Блок внекорабельной мобильности ( EMU ) — это независимый антропоморфный космический скафандр , который обеспечивает защиту окружающей среды, мобильность, жизнеобеспечение и связь для астронавтов, выполняющих внекорабельную деятельность (EVA) на околоземной орбите . Представленный в 1981 году, он представляет собой двухкомпонентный полужесткий костюм и в настоящее время является одним из двух типов скафандров для внекорабельной деятельности, используемых членами экипажа на Международной космической станции (МКС), другой — российский космический скафандр «Орлан» . Он использовался астронавтами космического челнока NASA до окончания программы «Шаттл» в 2011 году .
EMU, как и скафандр Apollo/Skylab A7L , стал результатом 21 года исследований и разработок. [Примечание 1] Он состоит из сборки скафандра (SSA), которая включает в себя жесткую верхнюю часть туловища (HUT), секции рук, перчатки, шлем-пузырь в стиле Apollo, сборку внекорабельного забрала (EVVA) и мягкую нижнюю часть туловища (LTA), включающую в себя запорный клапан корпуса (BSC), поясную опору, трусы, ноги и ботинки, а также систему жизнеобеспечения (LSS), которая включает в себя первичную систему жизнеобеспечения (PLSS), электрические системы и вторичный кислородный пакет (SOP). [1] Перед тем, как надеть компрессионную одежду, член экипажа надевает максимально впитывающую одежду (MAG) (по сути, модифицированный подгузник для людей с недержанием — устройства для сбора мочи (UCD) больше не используются), и, возможно, терморегулирующее нижнее белье ( кальсоны ). Последнее, что надевается перед надеванием скафандра, — это система жидкостного охлаждения и вентиляции (LCVG), которая включает в себя прозрачные пластиковые трубки, по которым протекает охлажденная жидкая вода для контроля температуры тела, а также вентиляционные трубки для удаления отработанных газов.
Надев LCVG, астронавт надевает LTA, прежде чем войти в шлюз. Затем астронавт надевает HUT, соединяет шлангокабель LCVG с шлангокабелем в HUT, а затем фиксирует две части костюма вместе с помощью Body Seal Closure. После включения и проверки костюма астронавт надевает «шапочку Снупи », коричнево-белую тканевую коммуникационную шапочку, относящуюся к временам Аполлона , которая включает в себя пару наушников и микрофонов, что позволяет астронавту, находящемуся в открытом космосе, общаться как с членами экипажа на орбитальном корабле , так и с наземными диспетчерами в Хьюстоне . После надевания «шапочки Снупи» перчатки и шлем затем фиксируются, создавая давление в костюме. Регулятор и вентиляторы костюма активируются, когда отсоединяются сервисные шлангокали, и костюм достигает внутреннего давления 4,3 фунта на квадратный дюйм (30 кПа). Типичный EMU может поддерживать астронавта в течение 8,5 часов, включая 30 минут резерва на случай отказа основной системы жизнеобеспечения. Для выполнения выхода в открытый космос из шаттла давление в кабине было снижено с 14,7 до 10,2 фунтов на квадратный дюйм (101–70 кПа) на 24 часа, после чего астронавт должен был предварительно дышать в течение 45 минут. [2] Для выхода в открытый космос на борту МКС астронавт должен предварительно дышать в течение примерно четырех часов, [2] хотя с 2006 года большинство выходов в открытый космос на МКС вместо этого использовали процедуру «вылазки», когда команда выхода в открытый космос спит в шлюзовом модуле Quest , пока атмосфера корректируется. [3]
Аппаратные средства и аксессуары EMU (PLSS, шлем, коммуникационный колпачок и стопорные кольца для шлема и перчаток) производятся Hamilton Standard (теперь подразделение Hamilton Sundstrand компании Collins Aerospace ) из Виндзор-Локс, штат Коннектикут , в то время как мягкие компоненты костюма (руки HUT и весь LTU) производятся ILC Dover (бывшее подразделение Playtex ) из Фредерики, штат Делавэр . Две компании, которые были соперниками в первые дни программы Apollo за контракт на создание космического скафандра «Block II» (луноходь), объединились в 1974 году против David Clark Company и Garrett AiResearch для разработки и строительства EMU. Во время программы Apollo A7L, произведенный ILC Dover, использовал рюкзак жизнеобеспечения , шлем и стопорные кольца, поставляемые Hamilton Standard, но изначально ILC Dover должна была поставлять только руки и ноги костюма, аналогичный процесс, который продолжается и сегодня.
Всего было изготовлено 18 костюмов EMU с системой PLSS; 5 были утеряны во время миссий, 1 был утерян во время наземных испытаний, и по состоянию на 2017 год 11 остаются целыми и функциональными. [4]
Получив контракт на строительство EMU в 1974 году, Hamilton Standard и ILC Dover поставили первые блоки EMU в NASA в 1982 году. Во время фазы исследований и разработок (1975–1980) испытываемый костюм загорелся, в результате чего пострадал техник и пришлось перепроектировать регулятор и циркуляционный вентилятор. На STS-4 в июле 1982 года астронавты практиковались в надевании и снятии костюма в шлюзовой камере шаттла. Первый выход в открытый космос шаттла должен был состояться на STS-5 , но отказ электропроводки циркуляционного вентилятора вынудил отменить выход в открытый космос. Первый выход в открытый космос нового EMU наконец состоялся на STS-6, когда Стори Масгрейв и Дональд Петерсон вышли в грузовой отсек космического челнока Challenger и испытали методы опускания пусковой люльки твердотопливной верхней ступени, используемой для вывода спутника слежения и ретрансляции данных (TDRS-A) на геостационарную орбиту.
Другие выходы в открытый космос на шаттле последовали за этим, в частности, на STS-41-B (первый полет пилотируемого маневренного модуля ), STS-41-C ( миссия по ремонту Solar Max ), STS-41-G (первый американский выход в открытый космос с участием женщины) и STS-51-A (где были извлечены и возвращены на Землю два застрявших спутника), но большинство случаев использования EMU пришлось на миссии по обслуживанию космического телескопа Хаббл . Для этих полетов две группы астронавтов EVA выходили из орбитального аппарата, поэтому NASA требовало отработать четыре комплекта скафандров (вместе с запасными частями для ремонта). 41 выход в открытый космос с использованием EMU был проведен из шлюзового отсека космического челнока до начала сборки МКС в ноябре 1998 года. [5]
С созданием МКС Hamilton Sundstrand и ILC Dover усовершенствовали существующий EMU шаттла, сделав костюм модульным. Это позволило оставлять EMU на МКС до двух лет и изменять его размер на орбите, чтобы соответствовать различным членам экипажа. EMU МКС также имеют увеличенную емкость аккумулятора, упрощенную систему спасения при выходе из космоса (SAFER), улучшенные камеры и радиостанции, а также новую систему предупреждения и оповещения. Еще одной особенностью, включенной в скафандры МКС, является дополнительная батарея для питания нагревателей, встроенных в перчатку, что позволяет астронавтам сохранять руки в тепле во время ночных переходов на каждой 95-минутной орбите.
В настоящее время экипажи всех национальностей на Международной космической станции используют электромобили МКС и российские скафандры «Орлан». Оба электромобиля хранятся в шлюзе Quest Joint Airlock .
С 2019 года [обновлять]НАСА планирует использовать систему Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU) в ходе программы Artemis , созданную на основе технологий скафандров, которые использовались в прошлом. [6]
1 июня 2022 года НАСА объявило, что выбрало Axiom Space и Collins Aerospace для разработки и поставки астронавтам скафандров и систем выхода в открытый космос нового поколения для работы за пределами Международной космической станции, исследования лунной поверхности в ходе миссий Artemis и подготовки к пилотируемым миссиям на Марс. [7]
Кеннет С. Томас; Гарольд Дж. Макманн (2006). Американские скафандры. Чичестер, Великобритания: Praxis Publishing Ltd. ISBN 0-387-27919-9.
