Kaj bi lahko ogrožalo astronavta v vesolju? Vesoljski sprehod

In vemo, da je za gibanje potrebno uporabiti nekaj sile. Telo se mora bodisi samo od nečesa odriniti ali pa mora telo tretje osebe odriniti dano. To nam je dobro znano in razumljivo iz življenjskih izkušenj.

Od česa se odriniti v vesolju?

Na površini Zemlje se lahko odrinete od površine ali od predmetov na njej. Za premikanje po površini uporabljajo noge, kolesa, gosenice ipd. V vodi in zraku se lahko odrivaš od samih vode in zraka, ki imata določeno gostoto in zato omogočata interakcijo z njima. Narava je za ta namen prilagodila plavuti in krila.

Človek je ustvaril motorje na osnovi propelerjev, ki zaradi vrtenja močno povečajo površino stika z okoljem in omogočajo odrivanje vode in zraka. Kaj pa v primeru brezzračnega prostora? Od česa začeti v vesolju? Tam ni zraka, tam ni ničesar. Kako leteti v vesolje? Tu na pomoč priskočita zakon o ohranitvi gibalne količine in princip reaktivnega pogona. Pa poglejmo pobliže.

Impulz in princip reaktivnega pogona

Gibalna količina je produkt mase telesa in njegove hitrosti. Ko telo miruje, je njegova hitrost enaka nič. Vendar ima telo nekaj mase. V odsotnosti zunanjih vplivov, če se del mase loči od telesa z določeno hitrostjo, mora po zakonu o ohranitvi gibalne količine tudi preostalo telo pridobiti določeno hitrost, tako da skupna gibalna količina ostane enako nič.

Poleg tega bo hitrost preostalega glavnega dela telesa odvisna od hitrosti, s katero se manjši del loči. Večja kot je ta hitrost, večja bo hitrost glavnega telesa. To je razumljivo, če se spomnimo obnašanja teles na ledu ali v vodi.

Če sta dve osebi v bližini in potem eden od njiju potisne drugega, potem mu ne bo le dal pospeška, ampak bo tudi odletel nazaj. In močneje kot bo nekoga potisnil, hitreje bo odletel.

Zagotovo ste bili v podobni situaciji in lahko si predstavljate, kako se to zgodi. Torej, na tem temelji reaktivni pogon.

Rakete, ki izvajajo ta princip, z veliko hitrostjo izvržejo del svoje mase, zaradi česar same pridobijo nekaj pospeška v nasprotni smeri.

Tokovi vročih plinov, ki nastanejo pri zgorevanju goriva, se izbrizgajo skozi ozke šobe, da se doseže največja hitrost. Hkrati se masa rakete zmanjša za količino mase teh plinov in pridobi določeno hitrost. Tako se realizira princip reaktivnega gibanja v fiziki.

Načelo letenja rakete

Rakete uporabljajo večstopenjski sistem. Med letom se spodnja stopnja, ki porabi celotno zalogo goriva, loči od rakete, da se zmanjša njena skupna masa in olajša let.

Število stopenj se zmanjšuje, dokler delovni del ne ostane v obliki satelita ali drugega vesoljskega plovila. Gorivo je izračunano tako, da zadostuje za vstop v orbito.

In ni tako preprosto. Spodaj, malo bolj podrobno, se lahko seznanite z niansami vesoljskih poletov.

Če vas zanima, zakaj se lahko vesoljski sateliti obračajo ali nenehno gledajo v eno točko v ničelni gravitaciji, priporočam zelo dober in preprost članek s primeri na Habréju. , avtor . (). Spodaj so glavne točke. (Ne vem, če je možno kopirati celoten članek)

Attitude potisniki

Majhni motorji, ki bodo nadzorovali orientacijo vozila

Stabilizacija vrtenja

Že od otroštva vsi poznamo sposobnost topa, da ohranja navpičen položaj. Če zavrtite vesoljsko plovilo, se bo obnašalo na povsem enak način in ohranilo stabilizacijo vzdolž osi vrtenja.

Če smo zadovoljni s stabilizacijo vzdolž ene osi, naprave ne bomo obračali v različne smeri in fotografirali z dolgo hitrostjo zaklopa, ta način je lahko zelo ekonomičen.

Vztrajnik (reakcijsko kolo)

Tako kot mačka, ki pri padcu zasuka rep v smeri, nasprotni smeri obračanja telesa, lahko vesoljsko plovilo upravlja svojo orientacijo z vztrajnikom. Na primer, če želimo zavrteti napravo v smeri urinega kazalca:

1. Začetno stanje: naprava miruje, vztrajnik miruje.
2. Vztrajnik vrtimo v nasprotni smeri urinega kazalca, naprava se začne vrteti v smeri urinega kazalca.
3. Ko zavrtimo na želeni kot: zaustavimo vrtenje vztrajnika, naprava se ustavi.

Gyrodine (žiroskop krmilnega momenta)

Sposobnost zgornjega dela, da ohranja navpičen položaj, lahko uporabite na drug način - lahko se naslonite nanj

Če tak vrh postavite v sistem vzmetenja, se lahko nanj "naslonite" in obrnete v želeno smer. Takšni modeli se imenujejo močnostni žiroskopi ali žirodini. Glavna razlika med žirodino in vztrajnikom je, da je vztrajnik togo nameščen na eni osi in nadzoruje orientacijo s spreminjanjem hitrosti svojega vrtenja. Girodin je nameščen v vzmetenju, ki se lahko vrti v eni ali več ravninah in ne sme spreminjati hitrosti vrtenja.

Po funkcionalnosti je gyrodyne "napreden" vztrajnik. Girodini so učinkovitejši od običajnih vztrajnikov, a tudi bolj zapleteni. Lahko nadzirajo usmerjenost veliko težjih vozil, vendar imajo enake prednosti in slabosti kot vztrajniki.

Elektromagnetni sistem za nadzor položaja

Zemljino magnetno polje je sposobno obračati iglo kompasa, kar pomeni, da je to silo mogoče uporabiti za nadzor orientacije vesoljskega plovila. Če na satelit postavite trajne magnete, bo delujoča sila neobvladljiva. In če namestite elektromagnetne tuljave, lahko z dovajanjem toka ustvarite želeni krmilni navor:

Trije solenoidi, nameščeni v pravokotnih ravninah, vam omogočajo nadzor orientacije satelita v vseh treh oseh. Natančneje, zagotavljajo dober nadzor vzdolž dveh ose, s čimer želijo napravo postaviti kot iglo kompasa. Krmiljenje vzdolž tretje osi je zagotovljeno s spreminjanjem smeri zemeljskega magnetnega polja med letom naprave v orbiti.

Gravitacijska stabilizacija

Privlačnost dveh teles je obratno sorazmerna s kvadratom razdalje med njima. Če torej naš satelit podaljša dolg drog z obremenitvijo, bo nastala "dumbbell" težila k navpičnemu položaju, ko bo njen spodnji del pritegnil Zemljo nekoliko močneje kot zgornji.

Aerodinamična stabilizacija

Sledi zemeljske atmosfere so opazne tudi nad sto kilometri, velika hitrost satelitov pa pomeni, da bodo ti bolj upočasnjeni. Običajno je ta sila zelo moteča, saj sateliti precej hitro upočasnijo, se spustijo še nižje in zgorijo v gostih plasteh atmosfere. Toda kljub temu je to sila, ki vedno deluje proti vektorju orbitalne hitrosti in jo je mogoče uporabiti.

Sončno jadro

Uporabite lahko tudi. Sončno jadro se običajno obravnava kot način pogona, vendar bo Sonce vplivalo tudi na satelit kompleksne oblike z antenami in sončnimi kolektorji. To je mogoče razumeti kot poseg v druge sisteme za nadzor položaja ali, če so oblikovalci vnaprej izračunali navore, se lahko uporabi za pomoč pri konstruiranju položaja satelita. Že leta 1973 je sonda Mariner 10, ki je šla proti Veneri in Merkurju, s pomočjo sončnega tlaka izrisala orientacijo naprave. Navdihuje iznajdljivost

Nekateri enačijo kozmonavte in potapljače glede na njihovo vrsto dejavnosti in se zelo motijo. Skupna jim je le uporaba tehničnega sredstva za vzdrževanje človeškega življenja imenovanega “Spacesuit”, v katerem se odpravijo v človeku sovražno okolje. A tudi po zasnovi je kozmonavtov skafander bližje pilotovemu višinskemu skafandru.

Poglejmo nekaj razlik.

Astronavt v vesoljski obleki, ki je v odprtem vesolju, deluje v pogojih absolutnega vakuuma, katerega vrednost se po višini 200 kilometrov praktično ne spremeni.

Potapljač deluje v pogojih povečanega tlaka, ki narašča z večanjem globine potopitve.

Vesoljski skafander je v vesolju izpostavljen velikim temperaturnim spremembam na sončni in senčni strani orbite.

Nevarnost predstavljajo tudi: rentgensko sevanje, ionizirajoče sevanje, ultravijolično sevanje, meteoritski dež, celo naključno srečanje s kosom vesoljskega plovila, ki je bilo predhodno izstreljeno v orbito.

Voda in v njej topni elementi vplivajo na potapljaško obleko.

Posledično so lastnosti materialov, iz katerih naj bi bila izdelana vesoljska obleka potapljača in astronavta, popolnoma drugačne.

V prvem primeru na obleko deluje sila pritiska vode od zunaj, ki skuša sploščiti tako obleko kot osebo v njej. Samo posebne vrste kovin lahko prenesejo tak pritisk.

V drugem primeru mora skafander prenesti vpliv stalne sile, ki potiska skafander od znotraj - silo nadtlaka plinske atmosfere skafandra samega.

Kozmonavti v skafandrih ne glede na višino leta dihajo bodisi zračno mešanico bodisi čisti kisik, ki se pod določenim nadtlakom dovaja v notranjo lupino skafandra. Način dihanja se določi v fazi razvoja skafandra.

Astronavt pred svojimi očmi vidi neskončnost, potapljač pred seboj več metrov vesolja. S psihološkega vidika je to morda najbolj čustven dejavnik.

Za kakovostno opravljanje dela so zelo pomembni tudi načini in sredstva prevoza ljudi v neugodnem okolju.

Ničelna gravitacija omogoča astronavtu, da se enostavno odrine in prosto giblje. A zaenkrat možnost takšnega gibanja še ni bila zagotovljena z zadostnimi tehničnimi prevoznimi sredstvi. Čeprav so bile nekatere kopije vesoljskih motociklov testirane v vesolju.

V vesolju se astronavti premikajo predvsem po zunanji oplati ladje ali postaje z močjo svojih rok. Kot polž se poleg nabora orodij in naprav vlečejo po telesu in svojem začasnem domu, skafandru.

Če povzamemo zgoraj navedeno, lahko trdimo, da mora vesoljska obleka za vstop v vesolje zagotavljati zaščito astronavta pred večjim številom škodljivih dejavnikov kot potapljaška vesoljska obleka. Skupna pa jima je ena stvar – v obeh primerih zelo nevarno in tvegano delo.

Prvi skafander za delo v vesolju je bil razvit za A. Leonova in P. Belyaeva.

Njihovi skafandri so uporabljali dve hermetično zaprti lupini, od tega je bila ena rezervna in je začela delovati le, če je bila glavna poškodovana.

Da bi preprečili, da bi se obleka pod vplivom notranjega pritiska napihnila do neskončnosti, je uporabila napajalno lupino. Na mestih, kjer so bile upognjene roke in noge, je bil opremljen s posebnimi tečaji, ki so astronavtu zagotavljali določeno mobilnost. Posebni tečaji so bili uporabljeni tudi v astronavtovih rokavicah.

Za prilagoditev močne školjke določeni osebi je imela obleka poseben sistem zategovanja kablov in nastavitvene elemente na okončinah.

Poleg zgornjih treh plasti je bila vesoljska obleka prekrita z več plastmi najtanjšega metaliziranega filma, ki je bil prekrit z gosto belo tkanino z visoko odbojnostjo. Ti zadnji sloji vesoljske obleke so zanesljivo zaščitili astronavta pred pregrevanjem s sončnimi žarki in hipotermijo.

Čelada vesoljske obleke je astronavta zaščitila pred poškodbami med trki. Nanj je bilo pritrjeno tudi razgledno steklo, ki je bilo hermetično povezano s čelado, in svetlobni filter, ki je ščitil obraz in oči pred vročino in ultravijoličnimi sončnimi žarki.

Radijski domofon je bil nameščen na naslednji način: mikrofoni so bili nameščeni v neposredni bližini ustnic in slušalk, telefoni pa so bili nameščeni ob ušesu.

Atmosfero v obleki je sestavljalo več deset litrov kisika, ki je zapolnil vrzel med astronavtovim telesom in zaprto lupino. Temperaturo in tlak v obleki je samodejno vzdrževal sistem za vzdrževanje življenja, ki je bil nameščen v sami obleki in v napravi, ki je spominjala na nahrbtnik, pritrjen na hrbet.

V nahrbtniku je bila zaloga kisika v treh jeklenkah s prostornino 2 litra. Na ohišju nahrbtnika je bil polnilni priključek za polnjenje kisikovih jeklenk za pripravo na odhod. S posebnim manometrom je bilo mogoče nadzorovati dovod kisika v jeklenkah. Nahrbtnik je bil pritrjen na hrbtno stran s pomočjo hitrosnemljivega priključka.

Sistem je vesoljski obleki neprekinjeno dovajal kisik. Del tega je astronavt uporabil za dihanje. Drugi del je tekel okoli telesa, bil nasičen z ogljikovim dioksidom, toploto, vlago, segret in nato izpuščen v ozračje.

Tlak v obleki je bil 0,4 ali 0,27 atmosfere. Delo s takim presežnim pritiskom ni enostavno. Konec koncev, samo za stisk roke v rokavici je bila potrebna sila 25 kilogramov.

Med prehodom kozmonavtov E. Khrunova in A. Elisejeva iz vesoljskega plovila Sojuz-5 v vesoljsko plovilo Sojuz-4 skozi odprto vesolje je bil uporabljen naslednji tip vesoljske obleke.

V tem primeru so oblikovalci upoštevali izkušnje A. Leonova in značilnosti opravljene naloge, povezane posebej s prehodnimi operacijami.

Novi vesoljski skafandri so bili manj togi in opremljeni z odstranljivo prostorsko čelado, ki ni imela samo dvignjenega svetlobnega filtra, temveč tudi zaščitno steklo.

V tej obleki je bil uporabljen tudi nov sistem za vzdrževanje življenja - regeneracija. Kroženje plina poteka v zaprtem ciklu. V tem primeru se sestava plina ne obnovi popolnoma. Dopolnjevali so le tiste sestavine, ki se spreminjajo ali porabljajo v procesu človekovega življenja. Posodobljena mešanica se ponovno uporablja za dihanje in prezračevanje, ogljikov dioksid in druge odpadne snovi pa absorbirajo posebni absorberji in regeneratorji. Nič ne uide v ozračje.

Zahvaljujoč sistemu regeneracije se je poraba kisika znatno zmanjšala. Postalo je mogoče z enakimi dimenzijami skafandra zagotoviti delo človeka v vesolju več ur.

Nahrbtnik s sistemom za vzdrževanje življenja je bil tokrat nameščen ob astronavtovih nogah in je bil s skafandrom povezan z gibljivo cevjo. Ta postavitev nahrbtnika je astronavtu olajšala premikanje z ladje na ladjo, vendar ni bila povsem priročna. Zato so se oblikovalci v prihodnosti spet vrnili k namestitvi nahrbtnika za astronavtov hrbet.

Tretji tip skafandra za delo v vesolju so oblikovalci razvili za uporabo na orbitalnih postajah s posadko.

Ta vesoljska obleka se imenuje poltrda, kar temelji na načelih njene konstrukcije. Temelji na trdnem kovinskem ohišju - kirasi, ki je del čelade in sistema za vzdrževanje življenja nahrbtnika. Rokavi in ​​lupina nog so mehki.

Zahvaljujoč tej zasnovi vesoljske obleke ni treba zavezovati, zategovati ali tesniti. Vanj preprosto vstopijo, kar je še posebej enostavno v breztežnosti, skozi loputo v oklepu na zadnji strani. Odpira se kot vrata. Astronavt vstopi v vesoljsko obleko in za seboj z vzvodom zapre loputo, s čimer zagotovi popolno tesnjenje. Vse to zmore sam.

Obleka je izdelana v več velikostih, vmes pa si lahko astronavti prilagodijo obleko po meri s prilagajanjem rokavov in nog. Res je, takšne prilagoditve niso neomejene in na postaji sta ves čas samo dva skafandra. Če postaja leti že nekaj let, potem je povsem možno, da bo morala naslednja izmena delati v zanje ne povsem primernih skafandrih. Takšno delo je možno, čeprav bo astronavtom povzročilo določene dodatne težave.

V velikem skafandru bo mali astronavt lahko plaval v njem, problem pa bo iskanje opore znotraj skafandra pri premikanju in fiksiranju položaja za opravljanje dela. Navsezadnje kratke noge morda ne dosežejo škornjev z dolgimi hlačami.

Velik astronavt v majhnem vesoljskem skafandru bo stisnjen v svojo majhno prostornino in ne bo imel polnega pogleda pred seboj, saj bo v sključenem stanju. In večurno delo v tem položaju ni ravno prijetno.

Zato so vsi vesoljski sprehodi načrtovani vnaprej, pri čemer se upoštevajo morebitne razlike v višini glavne in rezervne posadke. V nujnih primerih vam ni treba izbirati.

Vsi vesoljski skafandri so bili povezani z ladjo ali postajo z ojačano vrvico, da bi zagotovili varnost astronavtov. Vseboval je tudi komunikacijske in krmilne žice.

Zadnji tip skafandra je imel dodatno kratko vrvico z nosilcem na koncu. To je nekakšen varnostni pas. Če astronavt z rokami ne drži oprijemala, ga bo od ladje odneslo le za dolžino kratke vrvice. Hitro se bo lahko vrnil in nadaljeval pot po postaji ali ladji. Ko se astronavt premakne, pripne varnostno vrvico na novo oporo. Takšni nosilci v obliki nosilcev in ograj so nameščeni vzdolž postaje v več vrstah in v krogu, tako da lahko astronavt z njihovo pomočjo doseže katero koli točko na zunanji površini postaje.

Če je treba opraviti delo na nepredvidenih mestih, se na tleh razvijejo posebne prehodne naprave, ki se nato dostavijo na postajo, odnesejo na zunanjo površino in zagotovijo izvedbo dela.

Preden opravi kakršno koli delo v vesolju, mora astronavt popraviti položaj svojega telesa, to je nekako pridobiti zanesljivo podporo. V nasprotnem primeru na primer ne bo odvil matice, ampak se bo sam vrtel okoli matice. Običajno so v ta namen na predvidenem mestu dela predvidene posebne spone za noge - sidra. Postavite svoje noge in lahko mislite, da "stojite trdno na tleh."

Toplotno pregrevanje je tudi nevarno, saj lahko povzroči "sončni udar", nato pa ne samo izgubo zmogljivosti, ampak tudi smrt.

A. Leonov je prvič doživel težave s pregrevanjem. Metoda odvajanja toplote iz njegove obleke s prezračevanjem čistega kisika ni bila povsem učinkovita. Zaradi izrednih razmer in velike fizične preobremenjenosti se mu je močno povečala telesna temperatura, znoj pa je oblil ne le telo, ampak tudi obraz. Zarosilo se je tudi steklo čelade. To mu je poslabšalo vidljivost v najbolj kritičnih minutah vesoljskega sprehoda.

Kot rezultat so oblikovalci razvili sistem za vodno hlajenje telesa astronavta. Njegovo bistvo je, da astronavt čez spodnje perilo obleče mrežasto obleko, v tkanino katere so vtkane cevke za kroženje vode. Odvzame toploto astronavtovemu telesu, se ponovno ohladi v sistemu za vzdrževanje življenja nahrbtnika in je spet pripravljen za delo.

Za odvajanje toplote 300–500 kcal na uro je poraba vode le 1,5–2 litra na minuto z zahtevano dolžino cevi približno sto metrov. Črpalka črpa vodo z močjo le nekaj vatov.

Vodno hlajenje sicer ne odpravi vseh težav temperaturnega režima v notranjosti skafandra, vendar je pri njegovi uporabi moč ventilatorjev za zračno hlajenje pri prepihovanju mešanice plinov večkrat manjša kot pri hlajenju s čistim zrakom.

Ostaja še govoriti o problemu dihanja v vesoljski obleki. Znano je, da človek v normalnih pogojih diha zrak, sestavljen iz 78% dušika in 21% kisika. Preostale nečistoče predstavljajo približno 1%.

Atmosferski tlak je v povprečju 760 mm. RT. Steber.

Ta sestava zraka se z večanjem nadmorske višine ne spreminja, skupni zračni tlak pa z naraščanjem nadmorske višine nad zemeljsko površino nenehno pada. Na višinah letenja vesoljskih plovil se lahko šteje, da je ta pritisk praktično odsoten, to je, da obstaja skoraj popoln vakuum.

21 % kisika na Zemlji od celotnega atmosferskega tlaka je 160 mm. Hg stolpca, in le pri tem tlaku lahko človek normalno diha. Z naraščanjem nadmorske višine se ta pritisk zmanjšuje in po šestih kilometrih človek začne doživljati kisikovo stradanje.

Poleg tega ne smemo pozabiti, da 78 % dušika v zraku na nadmorski višini 7–8 kilometrov preide iz raztopljenega stanja v človeškem telesu v plinasto stanje. V tem primeru je prekrvavitev pomembnih organov človeške dejavnosti motena. Pojavijo se hude bolečine.

Na nadmorski višini nad 20 kilometrov dušik vre pri normalni temperaturi človeškega telesa.

Zato je za zagotovitev normalnega človekovega življenja potrebno ustvariti okolje v vesoljski obleki s nadtlakom, ki presega atmosferski tlak na določeni višini, in plinsko sestavo, ki zagotavlja normalno dihanje.

Hkrati, če je presežni tlak v vesoljski obleki prevelik, se bo ta napihnila, ko se dvigne na višino, in astronavtu oteži izvajanje načrtovanih operacij.

V skafandru A. Leonova je bilo mogoče nastaviti dve stopnji tlaka: 400 in 270 mm. Hg steber Z visokim pritiskom je lažje dihati in Leonov ga je uporabljal skoraj ves čas svojega nastopa. Normalno je zapustil zračno zaporo, opravil osnovno delo odhoda in vrnitve na ladjo, vendar ni mogel vklopiti filmske kamere. Dejstvo je, da je bil gumb za vklop filmske kamere na desni nogi obleke, med treningom pa je preprosto spustil roko in se dotaknil želenega gumba. Pri resničnem izhodu se je ob enakem pritisku v obleki izkazalo, da je vakuum prostora globlji in obleka se je napihnila bolj kot običajno. Zato so bili tisti, ki so gledali dokumentarne posnetke prvega vesoljskega sprehoda, zmedeni, zakaj je Leonov tako pogosto in mrzlično udarjal po hlačnici. In samo iskal je gumb, ki se je premaknil navzdol in ga ni bilo mogoče doseči.

Poleg tega. Zaradi povečanega napihnjenja obleke Leonov po vrnitvi prvič ni mogel vstopiti v zračno zaporo. Po več neuspešnih poskusih je sprejel tvegano odločitev - tlak v obleki je znižal na 270 mm. Hg steber Toda fizična in moralna moč Leonova je bila že na meji. Povišana temperatura, znatno potenje, krvni tlak do 180, pulz 160. In v tem stanju se odločite za zmanjšanje kisika, ki ga telo porabi. A drugega izhoda ni bilo. Odločitev se je izkazala za pravilno. Leonov je vstopil v komoro zračne zapore, vzpostavil tlak in uspešno zaključil vse nadaljnje operacije.

Načelo vstopa v vesolje skozi komoro zračne zapore ostaja osrednjega pomena za naš vesoljski program. Toda sama zračna zapora je že postala sestavni del zasnove orbitalne postaje in ni bila odstranjena po zaključku del, kot je bilo na ladji Voskhod-2.

Delo A. Leonova je pomagalo praktično rešiti številna vprašanja dejavnosti astronavtov v vesolju.

Na primer. Izkazalo se je, da je zapuščanje ladje in približevanje ladji z uporabo varnostne vrvice precej zapleten in nevaren postopek. Večja ko je razdalja odhoda od ladje, večja je hitrost vrnitve astronavta na ladjo in hitrost vrtenja astronavta samega.

To ne pomeni samo izgube orientacije, temveč tudi tveganje poškodbe vesoljske obleke in poškodbe astronavta v trenutku stika z elementi ladje in postaje. Navsezadnje so ti elementi lahko antene, ograje in drugi štrleči deli.

Poleg tega. Večja kot je dolžina vrvice, večja je verjetnost, da se bo astronavt zapletel vanj. Nenehno je treba spremljati položaj ne le lastne, ampak tudi vrvice, ladje in hitrosti vrtenja.

Transportno vesoljsko plovilo Soyuz ni bilo zasnovano za vesoljske sprehode med običajnim delovanjem. V primeru izrednega dogodka je mogoče avtonomne vesoljske obleke dostaviti reševalnemu vesoljskemu plovilu in izstopiti skozi loputo servisnega prostora.

Za Yu. Romanenka in G. Grechka izhod ni bil načrtovan. Toda v vesolje so se izstrelili po V. Kovalenko in V. Ryumin, katerih priklop se je končal neuspešno. Po njihovih neuspešnih poskusih je bilo treba preveriti priklopno postajo.

Pravzaprav izhod v osmozo ni bil dovoljen. G. Grečko naj bi, nagnjen do pasu iz prehodnega oddelka, pregledal priklopno enoto in podal mnenje o njenem stanju. Obveznosti Yu. Romanenka so vključevale zavarovanje: držanje G. Grečka za posebna stremena na nogah, da ne bi odletel v vesolje, in gladko obračanje v odprtini izhodne lopute za 360 stopinj.

Grečko ni samo pregledal vozlišča samega, ampak je s pomočjo televizijske kamere poslal tudi jasno sliko vozlišča na Zemljo.

Pogled na odprto vesolje je na G. Grečka naredil velik vtis in ni se mogel upreti vzklikom navdušenja, kar je skoraj pripeljalo do katastrofe.

No, Yu. Romanenko, ki je bil poleg odprte lopute, ni mogel pomagati, da ne bi pogledal takšne lepote vsaj z enim očesom. Navsezadnje morda ne bi prišlo do drugega takega primera. Takoj ko se je Grečko vrnil v kupe, je Romanenko hitro zdrsnil navzgor. V napoto mu je bila varnostna vrvica, ki jo je odpel, saj je mislil, da bo gledal ven, medtem ko se bo držal za loputo.

Ker Grečko ni pričakoval takšnega manevra, se ni takoj odzval na poveljnikovo gibanje. In že so ga potegnili iz kupeja v vesolje. V zadnjem trenutku je Grechku vseeno uspelo zgrabiti svojega tovariša za noge in ga povleči nazaj v kupe.

Vesolje je ponovno dokazalo, da ne odpušča malenkosti in nepazljivih napak.

Naslednji izhod v sili sta izvedla V. Lyakhov in V. Ryumin. Teleskopska antena, ki je odslužila svojo življenjsko dobo, je bila odstreljena, vendar se ni odmaknila od postaje, saj se je zataknila za konstrukcijske elemente postaje. Blokirala je dostop do priklopnih vrat. Astronavti so se bližali koncu svojega 175-dnevnega poleta, vendar so prostovoljno pristali na odhod v vesolje in uspešno odklopili anteno. To je bilo prvo popravilo v vesolju.

Sam proces odhoda v vesolje je dolgotrajen in zapleten pri izvedbi, čeprav se navzven vse ne zdi tako zapleteno. Obleci vesoljsko obleko, odpri loputo in se loti dela.

Vendar pa je treba pred odhodom v vesolje izpustiti zrak iz prehodnega prostora v vesolje. Če tega ne storite, potem je malo verjetno, da bodo astronavti lahko odprli izhodno loputo. Navsezadnje iz notranjosti prehodnega prostora zaradi presežnega tlaka v primerjavi s prostorom mešanica plina in zraka pritiska na loputo s silo več ton. Z izpustom mešanice iz prostora astronavti zmanjšajo nadtlak in si s tem olajšajo delo.

Hkrati kozmonavti pri zmanjševanju tlaka v prostoru ne smejo pozabiti na ustvarjanje ustreznega nadtlaka v svojih skafandrih. V začetnem trenutku sta tlaka v skafandru in v prehodnem prostoru enaka. Če zmanjšate tlak samo v prostoru, bo presežek tlaka v vesoljski obleki vse bolj razširil lupino vesoljske obleke, kar bo astronavtom otežilo dihanje.

Hkrati se morate spomniti, da stopnja zmanjšanja in izenačevanja tlaka v prostoru in vesoljski obleki ne sme preseči določene vrednosti. Sicer lahko kozmonavti doživijo dekompresijsko bolezen, tako kot potapljači.

Nič manj pomemben ni proces vračanja na orbitalno postajo. Najprej se tlak v predelu dvigne na tlak v obleki ob izhodu (seveda je izhodna loputa zaprta). Nato tlak v skafandru narašča počasi, milimeter za milimetrom, čemur sledi popolnoma enako povečanje tlaka v prostoru. Čas teče počasi, kozmonavti si zelo želijo hitro sleči skafandre in lahkotno zaplavati v prostoren delovni prostor. Ampak ne moreš. In astronavti potrpežljivo napredujejo s programom za dokončanje vesoljskega sprehoda.

Toda zdaj se je tlak v predelu, skafandru in delovnem prostoru izenačil, kozmonavti zapustijo skafandre in zdaj jim ni težko odpreti lopute v delovni prostor.

Podobne operacije, vendar brez uporabe vesoljskih oblek, so izvedli med skupnim poletom sovjetskih in ameriških vesoljskih plovil.

Da bi zagotovili krajši čas pri prehodu z ladje na ladjo, je bilo predlagano, da se na ameriško ladjo priklopi poseben prehodni modul. To je bilo posledica dejstva, da so imele sovjetske ladje navadno plinsko atmosfero pri običajnem atmosferskem tlaku. Ameriške ladje so uporabljale atmosfero kisika, vendar pri znižanem tlaku.

Glavni dejavnik, ki vpliva na pravilno delovanje astronavtov med vesoljskimi sprehodi, je breztežnost. In noben od poskusov dela v orbiti se ne bi končal uspešno, če jim strokovnjaki Centra za usposabljanje kozmonavtov ne bi zagotovili temeljite priprave na Zemlji. Za takšno usposabljanje se uporabljajo tako leteči breztežni laboratoriji kot hidrolaboratorij, v katerih se reproducirajo elementi breztežnosti in razvijajo metode za prihodnje delo v vesolju.

Vpliv breztežnosti so najbolj izkusili piloti pred začetkom vesoljskih poletov, ki so leteli v paraboličnem načinu letenja. Prvič, na določeni višini in pri jasno določeni hitrosti leta letalo preide v potop in pospeši do maksimuma. Nato začne pilot okrevati po potopu. V tem primeru preobremenitev doseže tri enote. Sledi vzpon in nastopi najprej delna in nato popolna breztežnost, ki lahko traja od 20 do 40 sekund.

V praksi se čas breztežnosti med takšnim letom močno razlikuje ne le od konstrukcije letala, ampak tudi od atmosferskih razmer v območju leta.

Prva skupina kozmonavtov je začela spoznavati breztežnost med letenjem lovskih letal v drugi kabini. Trajalo je le nekaj sekund. V tem času je astronavtu uspelo narediti nekaj požirkov iz bučke in začutiti izjemno lahkotnost v telesu. Toda nihče od njih ni znal povedati, kako bi se obnašal v dolgotrajnem breztežnostnem stanju. Zato je bila v prihodnosti breztežnost reproducirana za astronavte na letalu IL-76. Trajanje breztežnosti je doseglo 40–50 sekund. V kabino letala je bilo celo mogoče namestiti komoro zračne zapore, vendar je bilo treba celotno usposabljanje za izstop razdeliti na segmente po štirideset sekund na način. Bilo je zelo neprijetno.

In potem je bil v Centru za usposabljanje kozmonavtov zgrajen hidrolaboratorij, ki je stavba z bazenom v notranjosti. Tu se učinek breztežnosti reproducira s potopitvijo v vodo po Arhimedovem principu. Premer bazena je 23 metrov, globina 12 metrov, prostornina vode v skledi je 5000 kubičnih metrov. V stenah bazena na treh nivojih je 45 odprtin, 20 reflektorjev in 12 oddajnih televizijskih kamer.

Včasih zgodaj zjutraj lahko tukaj opazujete, kako se pod vodo spusti prava orbitalna postaja. Oziroma njegova postavitev v polni velikosti.

Šolanje astronavtov običajno traja 3–4 ure. Seveda je pred tem obvezen zdravniški pregled, lepljenje senzorjev, oblačenje skafandra.

Vesoljska obleka se pripravlja na potop hkrati z astronavtom. V ta namen so dodatne uteži nameščene v posebnih vrečah pred in za skafandrem, da se doseže ničelni vzgon za astronavta v danem skafandru in na določeni globini potopa. To pomeni, da dosežejo takšen položaj, da se zdi, da kozmonavt na globini 3–4 metre (katera koli globina) ne lebdi ali se potopi. Rad bi izplaval ali se potopil, a ne more. Lahko premika roke, noge, se vrti v različne smeri, vendar ostane na enem mestu, dokler ne začne premikati telesa vodoravno z močjo svojih rok. In to stanje je primerljivo z občutki astronavta med pravim vesoljskim sprehodom.

Včasih teža opremljene obleke za delo pod vodo doseže 200 kilogramov ali več. V njem se ne moreš sprehajati po dvorani. Zato astronavt vstopi v skafander, žerjav pa ju počasi dvigne in spusti na pravo mesto pod vodo.

V vodi astronavta pričakajo posebej izurjeni potapljači, ki zasukajo, zavrtijo, preverijo ničelni vzgon in astronavta odvlečejo do želene točke stika s postajo. Nato kozmonavt-poveljnik in kozmonavt-inženir letalca delata neodvisno in vse operacije izvajata tako, kot bi to počela v realnem vesoljskem okolju.

Potapljači so ves čas v bližini.

Zelo pogosto vodja usposabljanja kozmonavtom predstavi, da je eden od kozmonavtov izgubil zavest in da mora drugi pomagati prvemu.

Astronavt "izgubil zavest" zmrzne. Njegove roke mlahave. Zaradi sile zunanjih motenj se začne gladko odmikati od postaje in le dolžina varnostne vrvice mu ne dovoljuje, da lebdi daleč.

Naloga reševanja v vesolju je zelo težka. Zanašati se morate samo na moč svojih rok, ne samo, da sami pridete do varnostne lopute zračne zapore, ampak tudi, da tja vlečete svojega tovariša.

V hidrolaboratoriju se ne simulirajo vsi dejavniki breztežnosti, ampak se izguba teže simulira poljubno dolgo. Ta okoliščina omogoča podvajanje celotnega dela astronavtov v vesolju v hidrolaboratoriju od začetka do konca.

Splošno usposabljanje astronavtov za delo v vesolju poteka tako temeljito in poglobljeno, da zaradi njihove strokovne pripravljenosti pri izhodu nikoli ni prišlo do izrednih okoliščin.

In zdaj še nekaj dejstev iz določenih vesoljskih sprehodov astronavtov.

JULIJ 1982 A, Berezova in V. Lebedev so v vesolju preživeli 2 uri in 33 minut. Njihova naloga je bila razmeroma preprosta, vendar so glede na časovni razpored zemeljskih strokovnjakov ostali zunaj dlje, kot je bilo načrtovano. Pojavil se je sum, da astronavti opravljajo neko delo »za svoje osebne namene«.

O tej temi ni bilo nobenih pogajanj, ni bilo nobene telemetrije - niti dokazati niti ovreči. Toda zdelo se je, da so naslednje odprave potrdile to domnevo. Čelada Lebedevovega skafandra je imela tako udrtino, ki je preprosto ni mogoče dobiti med običajnim izhodom ali med dejanji znotraj postaje. Ostala je le ena stvar - astronavtov nepooblaščen odhod s postaje, da bi pridobil lastne izkušnje.

Druga izkušnja A. Leonova je pokazala, da med ostrim odhodom iz vesoljskega plovila napeta vrvica dobesedno vrže astronavta nazaj na trup. In ostrejši kot je umik, močnejši je udarec. To je bil edini način, da bi dobil tako udrtino na čeladi. Toda astronavti so ostali pri svojem. Z njimi je bilo vse v redu. Odnosi med člani te posadke med letom so bili zapleteni, tukaj pa so bili enotni. Moral sem zamenjati poškodovani skafander, ne da bi razumel razloge.

1984 Svetlana Savitskaya je prvič odšla v vesolje. Bila je tudi prva ženska, ki je opravila drugi vesoljski polet. Ne veliko, a smo vseeno prehiteli Američane.

Odhod v vesolje je fizično težka operacija, zato je bil V. Džanibekov ves čas poleg Svetlane. Pred njo so bile preproste operacije, vendar je morala najprej priti na lokacijo eksperimentalne naprave, popraviti položaj nog v sidru in šele nato, sprostiti roke, izvesti eksperimentalni program. Savitskaya je prišla na mesto, vendar se ni mogla upreti v sidro. Da bi to naredila, je morala, z rokami prijeti za držala, z močjo trebušnih in spodnjih hrbtnih mišic vstaviti noge v sidro. Čas je minil, program se je začel kvariti in takrat se je Džanibekov pritrdil poleg nje, prijel Savitsko za "pas" in ji noge vtaknil v sidro. Ostalo je bilo že preprosto.

Res je, med poročanjem o letu je Savitskaya nenehno poskušala dokazati, da ji je Dzhanibekov zaman pomagal. Vse bi lahko naredila sama, a je pohitel.

1988 Prvi tujec, ki je šel v vesolje s postaje Mir, je bil francoski kozmonavt J. Chrétien.

Njegov izhod se je začel 9. decembra in je od Chrétiena in njegovega poveljnika A. Volkova zahteval ogromno fizične moči in poguma. Začelo se je z dejstvom, da je Chrétien na samem začetku izpusta kršil nekatera priporočila strokovnjakov. Obleka ima termo-hladni regulator za deset položajev. Chrétienu se je zdelo premrzlo in je prižgal toplo. Strokovnjaki priporočajo, da skafander najprej ohladite. Zaradi tega se je steklo Chretienove čelade začelo roseti. Spoznal je, da se mora ohladiti. Toda porazdelitev prihaja iz ledvenega dela. Tam se je ohladilo.

Mogoče se je Chretien bal, da bo dobil išias, pa se je odločil, da ga bo spet »pogrel«. Vendar je znano, da noben sistem ne mara trzanja. Steklo se je popolnoma zarosilo. Chrétien je postal zaskrbljen. Navsezadnje se je izhod šele začel. Utrip je dovoljen do 150 utripov na minuto, vendar je njegov že višji. Nadzorni center je skrbelo, ali naj ustavi izhod.

Volkov je ublažil situacijo. Pomiril je Chrétiena in mu prilagodil sistem. Meglenje je malo popustilo in so šli. Rus, če se odloči nekaj narediti, tega ne more ustaviti. Volkov je pomagal Chretienu in ga vodil za roko kot vodnik. Tovora je bilo veliko, razdalja do delovnega mesta je bila dolga. Na mesto smo prišli s celourno zamudo.

Od tam so se stvari izboljšale. Lotili so se dela. Namestili so šesterokotno paličasto konstrukcijo, jo začeli odvijati, a se ni premaknila. Zmrznila je in to je bilo to. Francoski znanstveniki niso upoštevali vesoljskih razmer. Končno, že na senčni strani, zunaj območja komunikacije s strokovnjaki, po novem udarcu Volkovega svinčenega škornja in njegovih nekaj "čarobnih ruskih" besed, se je struktura razkrila v vsem svojem sijaju. Vse, kar ostane, je ugoditi strokovnjakom po stiku.

Po poskusih je bil ta dizajn poslan v vesolje, opravil drugo delo in odšel nazaj. Zelo utrujen. Chrétienov kozarec ni več znoj, ampak čista voda. Toda glavna stvar, ki jo je moral narediti, je bila jasno in varno zapreti izhodno loputo za seboj. Te operacije zahtevajo ne le natančnost, ampak tudi veliko fizično moč.

Volkov ni imel možnosti zamenjati mesta s Chretienom v prehodnem oddelku zaradi tehnologije izhoda. Nisem mogel pomagati. Kakršni koli premiki v utesnjenem predelu bi lahko povzročili poškodbe skafanderjev ali opreme v prostoru.

Mine 10 minut, 20, Francozu pa ne uspe. Že Volkov ga pritiska s celim telesom, ustvarja dodatno oporo, še vedno poskuša pomagati. Vse brez uspeha. Chrétien nima dovolj za dokončanje operacije, v skafandrih pa je vedno manj zraka. V nadzornem centru so že začeli razmišljati o nujnih ukrepih. In potem se je narava usmilila. Z neverjetnim naporom je Chrétien zaprl izhodno loputo, dokler je niso zaklenili kontrolni senzorji. In kmalu so kozmonavti, utrujeni in srečni, pili čaj na postaji in razkrili svoja telesa, pokrita z modricami in udarci, zdravniku na krovu V. Polyakovu. Astronavtom je spretno in hitro povrnil moč.

1990 A. Viktorenko in A. Serebrov sta preizkusila vesoljski motocikel v vesolju. Namenjen je bil samostojnemu gibanju v prostoru brez varnostnih kablov.

Bilo je mišljeno, mišljeno, a kljub temu je bilo med testiranjem povezano s postajo s krmilnimi vrvicami. Serebrov se je premaknil 33 metrov od postaje, Viktorenko 40 metrov.

1990 A. Solovjev in A. Balandin se na vesoljske sprehode nista posebej pripravljala, sta pa opravila obvezni tečaj usposabljanja v hidravličnem bazenu. Zgodilo se je, da so kmalu po priklopu na postajo Mir ugotovili, da so se trije od šestih dvometrskih toplotnoizolacijskih ladij transportne ladje odluščili in prosto bingljajo. Sprva ta okoliščina astronavtov in strokovnjakov ni zares motila. Zdi se, da to ni oviralo vrnitve na Zemljo. Toda ko je prišel čas za dejansko vrnitev, se je izkazalo, da obstaja majhna možnost, da bi se cvetni listi pri odklopu zataknili za kaj. Kar se je zgodilo potem, je bilo nepredvidljivo.

Strokovnjaki so presodili in odločili, da je treba te cvetne liste pritrditi na ladjo. Posadka se je strinjala z odhodom v vesolje, čeprav so strokovnjaki dvomili. Navsezadnje so morali astronavti hoditi vzdolž telesa dveh modulov in postaje, opraviti delo in se vrniti po isti poti.

Izhod se je začel skozi loputo modula Kvant-2, ki sta ga Viktorenko in Serebrov prej preizkusila 4-krat. Njegova posebnost je, da se ne odpira znotraj modula kot prej, ampak navzven. Prej je bilo lažje. Skozi ventil je bila atmosfera iz prehodnega prostora izpuščena v vesolje, s čimer se je tlak izenačil. Nato se je loputa prosto odprla. Pri zapiranju, ko se je tlak v predelu ponovno dvignil, je bila loputa ponovno varno pritisnjena na vtičnico z atmosfero.

Nova loputa je počila navzven zaradi atmosferskega tlaka v predelu in le zanesljive ključavnice so jo držale na mestu. Pred izstopom je bilo treba loputo odpreti za milimeter in počakati, da se zrak v predelu popolnoma sprosti v vesolje. Šele po tem je bilo mogoče odstraniti zapore in odpreti loputo. Toda astronavtom se je mudilo in so postanke odstranili 20 sekund prej. Pritisk je loputo s silo vrgel navzven in jo odtrgal z enega od tečajev. Astronavti tega sploh niso opazili. Samo občudovali smo nenadoma odprt prostor in sonce.

Astronavti so do vesoljskega plovila hodili skoraj 3 ure, pri čemer so uporabljali le kratke varnostne vrvice. Delo so uspešno opravili, vrnitev pa je trajala še tri ure. In šele takrat so ugotovili, da se loputa ni zaprla.

Življenjska doba skafanderjev se je iztekla. Nahranili so se z zrakom iz omrežja na vozilu in spet nadaljevali z delom. Ampak ne koristi. Loputo sem moral pustiti odprto, s tem pa je bil prostor brez tlaka. Vstopili so v naslednji oddelek in za seboj zaprli drugo loputo. Povedati je treba, da je imel kompleks tistega dne 11 hermetično ločenih oddelkov. Tako začasna razbremenitev enega od njih ni grozila z velikimi težavami. Čeprav je strokovnjake skrbelo vprašanje: kako bi se oprema obnašala v predelu brez tlaka?

Pozneje je ista posadka opravila več potovanj, da bi popravila to loputo. Delo je nadaljevala naslednja ekipa. In šele tretja posadka je dokončala popravilo lopute.