Что такое космический скафандр и зачем он нужен
Космический скафандр — это сложное техническое снаряжение, основная задача которого — создать для космонавта или животного герметичную и безопасную среду, полностью изолированную от агрессивных условий космического пространства или разреженных слоёв атмосферы. Конструкция этого костюма представляет собой прочную оболочку, которая не пропускает внешнюю среду внутрь. Внутри скафандра искусственно поддерживается необходимое для жизни давление, состав атмосферы и температура, что обеспечивает возможность дыхания и нормальной жизнедеятельности.
Исторические предпосылки создания
Потребность в защитных костюмах возникла задолго до начала космической эры — вместе с развитием авиации. Когда пилоты начали подниматься на высоты более 6000 метров, они столкнулись с серьёзными проблемами. Разреженный воздух на такой высоте приводит к кислородному голоданию. Кроме того, низкое атмосферное давление вызывает декомпрессию: азот, растворённый в тканях организма, переходит в газообразное состояние, что может привести к кессонной болезни и сильным болям. Эти факторы и стали толчком для разработки первых высотных герметичных костюмов.
Первые шаги: советские разработки 1930-х годов
Первый советский скафандр был создан инженером Е. Чертовским в 1931 году. Это был герметичный комбинезон со шлемом и смотровым стеклом, в который воздух подавался под давлением. Однако эта модель была довольно примитивной и не позволяла эффективно работать, так как не имела шарниров в области суставов. Прорывом стала третья модель Чертовского — «Ч-3», которую по праву можно считать первым полноценным высотным скафандром в СССР.
Параллельно работы велись в Центральном аэродинамическом институте (ЦАГИ) под руководством А. Бойко и А. Хромушкина. Их модель «СКЦАГИ-1», созданная в 1937 году, стала значительным шагом вперёд. Она состояла из двух частей (верхней и нижней), соединявшихся поясным разъёмом, и имела двухслойную оболочку для повышения надёжности. Последующие модификации уже включали автономные системы регенерации воздуха, которые очищали атмосферу внутри скафандра от углекислого газа и влаги на протяжении до 6 часов.
Эра космических полётов
Непосредственно космические скафандры начали разрабатывать в СССР в конце 1950-х годов, особенно после правительственного постановления 1959 года о подготовке пилотируемых полётов. Американские инженеры также активно работали в этом направлении, создав для лунной программы «Аполлон» (1969-1972 гг.) специальные скафандры. Их экспериментальные образцы состояли из 17 слоёв сверхпрочных материалов, а под основной костюм астронавты надевали охлаждающий комбинезон с сетью трубочек, по которым циркулировала вода.
Легендарный «Орлан»: скафандр для открытого космоса
Ярким примером успешной и долговечной конструкции является советский, а позже российский скафандр «Орлан». Его разработка началась в НПП «Звезда» для советской лунной программы. Перед инженерами стоял выбор между мягким скафандром с навесным ранцем и полужесткой конструкцией со встроенной системой жизнеобеспечения. Был выбран второй путь.
К 1969 году появился скафандр «Кречет», построенный по полужесткой схеме. После сворачивания лунной программы эти наработки не пропали даром. Они легли в основу скафандра «Орлан», созданного для работы на орбитальных станциях серии «Салют». Ключевым преимуществом «Орлана» стала его универсальность. В отличие от прежних индивидуальных скафандров, его полужесткая конструкция (кроме перчаток) подходила для космонавтов разного телосложения, что избавляло от необходимости запускать в космос новый скафандр для каждого члена экипажа.
Первый выход в открытый космос в скафандре «Орлан» совершили 20 декабря 1977 года космонавты Георгий Гречко и Юрий Романенко на станции «Салют-6». С тех пор было создано множество модификаций («Орлан-Д», «Орлан-ДМ», «Орлан-М» и др.), и более 25 комплектов использовались в космосе. Часть из них была утрачена при затоплении станции «Мир».
Современность и стоимость
Сегодня скафандры типа «Орлан» активно используются российскими космонавтами для работы в открытом космосе на Международной космической станции (МКС). Создание такого высокотехнологичного оборудования, требующего уникальных материалов и технологий, — чрезвычайно дорогостоящий процесс. Например, современный американский скафандр, сопоставимый по характеристикам с «Орланом-М», оценивается примерно в 15 миллионов долларов. Точная стоимость российского аналога не разглашается, но она, несомненно, также исчисляется миллионами. Несмотря на высокую цену, космический скафандр остаётся незаменимым инструментом, обеспечивающим саму возможность исследования и работы человека за пределами родной планеты.