186 суток на орбите (спросите у космонавта) - Тим Пик
В редких случаях протокол по использованию инструментов дает сбой. Причины могут быть разные – например, предмет мог быть неправильно закреплен или космонавт присоединил трос, но ворота на крюке закрылись не полностью, в результате чего трос снова свернулся. Какова бы ни была причина, если что-то не было прикреплено тросом и «упало», то, как правило, это потеряно навсегда. Все, что может сделать экипаж в данном случае, – как можно быстрее сообщить в Управление полетами скорость и направление улетевшего инструмента. Также очень важно получить видеоизображение. Сделав это, эксперты в ЦУПе смогут сразу же выявить и отследить упущенный предмет, чтобы определить, будет ли он представлять угрозу для космической станции.
Упущенный предмет почти сразу становится фрагментом космического мусора. Скорее всего, предмет будет продолжать движение от космической станции и в конце концов сгорит в атмосфере Земли. Тем не менее точно так же, как космическая станция, этот потерянный предмет облетает планету каждые полтора часа, а это значит, что у Управления полетами есть 90 минут, чтобы удостовериться, что он не представляет угрозы и не столкнется со станцией на следующей орбите.
В: Во время выхода в открытый космос вам можно что-нибудь съесть?
О: К сожалению, во время выхода в открытый космос у нас есть лишь возможность сохранить влагу в организме – перекусить мы не можем. Перед тем как надеть в скафандр, каждый космонавт заполняет мешок для питья, который содержит около литра воды. Это обычная вода с космической станции (то есть переработанная при комнатной температуре моча), без добавления солей, кофеина или энергетических продуктов.
Мешок с водой прикрепляется на передней части скафандра (внутренней, конечно). Небольшая трубочка ведет прямо в шлем; на ее конце располагается небольшой резиновый предохранитель, который космонавт срывает зубами. В ходе подготовки каждый космонавт подбирает оптимальную для него высоту и расположение трубочки. Это очень важно – если закрепить трубочку слишком высоко, то вы будете задевать ее подбородком при любом движении головы, а если закрепить слишком низко, то есть риск вообще до нее не дотянуться и остаться без воды. Однажды во время тренировок я совершил ошибку новичка – сделал слишком большой глоток, а затем неаккуратно выпустил трубку изо рта. Вода скользнула по внутренней части моего козырька, и в течение оставшихся нескольких часов моего тренировочного выхода в «открытый космос» мне пришлось вглядываться в происходящее сквозь надоедливые капельки, что развлекло поддерживающих меня дайверов.
В настоящее время НАСА изучает возможность использования белковых или углеводных добавок, но пока космонавты во время выхода в открытый космос просто пьют воду. По этой причине важно накануне вечером хорошо поужинать и плотно позавтракать на следующее утро, прежде чем надеть скафандр. Все очень похоже на подготовку бегуна к марафону – загрузка тела углеводами обеспечивает резервуар энергии, которую организм может задействовать во время выхода в открытый космос.
В: Как вы сохраняете температуру тела, если в космосе так холодно?
О: Предметы в космосе могут быть как очень горячими, так и очень холодными, и это серьезное испытание не только для наших скафандров, но и для всего, что должно выдерживать столь значительный перепад температур. Говоря о температуре в космосе, важно понимать, что мы говорим не о температуре воздуха, ведь воздуха в космосе нет. Без воздуха нет конвекции, поэтому наши скафандры приспособлены к передаче тепла путем кондукции (например, когда космонавты касаются части космической станции) или излучения.
Горячая плазма Солнца испускает фотоны, элементарные частицы, обладающие энергией и импульсом; те из них, что поглощаются объектами в космосе, очень сильно нагревают их. В то же время фотоны испускают все тела, температура которых выше абсолютного нуля. Этот баланс поглощения и испускания фотонов собственно и определяет температуру предмета. Например, в космосе кусок металла на свету будет иметь температуру плюс 260 градусов по Цельсию, а в тени – минус 100 градусов по Цельсию. Космическая станция состоит из множества элементов, каждый из которых имеет различные тепловые свойства и испытывают разный уровень теплового излучения Солнца. Во время выхода в открытый космос космонавты неизбежно будут прикасаться к предметам, имеющим разную температуру, и перчатки должны справиться с термическими перепадами. Другая проблема заключается в том, что космонавты в процессе работы могут быстро перемещаться из освещенных Солнцем участков в тень, поэтому скафандр конечно же должен выдерживать быстрые изменения теплового воздействия.
Чтобы компенсировать экстремальные перепады температур, скафандр у нас многослойный – это защищает тело от излишней потери или излишнего поглощения тепла.
Ученые разработали специальный материал – многослойный изолятор (MLI), и он широко используется не только в космонавтике, но и везде, где необходимо защитить чувствительные части оборудования в условиях перепада температур. Космический скафандр настолько здорово справляется с перепадами, что за пять часов работы в открытом космосе я лишь дважды отрегулировал температуру.
Итак, как же мы поддерживаем температуру тела? Прежде всего мы полагаемся на тепло нашего тела. Во время выхода в открытый космос мы работаем, что говорится, в поте лица, и наши тела выделяют большое количество тепла. Этого достаточно, чтобы чувствовать себя комфортно. Единственное, что иногда может замерзнуть, – это пальцы рук, но на перчатках есть электрические нагреватели, которые при активации согревают кончики пальцев. При каждом приближении тени нас предупреждали с Земли, что необходимо эти нагреватели включить.
Если тело выделяет достаточно тепла, а скафандр отлично его сохраняет, то не менее важным становится следующий вопрос…
В: Как обеспечивается охлаждение тела в открытом космосе?
О: Для этого мы надеваем под скафандр специальный костюм с жидкостным охлаждением и вентиляцией (LCVG). Он состоит из многочисленных пластиковых трубочек маленького диаметра. Когда это необходимо, через трубочки прогоняется холодная вода. А как же она охлаждается? Вот это уже чуть сложнее. В скафандре есть такая пористая пластина – сублиматор. Часть воды, проходя через сублиматор, замерзает, а затем медленно превращается в пар, который выводится в космос. (Напомню, что сублимирование – это перевод вещества из твердого состояния (лед) в газообразное, минуя жидкую фазу, а пар это и есть газ.) Если вы поняли, создается такой пакет со льдом, который охлаждает воду и удаляет выделяемое телом космонавта тепло.
На передней части скафандров
