103160, г.Москва, ул. Профсоюзная, д.84/328(499)794-83-06

ЧЕЛОВЕК В КОСМОСЕ . .......... 60 ЛЕТ.

26.07.2021

20. Открытие Космоса


«Выход в открытый космос — работа или прогулка космонавта в космическом пространстве за пределами своего корабля. Используемый в России, США, Европе термин «внекорабельная деятельность» (англ. Extra-vehicular activity, EVA) — более широкий и включает в себя также понятие выхода из корабля на поверхность Луны, планеты или другого космического объекта»,- такое определение даёт в Интернете Википедия.

Как же готовилась, начиналась и развивалась за прошедшие годы эта «внекорабельная деятельность»?

Но, прежде всего - каково человеку в Космосе?

Выходы в открытый космос опасны по многим причинам. Первая, порождённая самим человеком — возможность столкновения с космическим мусором. Орбитальная скорость на высоте 300 км над Землёй (типичная высота полёта пилотируемых космических кораблей) — около 7,7 км/с. Это в 10 раз превышает скорость полёта пули, так что кинетическая энергия частицы краски или песчинки эквивалентна энергии пули, обладающей в 100 раз большей массой. С каждым космическим полётом появляется всё больше и больше орбитального мусора, из-за чего эта проблема продолжает оставаться наиболее опасной.

Другая причина опасностей выходов в космос — то, что окружающая обстановка в космическом пространстве чрезвычайно сложна для предполётного моделирования. Выходы в космос обычно планируются на поздней стадии разработки полётного плана, при обнаружении каких-либо насущных проблем или неисправностей, иногда даже в процессе самого выполнения полёта. Потенциальная опасность таких выходов ведёт к дополнительной эмоциональной нагрузке на космонавтов.

Открытый космос-1.jpg

Потенциальную опасность несёт и возможность недопустимого удаления от корабля, грозящая гибелью из-за окончания запаса дыхательной смеси. Опасны также возможные повреждения или проколы скафандров, разгерметизация которых грозит аноксией и смертью.

Всё это надо было предусмотреть, разрабатывая программы, связанные с выходом человека в открытый космос, возможности которого предсказывал ещё Константин Эдуардович Циолковский.

Исторически из-за разницы в конструктивных особенностях первых космических кораблей в США и в СССР по-разному определяют момент начала выхода в космос. В советских кораблях с самого начала имелся отдельный шлюзуемый отсек, и началом выхода в космос считается момент, когда космонавт разгерметизирует шлюз и оказывается в вакууме, а его завершением — момент закрытия люка.

Ранние американские корабли шлюзовой камеры не имели, и при выполнении выхода в космос разгерметизировался весь корабль. В этих условиях за начало выхода в космос принимался момент, когда голова астронавта выступала за пределы корабля, даже если его тело ещё продолжало находиться внутри отсека. Современный американский критерий выхода в открытый космос принимает переключение скафандра на автономное питание в качестве начала и начало наддува - за окончание.

Выходы в открытый космос могут выполняться по-разному. В первом случае космонавт связан с космическим кораблём специальным страховочным фалом, иногда объединённым со шлангом подачи кислорода (в этом случае его называют «пуповиной»), при этом для возвращения на корабль достаточно просто мышечных усилий космонавта. Другой вариант — полностью автономный полёт в космическом пространстве. В этом случае необходимо обеспечить возможность возвращения к космическому кораблю при помощи специальной технической системы.

В СССР для обеспечения выхода человека в открытый космос в НПО «Энергия» был создан переходной шлюз под кодовым названием «Волга». Он имел цилиндрическую конструкцию и состоял из 36 надувных секций, разделенных на 3 изолированных друг от друга группы. Шлюз сохранял свою форму даже в случае выхода из строя двух из них. Космонавт, выходящий в открытый космос, соединялся с кораблем фалом, по которому обеспечивалась связь с бортом корабля и подавался кислород. Тем не менее, на скафандре космонавта крепился дополнительный баллон с кислородом.

Беркут скафандр.jpgТеперь дело за скафандром. Таковой разработали на Научно-производственном предприятии «Звезда». Это был скафандр «мягкого» типа («Беркут») - костюм с многослойной герметичной оболочкой, которая поддерживала оптимальное давление для нормальной работы космонавта. Его вес вместе с ранцем – 40 кг. Снаружи скафандр имел покрытие белого цвета для защиты человека от теплового воздействия солнечных лучей. Шлем скафандра имел двойное остекление и фильтр, которые закрывали глаза космонавта.

Как известно, первый выход в открытый космос в таком скафандре из корабля «Восход-2» был совершён советским космонавтом Алексеем Леоновым 18 марта 1965 года. Вся процедура выхода в открытый космос была проверена во время наземных тренировок и смоделирована в невесомости на борту летящего по параболической траектории самолета.

Сразу же после выхода на заданную орбиту космонавты начали подготовку к выходу в космос. Беляев помог Леонову облачиться в скафандр и укрепить аварийный баллон с кислородом. Затем он вышел в открытый космос. 

"Когда я выплыл из шлюзовой камеры, у меня в первую минуту дух захватило: яркое солнце, тишина необыкновенная! ....Картина космической бездны, которую я увидел, своей грандиозностью, необъятностью, яркостью красок и резкостью контрастов чистой темноты с ослепительным сиянием звезд просто поразила и очаровала меня", - так выразил своё первое впечатление космонавт и художник Алексей Леонов.

Он мягко оттолкнулся от корабля, осторожно подвигал руками и ногами. Движения выполнялись сравнительно легко, и он, раскинув руки, стал свободно парить в пространстве, при этом 5-метровый фал связывал его с кораблем. С борта корабля за Леоновым постоянно следили две телевизионные камеры.

Как оказалось, первая модификация «Беркута» имела недостатки. Из-за разности давлений скафандр раздувался и мешалОткрытый космос_2.jpg движениям космонавта, что, в частности, затруднило Леонову возвращение на корабль. По итогам первого выхода, были сделаны выводы о возможности человека выполнять работы в открытом космосе и необходимости доработки оборудования.

Международная авиационная федерация утвердила мировой рекорд продолжительности пребывания человека в космическом пространстве вне космического корабля – 12 минут 9 секунд, и абсолютный рекорд максимальной высоты полета над поверхностью Земли космического корабля «Восход-2» – 497,7 километра.

Американская пилотируемая программа в этот момент была сосредоточена на других задачах, но резонанс от полета «Восхода-2» вызвал беспокойство в НАСА. Представителям агентства ставили на вид — на вас тратятся огромные средства, а впереди снова оказываются русские.

Уравнять достижения было поручено экипажу американского корабля «Джемини-4» в составе Джеймса МакДивитта и Эдварда Уайта, который стартовали с космодрома на мысе Канаверал 3 июня 1965 года. Главной задачей полета «Джемини-4» называлась проверка возможности длительного нахождения экипажа в космосе, что рассматривалось как подготовка к лунной миссии. «Американским Леоновым» предстояло стать Уайту. Он имел инженерное образование и опыт работы летчиком-испытателем.

Первой по плану операцией на орбите было сближение с отработавшей второй ступенью ракеты-носителя, однако сразу эту задачу выполнить не удалось. Экипажу дали команду — переходить к выходу в открытый космос. Для этого нужно было провести разгерметизацию корабля. Астронавтам пришлось повозиться с открытием люка, и когда он, наконец, он поддался, Эдвард Уайт шагнул в бездну.

Если Леонов был прикреплен к кораблю фалом, а передвигаться мог только при помощи собственных движений, то у Уайта было специальное приспособление — так называемый «самострел», представляющий собой газовый пистолет. Отлетев от корабля на несколько метров, Уайт пустил «самострел» в ход. Как оказалось, маневрирование с устройством осуществляется довольно легко, и астронавт стал продолжать эксперименты. Он так увлекся, что командному центру пришлось напомнить ему, что пора возвращаться на борт.

Открытый космос Уайт.jpg«Это самый печальный момент в моей жизни», — произнёс Уайт. Правда, скоро стало не до шуток: когда он оказался внутри корабля, выяснилось, что люк не хочет закрываться. После безрезультатных попыток справиться с люком по инструкции, астронавты поступили "по-русски" — навалились вдвоем, используя грубую силу. Сработало — люк закрылся, и экипаж продолжил выполнять задачу.

Дальнейший полет прошел без особых происшествий, кроме одного инцидента. На 48-м витке произошёл сбой в работе бортового компьютера фирмы IBM. По этой причине спускаемый аппарат приводнился в стороне от расчетного района. Тем не менее полет «Джемини-4» завершился успешно, и Эдвард Уайт стал новым героем американской нации.

Следующее поколение советских скафандров появилось под названием «Ястреб». Он также предназначался для выхода в открытый космос и был очень похож на «Беркут». «Ястреб» использовался всего один раз на новом космическом корабле «Союз», который совершил свой первый полет в 1967 году. А затем его заменила усовершенствованная модель — скафандр «Орлан».

«Орлан» — самый массивный из всех существующих на сегодняшний день российских скафандров. Его основная задача — защита космонавтов от микрометеоритов и радиации во время выхода в космос. «Орлан» прочный и многослойный, но очень тяжелый — он весит около 115 кг., но за пределами космической станции космонавты обычно работают только руками, паря в невесомости.

Впервые «Орлан» был опробован для выхода в открытый космос в 1977 году, и его различные версии до сих пор используются на МКС.

Скафандры оказались необходимыми не только для выхода в открытый космос. Это доказала трагедия: по возвращении на Землю кабина «Союза» разгерметизировалась, и все три космонавта, на которых не было скафандров, погибли. Был срочно разработан скафандр «Сокол». С 1973 года и по сей день космонавты всегда надевают «Сокол», когда направляются в космос на корабле «Союз».

Испытать себя в скафандре «Орлан» пришлось и первой женщине, вышедшей в открытый космос, Светлане Евгеньевне Савицкой. Выход состоялся 25 июля 1984 года с борта орбитальной космической станции «Салют-7».

Вот её впечатление о скафандре: «Скафандры, в которых стартуют и спускаются, их шьют индивидуально для каждого. А вот скафандры для выхода в открытый космос совершенно одинаковые, что для женщин, что для мужчин. Они только подгоняются специальными затяжками, можно на больший, можно на меньший рост. Когда мы прилетели и выходили в открытый космос, там было два скафандра на борту. Они были в принципе одинаковые, но подобраны — один на командира Кизима, тот невысокий, не выше меня, и другой на бортинженера Соловьева, он высокий и крупный. Капитанский был с красной полосой, а у бортинженера — с синей, чтобы знать, где кто за бортом. Джанибеков, прилетевший со мной, был крупнее и выше меня, поэтому ему достался скафандр бортинженера, хотя он был у нас командиром. А мне командирский пришлось надеть, с красной полосой. Все это условно и ничего не меняет, подумаешь, где какая полоса».

За пределами орбитальной станции Светлана Евгеньевна была более 3 часов. Вместе с космонавтом Владимиром Джанибековым они провели испытания уникального универсального ручного инструмента, с помощью которого можно было

Савицкая скафандр.jpg

 сваривать, резать и паять металл.

«Мы попеременно находились за бортом станции три с четвертью часа. Это около двух витков „свет — тень“. В „тени“ не работали, прибор требовал максимальной точности. В принципе, скафандр позволял провести в открытом космосе и до шести часов», — вспоминает Светлана.

Когда её спросили - испытывала ли она «непередаваемые ощущения», ответ был такой: «Когда делаешь что-то первой и если будет отрицательный результат, то думаешь, как на это в своей стране и за рубежом смотрели бы. Вот об этом я и думала, чтобы сделать все хорошо. Мы просто делали свою работу, у нас была задача — сделать ее хорошо. Не могу сказать, что у меня дыхание сперло или что-то еще в этом роде».

Ее коллеги - мужчины потом не скрывали своего восхищения: Светлана поразила их своей железной волей, отменной дисциплинированностью и спокойствием. Никаких лишних эмоций, только четкое выполнение работы!

Испытательные работы экипаж закончила даже на несколько минут раньше отведенного на эксперимент времени. Никаких нештатных ситуаций не произошло. На Землю «Союз Т-12» вернулся 29 июля. Все поставленные задачи были выполнены в полном объеме.

Светлана Савицкая стала первой женщиной, совершившей два космических полета. И ещё у неё на счету не мало других достижений, так что она заслуживает более подробного знакомства.

Родилась в семье аса и Дважды героя Советского Союза Евгения Савицкого, впоследствии Маршала авиации. Ее мама Лидия во время войны служила в авиакорпусе которым командовал отец, затем работала педагогом. Светлана поступила в МАИ и параллельно начала учебу в авиационном летно-техническом училище города Калуги. В 1971 году было окончено летное училище, в следующем году получен диплом МАИ.

Окончание летного училище принесло Светлане квалификацию летчик-инструктор, причем в этой профессии девушка уверенно теснила многих мужчин. Вошла в состав сборной СССР по пилотажному спорту. В 1970 году в Великобритании проходил чемпионат мира по пилотажному спорту. Светлана стала чемпионкой мира по пилотированию поршневых самолетов среди женщин. За это достижение её удостоили звания заслуженного мастера спорта СССР. Членом сборной страны Савицкая была по 1977 год, получив множество различных международных титулов и установив изрядное количество авиационных и парашютных рекордов.

После окончания института работала лётчиком-инструктором, училась в школе лётчиков-испытателей. В 1976 году начала работать лётчиком-испытателем НПО «Взлёт». Выполняла полёты на самолётах «МиГ-21», «МиГ-25», «Су-7», «Ил-18», «Ил-28». С 1978 года работала лётчиком-испытателем Московского машиностроительного завода «Скорость» КБ А. С. Яковлева откуда и была командирована в отряд подготовки космонавтов.

Савицкая_3.jpgВ августе 1982 года в должности космонавта-исследователя Светлана на корабле "Союз Т-7" отправилась к станции "Салют-7", на борту которой успешно осуществила запланированную программу исследований. Пробыв в космосе больше недели, женщину вернулась на Землю на корабле "Союз Т-5". Второй полет к станции "Салют-7" состоялся для Савицкой в июле 1984 года, во время которого она и выходила в открытый космос.

Так она стала единственной женщиной 2 раза удостоившейся звания Героя Советского Союза.

Выходы в открытый космос постепенно становились рутинной работой по обслуживанию космических станций с внешней стороны. Рекорд по количеству выходов (16) и по общей продолжительности пребывания (82 часа 22 минуты) принадлежит советскому и российскому космонавту Анатолию Соловьёву.

Приведём здесь некоторые из примечательных фактов мировой деятельности в открытом космосе.

Астронавт NASA Брюс МакКэндлесс стал первым человеком, вышедшим в открытый космос без страховочной привязи. Во время полёта спейс-шаттла «Челленджер» в 1984 году МакКэндлесс использовал реактивный ранец, чтобы отдалиться от космического челнока на 100 метров, а затем вернуться назад.

Самый короткий выход в космос составил всего 14 минут, когда у американского астронавта Майкла Финке произошла разгерметизация кислородных баллонов во время наружных работ на МКС ( 2014 год). Он и его напарник Геннадий Падалка были вынуждены досрочно вернуться на борт космической станции. Падалка и Финке использовали российские скафандры «Орлан», поскольку в американских скафандрах ранее возникла проблема с охлаждением.

Самый длинный выход в открытый космос продлился 8 часов 56 минут и произошёл во время миссии спейс-шаттла «Дискавери» (2001 г.). Астронавты NASA Сьюзен Хелмс и Джим Восс осуществляли работы по строительству Международной космической станции.

Соловьёв и Баландин.jpg

Один из наиболее заслуживающих уважения выходов в открытый космос осуществили советские космонавты Анатолий Соловьёв и Александр Баландин с орбитальной станции «Мир» (1990 г.) Выход, главной целью которого была починка повреждённой изоляции корабля «Союз», обернулся опасностью для жизни космонавтов, когда при возврате на станцию её шлюз сломался и не смог закрыться. Космонавты смогли использовать запасной шлюз в модуле «Квант-2» и вернуться на «Мир».

А это случилось в 2013 году. Спустя пару минут после того, как астронавт Европейского космического агентства Лука Пармитано покинул МКС, он почувствовал стекающую по задней части гермошлема воду. Пармитано с трудом смог вернуться назад, поскольку вода попала ему в рот, глаза и уши. Напарники итальянского астронавта позже подсчитали, что в его шлеме скопилось около двух литров воды. Работы в открытом космосе были приостановлены на многие месяцы, пока NASA расследовала причины поломки скафандра.

В истории выходов в открытый космос были две самые сложные ремонтные работы, выполненные астронавтами при починке орбитальных станций. Первая была осуществлена в мае и июне 1973 года, когда члены первого экипажа американской станции «Скайлэб» ремонтировали станцию, получившую повреждения во время запуска. Помимо всего прочего, астронавты установили солнечный «зонтик», чтобы охладить перегревающуюся станцию. Второй случай произошёл 3 ноября 2007 года, когда американский астронавт верхом на роботизированной руке спейс-шаттла достиг повреждённых солнечных панелей МКС и осуществил их ремонт, в то время как они находились под напряжением.

Так человек осваивал внекорабельную деятельность, а Космос напоминал, что не прощает даже малейших просчётов в обращении с ним.

(Продолжение следует)

Труженики космоса,© 2010-2019
ОСОО "Союз ветеранов Космических войск"
Разработка и поддержка
интернет-портала - ООО "Сокол"