscopes de puissance ou gyrodynes. La principale différence entre un gyrodyne et un volant est que le volant est monté rigidement sur un axe et contrôle l'orientation en modifiant la vitesse de sa rotation. Le gyrodine est installé dans une suspension, qui peut tourner dans un ou plusieurs plans, et ne peut pas changer sa vitesse de rotation.

En termes de fonctionnalité, gyrodyne est un volant d'inertie « avancé ». Les gyrodynes sont plus efficaces que les volants d'inertie classiques, mais aussi plus complexes. Ils peuvent contrôler l’orientation de véhicules beaucoup plus lourds, mais partagent les avantages et les inconvénients des volants d’inertie.

Système de contrôle d'attitude électromagnétique

Le champ magnétique terrestre est capable de faire tourner l'aiguille de la boussole, ce qui signifie que cette force peut être utilisée pour contrôler l'orientation d'un vaisseau spatial. Si vous placez des aimants permanents sur le satellite, la force agissante sera incontrôlable. Et si vous installez des bobines de solénoïde, alors en leur fournissant du courant, vous pouvez créer le couple de commande souhaité :

Trois solénoïdes installés dans des plans perpendiculaires vous permettent de contrôler l'orientation du satellite le long des trois axes. Plus précisément, ils assurent un bon contrôle selon deux axes, visant à positionner l'appareil comme l'aiguille d'une boussole. Le contrôle le long du troisième axe est assuré en changeant la direction du champ magnétique terrestre pendant le vol du véhicule en orbite.

Stabilisation par gravité

L’attraction de deux corps est inversement proportionnelle au carré de la distance qui les sépare. Par conséquent, si notre satellite étend un long pôle avec une charge, l’« haltère » résultant aura tendance à prendre une position verticale lorsque sa partie inférieure sera attirée vers la Terre un peu plus fort que la partie supérieure.

Stabilisation aérodynamique

Les traces de l'atmosphère terrestre sont visibles même au-dessus d'une centaine de kilomètres, et la vitesse élevée des satellites signifie qu'ils seront davantage ralentis. Habituellement, cette force est très inquiétante, car les satellites décélérent assez rapidement, descendent encore plus bas et brûlent dans les couches denses de l'atmosphère. Mais néanmoins, il s’agit d’une force qui agit toujours contre le vecteur vitesse orbitale et qui peut être utilisée.

Voile solaire

Vous pouvez également utiliser . Une voile solaire est généralement considérée comme un moyen de propulsion, mais un satellite de forme complexe doté d'antennes et de panneaux solaires sera également affecté par le Soleil. Cela peut être considéré comme une interférence avec d'autres systèmes de contrôle d'attitude ou, si les concepteurs ont calculé les couples à l'avance, cela peut être utilisé pour aider à construire l'attitude du satellite. Déjà en 1973, la sonde Mariner 10, qui s'est rendue sur Vénus et Mercure, utilisait la pression solaire pour tracer l'orientation de l'appareil. Inspire l'ingéniosité

Certains assimilent cosmonautes et plongeurs en fonction de leur type d’activité et se trompent lourdement. Ce qu'ils ont en commun, c'est uniquement l'utilisation d'un moyen technique permettant de maintenir la vie humaine, appelé « combinaison spatiale », dans lequel ils pénètrent dans un environnement hostile aux humains. Mais même dans sa conception, la combinaison spatiale du cosmonaute est plus proche de la combinaison spatiale du pilote à haute altitude.

Examinons quelques-unes des différences.

Un astronaute en combinaison spatiale, se trouvant dans l'espace ouvert, travaille dans des conditions de vide absolu, dont la valeur ne change pratiquement pas après des altitudes de 200 kilomètres.

Le plongeur opère dans des conditions de pression accrue, qui augmente avec la profondeur d'immersion.

La combinaison spatiale d'un astronaute dans l'espace est exposée à d'importants changements de température du côté solaire et du côté ombre de l'orbite.

D'autres dangers incluent : les rayons X, les rayonnements ionisants, les rayons ultraviolets, les pluies de météorites et même une rencontre accidentelle avec un morceau d'un vaisseau spatial précédemment lancé en orbite.

La combinaison de plongée est affectée par l'eau et les éléments qui y sont solubles.

Par conséquent, les caractéristiques des matériaux à partir desquels doivent être fabriquées les combinaisons spatiales d'un plongeur et d'un astronaute sont complètement différentes.

Dans le premier cas, la force de pression de l’eau extérieure agit sur la combinaison, qui tente d’aplatir à la fois la combinaison et la personne qui la porte. Seules des qualités spéciales de métal peuvent résister à une telle pression.

Dans le second cas, la combinaison spatiale doit résister à l'influence d'une force constante poussant la combinaison spatiale de l'intérieur - la force de surpression de l'atmosphère gazeuse de la combinaison spatiale elle-même.

Les cosmonautes en combinaison spatiale, quelle que soit l'altitude de vol, respirent soit un mélange d'air, soit de l'oxygène pur, qui est fourni à la coque intérieure de la combinaison spatiale sous une certaine surpression. La méthode de respiration est déterminée au stade de développement de la combinaison spatiale.

Un astronaute voit l'infini devant ses yeux, un plongeur voit plusieurs mètres d'espace devant lui. D'un point de vue psychologique, c'est peut-être le facteur le plus émotionnel.

Les méthodes et moyens de transport de personnes dans un environnement hostile revêtent également une importance considérable pour garantir une exécution de travail de haute qualité.

L'apesanteur permet à l'astronaute de pousser facilement et de se déplacer librement. Mais jusqu'à présent, la possibilité d'un tel mouvement n'a pas encore été assurée par des moyens de transport techniques suffisants. Bien que certains exemplaires de motos spatiales aient été testés dans l'espace.

Dans l’espace, les astronautes se déplacent principalement le long de l’enveloppe extérieure d’un navire ou d’une station en utilisant la force de leurs bras. Comme un escargot, ils traînent autour de leur corps et de leur maison temporaire - une combinaison spatiale, en plus d'un ensemble d'outils et d'appareils.

En résumant ce qui précède, on peut affirmer qu’une combinaison spatiale pour entrer dans l’espace devrait protéger l’astronaute contre un plus grand nombre de facteurs nocifs que la combinaison spatiale d’un plongeur. Mais ils ont une chose en commun : un travail très dangereux et risqué dans les deux cas.

La première combinaison spatiale pour travailler dans l'espace a été développée pour A. Leonov et P. Belyaev.

Leurs combinaisons spatiales utilisaient deux obus hermétiquement fermés, dont un était un obus de réserve, et n'entraient en action que si le principal était endommagé.

Pour éviter que la combinaison ne se gonfle à l'infini sous l'influence de la pression interne, elle a utilisé une coque motorisée. Aux endroits permettant de plier les bras et les jambes, il était équipé de charnières spéciales pour offrir une certaine mobilité à l'astronaute. Des charnières spéciales ont également été utilisées dans les gants de l'astronaute.

Pour ajuster la coque de protection à une personne spécifique, la combinaison disposait d'un système spécial de serrage des câbles et d'éléments de réglage sur les membres.

Au-dessus des trois couches ci-dessus, la combinaison spatiale était recouverte de plusieurs couches du film métallisé le plus fin, qui à son tour était recouvert d'un tissu blanc dense ayant des propriétés réfléchissantes élevées. Ces dernières couches de la combinaison spatiale protégeaient de manière fiable l'astronaute de la surchauffe due aux rayons du soleil et de l'hypothermie.

Le casque de la combinaison spatiale protégeait l'astronaute des blessures lors des impacts. Une vitre de visualisation y était également fixée, hermétiquement reliée au casque, ainsi qu'un filtre lumineux qui protégeait le visage et les yeux de la chaleur et des rayons ultraviolets du soleil.

L'interphone radio était situé comme suit : des microphones étaient montés à proximité immédiate des lèvres et du casque, et des téléphones étaient installés à l'oreille.

L’atmosphère à l’intérieur de la combinaison était composée de plusieurs dizaines de litres d’oxygène, comblant l’espace entre le corps de l’astronaute et la coque scellée. La température et la pression à l'intérieur de la combinaison étaient maintenues automatiquement par un système de survie, situé à la fois dans la combinaison elle-même et dans une installation ressemblant à un sac à dos attaché au dos.

Le sac à dos contenait une réserve d'oxygène dans trois bouteilles d'une capacité de 2 litres chacune. Sur le corps du sac à dos se trouvait une connexion de charge permettant de recharger les bouteilles d'oxygène en vue du départ. À l'aide d'un manomètre spécial, il était possible de contrôler l'alimentation en oxygène dans les bouteilles. Le sac à dos était fixé à l'arrière à l'aide d'un connecteur à dégagement rapide.

L'oxygène était fourni en continu par le système à la combinaison spatiale. Une partie était utilisée par l’astronaute pour respirer. L'autre partie circulait autour du corps, était saturée de dioxyde de carbone, de chaleur, d'humidité, réchauffée puis rejetée dans l'atmosphère.

La pression dans la combinaison était de 0,4 ou 0,27 atmosphère. Travailler avec une telle surpression n’est pas facile. Après tout, pour serrer une main gantée, il fallait une force de 25 kilogrammes.

Le type de combinaison spatiale suivant a été utilisé lors de la transition des cosmonautes E. Khrunov et A. Eliseev du vaisseau spatial Soyouz-5 au vaisseau spatial Soyouz-4 à travers l'espace ouvert.

Pour ce cas, les concepteurs ont pris en compte l'expérience d'A. Leonov et les caractéristiques de la tâche à accomplir, liées spécifiquement aux opérations de transition.

Les nouvelles combinaisons spatiales étaient moins rigides et équipées d'un casque spatial amovible, doté non seulement d'un filtre de lumière montant, mais également d'un verre de protection.

Un nouveau système de survie a également été utilisé dans cette combinaison spatiale : la régénération. La circulation du gaz se produit dans un cycle fermé. Dans ce cas, la composition gazeuse n’est pas totalement renouvelée. Seuls les composants qui changent ou sont consommés au cours de la vie humaine ont été reconstitués. Le mélange mis à jour est à nouveau utilisé pour la respiration et la ventilation, et le dioxyde de carbone et d'autres déchets sont absorbés par des absorbeurs et des régénérateurs spéciaux. Rien ne s'échappe dans l'atmosphère.

Grâce au système de régénération, la consommation d'oxygène a été considérablement réduite. Il est devenu possible, avec les mêmes dimensions de combinaison spatiale, d'assurer un travail humain dans l'espace pendant plusieurs heures.

Le sac à dos du système de survie a cette fois été placé aux pieds de l’astronaute, le reliant à la combinaison spatiale à l’aide d’un tuyau flexible. Cet emplacement du sac à dos permettait à l'astronaute de se déplacer plus facilement lorsqu'il se déplaçait d'un navire à l'autre, mais ce n'était pas absolument pratique. Par conséquent, à l’avenir, les concepteurs ont recommencé à placer le sac à dos derrière le dos de l’astronaute.

Le troisième type de combinaison spatiale destinée au travail dans l'espace a été développé par des concepteurs pour être utilisé sur des stations orbitales habitées.

Cette combinaison spatiale est dite semi-rigide, en fonction des principes de sa construction. Il est basé sur un corps métallique rigide - une cuirasse, qui fait partie intégrante d'un casque et d'un système de survie à dos. Les manches et la coque des jambes sont douces.

Grâce à cette conception, la combinaison spatiale n'a pas besoin d'être lacée, serrée ou scellée. Ils y pénètrent simplement, ce qui est particulièrement facile à faire en apesanteur, par la trappe de la cuirasse à l'arrière. Il s'ouvre comme une porte. L'astronaute entre dans la combinaison spatiale et ferme la trappe derrière lui à l'aide d'un levier, assurant ainsi une étanchéité complète. Il peut faire tout cela lui-même.

La combinaison est fabriquée en plusieurs tailles et, entre les deux, les astronautes peuvent la personnaliser à leur convenance en ajustant les manches et les jambes. Certes, ces ajustements ne sont pas illimités et il n'y a que deux combinaisons spatiales à la station à tout moment. Si la station vole depuis plusieurs années, il est fort possible que la prochaine équipe doive travailler dans des combinaisons spatiales qui ne lui conviennent pas tout à fait. Un tel travail est possible, même s'il créera certaines difficultés supplémentaires pour les astronautes.

Dans une grande combinaison spatiale, un petit astronaute pourra nager à l'intérieur et le problème sera de trouver un soutien à l'intérieur de la combinaison spatiale pour se déplacer et fixer sa position pour effectuer son travail. Après tout, les jambes courtes ne peuvent pas atteindre les bottes avec un pantalon long.

Un grand astronaute dans une petite combinaison spatiale sera coincé dans son petit volume et n'aura pas une visibilité complète devant lui, étant accroupi. Et travailler plusieurs heures dans ce poste n’est pas très agréable.

C'est pourquoi toutes les sorties dans l'espace sont planifiées à l'avance, en tenant compte des éventuelles différences de hauteur des équipages principaux et secondaires. En cas d'urgence, vous n'avez pas à choisir.

Toutes les combinaisons spatiales étaient reliées au navire ou à la station par une drisse renforcée pour assurer la sécurité des astronautes. Il contenait également des fils de communication et de contrôle.

Le dernier type de combinaison spatiale avait une drisse courte supplémentaire avec un support à l'extrémité. C'est une sorte de ceinture de sécurité. Si l'astronaute ne tient pas les rampes avec ses mains, il ne sera éloigné du navire que sur la longueur d'une drisse courte. Il pourra rapidement revenir et poursuivre son chemin le long de la gare ou du navire. Au fur et à mesure que l'astronaute se déplace, il accroche le cordon de sécurité à un nouveau support. De tels supports sous forme de supports et de garde-corps sont placés le long de la station sur plusieurs rangées et en cercle de manière à ce qu'avec leur aide, l'astronaute puisse atteindre n'importe quel point de la surface extérieure de la station.

S'il est nécessaire d'effectuer des travaux dans des endroits imprévus, des dispositifs de transition spéciaux sont développés au sol, qui sont ensuite livrés à bord de la station, transportés en surface extérieure et assurent la réalisation des travaux.

Avant d'effectuer tout travail dans l'espace, l'astronaute doit fixer la position de son corps, c'est-à-dire obtenir d'une manière ou d'une autre un support fiable. Sinon, par exemple, il ne dévissera pas l'écrou, mais il tournera lui-même autour de l'écrou. Habituellement, à cet effet, des pinces de jambe spéciales - des ancrages - sont fournies sur le lieu de travail prévu. Vous mettez les pieds dedans et vous pouvez considérer que vous êtes « bien sur terre ».

La surchauffe thermique est également dangereuse, car elle peut provoquer une « insolation », et donc non seulement une perte de performance, mais aussi la mort.

Pour la première fois, A. Leonov a connu des problèmes de surchauffe. La méthode consistant à évacuer la chaleur de sa combinaison en aérant de l’oxygène pur n’était pas entièrement efficace. En raison d'une situation d'urgence et d'une grande surcharge physique, sa température corporelle a considérablement augmenté, la sueur couvrait non seulement son corps, mais aussi son visage. La vitre du casque s'est également embuée. Cela a détérioré sa visibilité pendant les moments les plus cruciaux de la sortie dans l'espace.

En conséquence, les concepteurs ont développé un système de refroidissement par eau pour le corps de l'astronaute. Son essence est que l'astronaute enfile une combinaison en maille par-dessus ses sous-vêtements, dont le tissu comporte des tubes tissés pour la circulation de l'eau. Il récupère la chaleur du corps de l’astronaute, se refroidit à nouveau dans le système de survie du sac à dos et est à nouveau prêt à travailler.

Pour évacuer 300 à 500 kcal de chaleur par heure, la consommation d'eau n'est que de 1,5 à 2 litres par minute avec une longueur de tuyau requise d'environ cent mètres. La pompe pompe de l'eau avec seulement quelques watts de puissance.

Le refroidissement par eau n'élimine pas tous les problèmes de régime de température à l'intérieur de la combinaison spatiale, mais lorsqu'il est utilisé, la puissance des ventilateurs de refroidissement par air pour souffler à travers le mélange gazeux est plusieurs fois inférieure à celle d'un refroidissement par air pur.

Reste à parler du problème de la respiration dans une combinaison spatiale. On sait que dans des conditions normales, une personne respire un air composé à 78 % d'azote et à 21 % d'oxygène. Les impuretés restantes représentent environ 1 %.

La pression atmosphérique est en moyenne de 760 mm. RT. Pilier.

Cette composition de l'air ne change pas avec l'altitude. Cependant, la pression barométrique totale de l'air atmosphérique diminue constamment avec l'altitude au-dessus de la surface de la Terre. Aux altitudes de vol des engins spatiaux, cette pression peut être considérée comme pratiquement absente, c'est-à-dire qu'il existe un vide presque complet.

21 % de l'oxygène sur Terre provenant de la pression atmosphérique totale est de 160 mm. art. colonne, et ce n'est qu'à cette pression qu'une personne peut respirer normalement. Avec l'augmentation de l'altitude, cette pression diminue et après six kilomètres, une personne commence à souffrir d'un manque d'oxygène.

De plus, il ne faut pas oublier que 78 % de l'azote présent dans l'air à une altitude de 7 à 8 kilomètres passe de l'état dissous dans le corps humain à l'état gazeux. Dans ce cas, l'apport sanguin aux organes importants de l'activité humaine est perturbé. Une douleur intense apparaît.

À des altitudes supérieures à 20 kilomètres, l'azote bout à la température normale du corps humain.

C'est pourquoi, afin d'assurer une vie humaine normale, il est nécessaire de créer dans une combinaison spatiale un environnement avec une surpression dépassant la pression atmosphérique à une altitude donnée et une composition gazeuse qui assure une respiration normale.

Dans le même temps, si la surpression dans la combinaison spatiale devient trop importante, elle gonflera à mesure qu'elle s'élèvera en altitude et rendra difficile pour l'astronaute d'effectuer les opérations planifiées.

Dans la combinaison spatiale d’A. Leonov, il était possible de régler deux niveaux de pression : 400 et 270 mm. art. pilier Avec une pression élevée, il est plus facile de respirer et Leonov l'a utilisé presque tout le temps de son apparition. Il est sorti normalement du sas, a effectué le travail de base de sortie et de retour au navire, mais n'a pas pu allumer la caméra. Le fait est que le bouton permettant d'allumer la caméra était situé sur la jambe droite de la combinaison et que pendant l'entraînement, il baissait simplement la main et appuyait sur le bouton souhaité. Lors d'une sortie réelle, avec la même pression dans la combinaison, le vide de l'espace s'est avéré plus profond et la combinaison s'est gonflée plus que d'habitude. Par conséquent, ceux qui ont regardé les images documentaires de la première sortie dans l'espace étaient perplexes quant à la raison pour laquelle Leonov frappait si souvent et fébrilement la jambe de son pantalon. Et il cherchait juste un bouton qui était descendu et était impossible à atteindre.

De plus. En raison du gonflage accru de la combinaison, Leonov n'a pas pu entrer dans le sas la première fois à son retour. Après plusieurs tentatives infructueuses, il a pris une décision risquée : il a réduit la pression dans la combinaison à 270 mm. art. pilier Mais les forces physiques et morales de Leonov étaient déjà à leur limite. Augmentation de la température, transpiration importante, tension artérielle jusqu'à 180, pouls 160. Et dans cet état, décidez de réduire l'oxygène consommé par le corps. Mais il n’y avait pas d’autre issue. La décision s'est avérée correcte. Leonov est entré dans la chambre du sas, a rétabli la pression et a terminé avec succès toutes les opérations ultérieures.

Le principe de pénétrer dans l’espace par un sas reste au cœur de notre programme spatial. Mais le sas lui-même fait déjà partie intégrante de la conception de la station orbitale et n'a pas été retiré une fois les travaux terminés, comme ce fut le cas sur le navire Voskhod-2.

Les travaux d'A. Leonov ont contribué à résoudre pratiquement de nombreux problèmes liés aux activités des astronautes dans l'espace.

Par exemple. Il s'est avéré que quitter et s'approcher du navire à l'aide d'une drisse de sécurité est une procédure assez complexe et dangereuse. Plus la distance du navire est grande, plus la vitesse de retour de l'astronaute vers le navire et la vitesse de rotation de l'astronaute lui-même sont grandes.

Cela entraîne non seulement une perte d'orientation, mais également un risque d'endommagement de la combinaison spatiale et de blessure de l'astronaute au moment du contact avec des éléments du navire et de la station. Après tout, ces éléments peuvent être des antennes, des garde-corps et d’autres pièces saillantes.

En plus. Plus la drisse est grande, plus la probabilité qu'un astronaute s'y emmêle est grande. Il est nécessaire de surveiller en permanence la position non seulement de la vôtre, mais aussi de la drisse, du navire et de la vitesse de rotation avec le mouvement.

Le vaisseau spatial de transport Soyouz n’a pas été conçu pour les sorties dans l’espace en fonctionnement normal. En cas d'urgence, des combinaisons spatiales autonomes peuvent être livrées au vaisseau spatial de sauvetage et la sortie peut ensuite se faire par la trappe du compartiment de service.

Pour Yu. Romanenko et G. Grechko, la sortie n'était pas prévue. Mais ils se sont lancés dans l'espace après V. Kovalenko et V. Ryumin, dont l'amarrage s'est soldé par un échec. Il a fallu vérifier la station d'accueil après leurs tentatives infructueuses.

En fait, la sortie en osmose n’était pas autorisée. G. Grechko était censé, penché jusqu'à la taille depuis le compartiment de transition, inspecter l'unité d'accueil et donner un avis sur son état. Les responsabilités de Yu. Romanenko comprenaient l'assurance : tenir G. Grechko par des étriers spéciaux sur ses jambes afin qu'il ne vole pas dans l'espace et le faire pivoter en douceur dans la trappe de sortie ouvrant à 360 degrés.

Grechko a non seulement examiné le nœud lui-même, mais a également transmis une image claire du nœud à la Terre à l'aide d'une caméra de télévision.

La vue de l'espace ouvert a fait une énorme impression sur G. Grechko, et il n'a pas pu résister aux exclamations d'enthousiasme, qui ont presque conduit au désastre.

Eh bien, Yu. Romanenko, étant à côté de la trappe ouverte, ne pouvait s'empêcher de regarder une telle beauté avec au moins un œil. Après tout, un deuxième cas de ce genre ne se serait peut-être pas produit. Dès que Grechko est revenu dans le compartiment, Romanenko a rapidement glissé. La drisse de sécurité le gênait et il la détacha, pensant qu'il ne ferait que regarder dehors en se tenant à l'écoutille.

Ne s’attendant pas à une telle manœuvre, Grechko n’a pas immédiatement réagi au mouvement du commandant. Et il était déjà en train d'être sorti du compartiment vers l'espace. Au dernier moment, Grechko a quand même réussi à attraper son camarade par les jambes et à le ramener dans le compartiment.

L'espace a une fois de plus prouvé qu'il ne pardonne pas les bagatelles et les erreurs d'inattention.

La prochaine sortie de secours a été réalisée par V. Lyakhov et V. Ryumin. L’antenne télescopique, ayant atteint sa durée de vie utile, a été abattue, mais ne s’est pas éloignée de la station, s’étant accrochée aux éléments structurels de la station. Il a bloqué l'accès au port d'accueil. Les astronautes approchaient de la fin de leur vol de 175 jours, mais ils ont volontairement accepté d'aller dans l'espace et ont réussi à décrocher l'antenne. Il s'agissait de la première réparation dans l'espace.

Le processus de sortie dans l'espace lui-même prend du temps et est complexe à exécuter, même si, extérieurement, tout ne semble pas si compliqué. Enfilez votre combinaison spatiale, ouvrez la trappe et mettez-vous au travail.

Cependant, avant d'aller dans l'espace, il est nécessaire d'évacuer l'air du compartiment de transition vers l'espace. Si cela n'est pas fait, il est peu probable que les astronautes puissent ouvrir la trappe de sortie. En effet, depuis l'intérieur du compartiment de transition, en raison d'une surpression par rapport à l'espace, un mélange gaz-air appuie sur la trappe avec une force de plusieurs tonnes. En libérant le mélange du compartiment, les astronautes réduisent la surpression et facilitent ainsi leur travail.

Dans le même temps, tout en réduisant la pression dans le compartiment, les cosmonautes ne doivent pas oublier de créer une surpression correspondante à l'intérieur de leurs combinaisons spatiales. Au moment initial, la pression à l'intérieur de la combinaison spatiale et dans le compartiment de transition est égale. Si vous réduisez la pression uniquement dans le compartiment, la pression excessive dans la combinaison spatiale dilatera de plus en plus la coque de la combinaison spatiale, rendant la respiration des astronautes difficile.

Dans le même temps, vous devez vous rappeler que le taux de réduction et d'égalisation de la pression dans le compartiment et la combinaison spatiale ne doit pas dépasser une certaine valeur. Sinon, les cosmonautes pourraient souffrir d’un accident de décompression, tout comme les plongeurs.

Le processus de retour à la station orbitale n’est pas moins important. Premièrement, la pression dans le compartiment augmente jusqu'à la pression dans la combinaison à la sortie (naturellement, la trappe de sortie est fermée). Ensuite, la pression dans la combinaison spatiale augmente lentement, millimètre par millimètre, suivie d'une augmentation exactement de la même valeur dans le compartiment. Le temps passe lentement, les cosmonautes ont vraiment envie d'enlever rapidement leurs combinaisons spatiales et de nager légèrement dans le compartiment de travail spacieux. Mais tu ne peux pas. Et les astronautes avancent patiemment avec le programme pour achever la sortie dans l’espace.

Mais maintenant, la pression dans le compartiment, la combinaison spatiale et le compartiment de travail est devenue égale, les cosmonautes quittent les combinaisons spatiales et il ne leur est désormais plus difficile d'ouvrir la trappe du compartiment de travail.

Des opérations similaires, mais sans utilisation de combinaisons spatiales, ont été réalisées lors du vol conjoint de vaisseaux spatiaux soviétiques et américains.

Pour garantir une période de temps plus courte lors du déplacement d'un navire à l'autre, il a été proposé d'amarrer un module de transition spécial au navire américain. Cela était dû au fait que les navires soviétiques avaient une atmosphère gazeuse ordinaire, à une pression atmosphérique ordinaire. Les navires américains utilisaient une atmosphère d’oxygène, mais à pression réduite.

Le principal facteur influençant les actions correctes des astronautes lors des sorties dans l'espace est l'apesanteur. Et aucune des tentatives de travail en orbite n'aurait abouti si les spécialistes du Centre d'entraînement des cosmonautes ne leur avaient pas fourni une préparation approfondie sur Terre. Pour une telle formation, des laboratoires volants en apesanteur et un hydrolab sont utilisés, dans lesquels des éléments d'apesanteur sont reproduits et des méthodes pour de futurs travaux dans l'espace sont développées.

L'influence de l'apesanteur a été pleinement ressentie par les pilotes avant le début des vols spatiaux, volant en mode de vol parabolique. Tout d'abord, à une certaine altitude et à une vitesse de vol clairement définie, l'avion plonge et accélère au maximum. Le pilote commence alors à récupérer de la plongée. Dans ce cas, la surcharge atteint trois unités. S'ensuit une ascension et une apesanteur d'abord partielle puis totale s'installe, qui peut durer de 20 à 40 secondes.

En pratique, le temps d'apesanteur lors d'un tel vol varie considérablement non seulement en fonction de la conception de l'avion, mais également en fonction des conditions atmosphériques dans la zone de vol.

Le premier groupe de cosmonautes a commencé à se familiariser avec l'apesanteur en pilotant des avions de combat dans la deuxième cabine. Cela n'a duré que quelques secondes. Pendant ce temps, l'astronaute a réussi à prendre quelques gorgées du flacon et à ressentir une extraordinaire légèreté dans son corps. Mais aucun d’eux ne pouvait dire comment il se comporterait en apesanteur prolongée. Par conséquent, à l’avenir, l’apesanteur a été reproduite pour les astronautes à bord de l’avion IL-76. La durée de l'apesanteur a atteint 40 à 50 secondes. Il était même possible de placer un sas dans la cabine de l'avion, mais l'ensemble de l'entraînement à la sortie devait être divisé en segments de quarante secondes par mode. C'était très gênant.

Et puis un hydrolab a été construit au Centre d'entraînement des cosmonautes, qui est un bâtiment avec une piscine à l'intérieur. Ici, l'effet d'apesanteur est reproduit par immersion dans l'eau selon le principe d'Archimède. Le diamètre de la piscine est de 23 mètres, la profondeur est de 12 mètres, le volume d'eau dans la cuvette est de 5 000 mètres cubes. Dans les murs de la piscine sur trois niveaux se trouvent 45 hublots, 20 spots et 12 caméras de télévision émettrices.

Parfois tôt le matin, vous pourrez assister ici à la façon dont une véritable station orbitale descend sous l'eau. Ou plutôt, sa mise en page en taille réelle.

La formation des astronautes dure généralement 3 à 4 heures. Bien entendu, avant cela, il y a un examen médical obligatoire, le collage des capteurs, l'enfilage des combinaisons spatiales.

La combinaison spatiale se prépare à plonger en même temps que l'astronaute. Pour ce faire, des poids supplémentaires sont placés dans des sacs spéciaux devant et derrière la combinaison spatiale afin d'obtenir une flottabilité nulle pour l'astronaute dans une combinaison spatiale donnée et à une certaine profondeur de plongée. Autrement dit, ils atteignent une position telle que le cosmonaute, à une profondeur de 3 à 4 mètres (n'importe quelle profondeur), ne semble pas flotter ou couler. Il aimerait émerger ou plonger, mais il ne le peut pas. Il peut bouger ses bras, ses jambes, tourner dans différentes directions, mais reste au même endroit jusqu'à ce qu'il commence à bouger son corps horizontalement en utilisant la force de ses bras. Et cet état est comparable aux sensations d'un astronaute lors d'une véritable sortie dans l'espace.

Parfois, le poids d'une combinaison équipée pour travailler sous l'eau atteint 200 kilogrammes ou plus. Vous ne pouvez pas vous y promener dans le hall. Par conséquent, l’astronaute entre dans la combinaison spatiale et la grue la soulève lentement et la descend au bon endroit sous l’eau.

Dans l'eau, l'astronaute est accueilli par des plongeurs spécialement formés qui tournent, virevoltent, vérifient la flottabilité nulle et remorquent l'astronaute jusqu'au point de contact souhaité avec la station. Ensuite, le cosmonaute-commandant et le cosmonaute-ingénieur de vol travaillent de manière indépendante, effectuant toutes les opérations comme ils le feraient dans un environnement spatial réel.

Les plongeurs sont à proximité tout le temps.

Très souvent, le directeur de la formation informe les cosmonautes que l'un des cosmonautes a perdu connaissance et que le second doit porter assistance au premier.

L'astronaute « a perdu connaissance » se fige. Ses mains tombent mollement. En raison de la force des perturbations extérieures, il commence à s'éloigner en douceur de la station, et seule la longueur du cordon de sécurité ne lui permet pas de flotter loin.

La tâche de sauvetage dans l’espace est très difficile. Il faut, en comptant uniquement sur la force de vos mains, non seulement accéder vous-même à la trappe de sécurité du sas, mais aussi y remorquer votre camarade.

Dans l'hydrolab, tous les facteurs d'apesanteur ne sont pas simulés, mais la perte de poids est simulée aussi longtemps que souhaité. Cette circonstance permet de dupliquer dans l'hydrolaboratoire tout le travail effectué par les astronautes dans l'espace, du début à la fin.

La préparation générale des astronautes au travail dans l'espace est si minutieuse et approfondie que, grâce à leur préparation professionnelle, aucune situation d'urgence ne s'est produite lors d'une sortie.

Et maintenant quelques faits supplémentaires sur les sorties dans l’espace spécifiques des astronautes.

JUILLET 1982 A, Berezova et V. Lebedev ont passé 2 heures et 33 minutes dans l'espace. Leur tâche était relativement simple, mais selon le timing des spécialistes au sol, ils sont restés dehors plus longtemps que prévu. On soupçonna que les astronautes effectuaient certains travaux « à leurs propres fins ».

Il n'y a pas eu de négociations sur ce sujet, il n'y a pas eu de télémétrie - ni pour prouver ni pour réfuter. Mais les expéditions ultérieures semblaient confirmer cette hypothèse. Le casque de la combinaison spatiale de Lebedev présentait une bosse telle qu'elle ne pouvait tout simplement pas être obtenue lors d'une sortie normale ou lors d'actions à l'intérieur de la station. Il ne restait plus qu'une chose : le départ non autorisé de l'astronaute de la station afin d'acquérir sa propre expérience.

Une autre expérience de A. Leonov a montré que lors d'un départ brusque du vaisseau spatial, une drisse tendue rejette littéralement l'astronaute sur la coque. Et plus la retraite est brutale, plus le coup est fort. C’était le seul moyen d’obtenir une telle entaille sur le casque. Mais les astronautes ont tenu bon. Tout allait bien pour eux. Les relations entre les membres de cet équipage lors du vol furent complexes, mais ici elles furent unanimes. J'ai dû remplacer la combinaison spatiale endommagée sans en comprendre les raisons.

1984 Svetlana Savitskaya est allée pour la première fois dans l’espace. Elle fut également la première femme à effectuer un deuxième vol spatial. Pas de beaucoup, mais nous avons quand même dépassé les Américains.

Aller dans l'espace est une opération physiquement difficile, c'est pourquoi V. Dzhanibekov était tout le temps à côté de Svetlana. Elle avait des opérations simples devant elle, mais elle devait d'abord se rendre sur le site de l'installation expérimentale, fixer la position de ses jambes dans l'ancre, et ensuite seulement, en libérant ses mains, réaliser le programme expérimental. Savitskaya est arrivée sur place, mais elle n'a pas pu prendre pied dans l'ancre. Pour ce faire, elle devait, en tenant les mains courantes avec ses mains, insérer ses jambes dans l'ancrage en utilisant la force de ses muscles abdominaux et lombaires. Le temps a passé, le programme a commencé à s'effondrer, puis Djanibekov s'est fixé à côté d'elle, a pris Savitskaya par la « taille » et a inséré ses pieds dans l'ancre. Le reste était déjà simple.

Certes, lors du débriefing du vol, Savitskaya a constamment essayé de prouver que Dzhanibekov l'aidait en vain. Elle aurait pu tout faire elle-même, mais il s'est dépêché.

1988 Le premier étranger à se rendre dans l'espace depuis la station Mir fut le cosmonaute français J. Chrétien.

Sa sortie a commencé le 9 décembre et a nécessité une force physique et un courage énormes de la part de Chrétien et de son commandant A. Volkov. Cela a commencé avec le fait que Chrétien, au tout début de sa libération, a violé certaines recommandations des experts. La combinaison dispose d'un régulateur chaud-froid pour dix positions. Chrétien a pensé qu'il faisait trop froid et l'a allumé au chaud. Les experts recommandent de refroidir d'abord la combinaison spatiale. En conséquence, la vitre du casque de Chrétien a commencé à s'embuer. Il réalisa qu'il avait besoin de se calmer. Mais la distribution vient de la région lombaire. Il faisait froid là-bas.

Peut-être que Chrétien avait peur d'avoir une sciatique, mais il a décidé de se « réchauffer » à nouveau. Mais on sait que tout système n’aime pas les contractions. Le verre était complètement embué. Chrétien s'inquiète. Après tout, la sortie ne fait que commencer. Le pouls est autorisé jusqu'à 150 battements par minute, mais le sien est déjà plus élevé. Le centre de contrôle s'inquiétait de savoir s'il fallait arrêter la sortie.

Volkov a désamorcé la situation. Il a calmé Chrétien et a ajusté le système pour lui. La buée s'est un peu calmée et ils sont partis. Un Russe, s’il décide de faire quelque chose, il ne peut pas l’arrêter. Volkov aida Chrétien en le guidant par la main comme un guide. Il y avait beaucoup de marchandises, la distance jusqu'au lieu de travail était longue. Nous sommes arrivés sur place avec une heure de retard.

Les choses se sont améliorées à partir de là. Ils se sont mis au travail. Ils ont installé une structure en treillis hexagonale, ont commencé à la dérouler, mais elle n'a pas bougé. Elle s'est figée et c'était tout. Les scientifiques français n'ont pas pris en compte les conditions spatiales. Finalement, déjà du côté de l’ombre, en dehors de la zone de communication avec les spécialistes, après un nouveau coup de botte de plomb de Volkov et ses quelques mots « russes magiques », la structure s’est déployée dans toute sa splendeur. Il ne reste plus qu'à faire plaisir aux spécialistes après avoir pris contact.

Après les expériences, cette conception a été envoyée dans l'espace, a effectué d'autres travaux et est repartie. Très fatigué. Le verre de Chrétien n’est plus de la sueur, mais de l’eau pure. Mais la principale chose qu'il devait faire était de fermer clairement et solidement la trappe de sortie derrière lui. Ces opérations nécessitent non seulement de la précision, mais aussi une grande force physique.

Volkov n'a pas eu la possibilité d'échanger sa place avec Chrétien dans la section de transition en raison de la technologie de sortie. Cela ne pouvait pas beaucoup aider non plus. Tout mouvement dans le compartiment exigu pourrait entraîner des dommages aux combinaisons spatiales ou à l'équipement du compartiment.

10 minutes passent, 20, et le Français n'y parvient pas. Volkov le presse déjà de tout son corps, créant un soutien supplémentaire, essayant toujours de l'aider. Tout cela en vain. Chrétien n'en a pas assez pour terminer l'opération, et il y a de moins en moins d'air dans les combinaisons spatiales. Le centre de contrôle a déjà commencé à réfléchir aux mesures d'urgence. Et puis la nature a eu pitié. Avec un effort incroyable, Chrétien a fermé la trappe de sortie jusqu'à ce qu'elle soit verrouillée par les capteurs de contrôle. Et bientôt les cosmonautes, fatigués et heureux, buvaient du thé à la station, exposant leurs corps couverts de contusions et de bosses au médecin de bord V. Polyakov. Il a restauré habilement et rapidement la force des astronautes.

1990 A. Viktorenko et A. Serebrov ont testé une moto spatiale dans l'espace. Il était destiné au mouvement autonome dans l’espace sans aucun câble de sécurité.

C'était prévu, c'était prévu, mais néanmoins, il a été connecté à la station avec des cordons de commande pendant les tests. Serebrov s'est éloigné de la gare de 33 mètres, Viktorenko de 40 mètres.

1990 A. Soloviev et A. Balandin ne se sont pas spécifiquement préparés aux sorties dans l'espace, mais ils ont suivi la formation obligatoire dans la piscine hydraulique. Il se trouve que peu de temps après leur amarrage à la station Mir, ils ont découvert que trois des six pétales d'isolation thermique de deux mètres du navire de transport s'étaient décollés et pendaient librement. Au début, cette circonstance ne dérangeait pas vraiment les astronautes et les spécialistes. Cela ne semble pas gêner le retour sur Terre. Mais quand est venu le temps de revenir, il s’est avéré qu’il y avait une petite possibilité que les pétales se coincent dans quelque chose lors du détachement. Ce qui s’est passé ensuite était imprévisible.

Les experts ont jugé et décidé que ces pétales devaient être fixés sur le navire. L'équipage a accepté d'aller dans l'espace, même si les experts avaient des doutes. Après tout, les astronautes devaient marcher le long du corps des deux modules et de la station, effectuer le travail et revenir par le même itinéraire.

La sortie a commencé par la trappe du module Kvant-2, que Viktorenko et Serebrov avaient testé 4 fois auparavant. Sa particularité est qu'il ne s'ouvre pas à l'intérieur du module comme auparavant, mais à l'extérieur. C'était plus facile avant. Grâce à la vanne, l'atmosphère était évacuée dans l'espace depuis le compartiment de transition, égalisant ainsi la pression. Puis la trappe s'est ouverte librement. Lors de la fermeture, lorsque la pression dans le compartiment a augmenté à nouveau, la trappe a de nouveau été solidement plaquée contre la prise par l'atmosphère.

La nouvelle trappe éclatait vers l'extérieur à cause de la pression atmosphérique du compartiment, et seules des serrures fiables la maintenaient en place. Avant de sortir, il fallait ouvrir la trappe d'un millimètre et attendre que l'air du compartiment soit complètement libéré dans l'espace. Ce n'est qu'après cela qu'il a été possible de retirer les butées et d'ouvrir la trappe. Mais les astronautes étaient pressés et ont retiré les arrêts 20 secondes plus tôt. La pression a projeté la trappe vers l'extérieur avec force, l'arrachant d'une de ses charnières. Les astronautes ne l'ont même pas remarqué. Nous avons juste admiré l'espace soudainement ouvert et le Soleil.

Les astronautes ont marché jusqu'au vaisseau spatial pendant près de 3 heures, en utilisant uniquement de courtes drisses de sécurité. Ils ont terminé le travail avec succès et il leur a fallu encore trois heures pour revenir. Et c’est seulement alors qu’ils ont découvert que la trappe ne se fermait pas.

La durée de vie des combinaisons spatiales est expirée. Ils se sont alimentés en air du réseau de bord et ont repris leur travail. Mais ça ne sert à rien. J'ai dû laisser la trappe ouverte et le compartiment est resté dépressurisé. Ils entrèrent dans le compartiment suivant et fermèrent la deuxième trappe derrière eux. Il faut dire que le complexe comptait à cette époque 11 compartiments hermétiquement séparés. Ainsi, la dépressurisation temporaire de l’un d’eux ne menaçait pas de gros problèmes. Même si les experts étaient préoccupés par la question : comment se comporteraient les équipements dans un compartiment dépressurisé ?

Par la suite, le même équipage a effectué plusieurs déplacements pour réparer cette écoutille. L'équipe suivante a continué le travail. Et seul le troisième équipage a terminé la réparation des écoutilles.