Выход в открытый космос ( EVA ) – это любая деятельность, совершаемая космонавтом в космическом пространстве за пределами космического корабля . В отсутствие пригодной для дыхания атмосферы, подобной земной , астронавт полностью полагается на скафандр в качестве экологической поддержки. Выход в открытый космос включает выходы в открытый космос и исследование поверхности Луны или планет (широко известные с 1969 по 1972 год как выходы на Луну ). При выходе в открытый космос (SEVA) космонавт проходит через открытый люк, но не покидает корабль полностью. [1] Выходы в открытый космос проводили Советский Союз /Россия, США, Канада, Европейское космическое агентство и Китай.
18 марта 1965 года Алексей Леонов стал первым человеком, вышедшим в открытый космос, покинув капсулу «Восход-2» на 12 минут и 9 секунд. 20 июля 1969 года Нил Армстронг стал первым человеком, совершившим лунную прогулку за пределами своего лунного корабля на Аполлоне-11 в течение 2 часов 31 минуты. В 1984 году Светлана Савицкая стала первой женщиной, вышедшей в открытый космос, проведя выход в открытый космос за пределы космической станции «Салют-7» в течение 3 часов 35 минут. Во время последних трех лунных миссий астронавты также совершали выходы в открытый космос по возвращении на Землю, чтобы забрать канистры с пленкой снаружи космического корабля. Американские астронавты Пит Конрад , Джозеф Кервин и Пол Вейц также использовали выход в открытый космос в 1973 году для устранения повреждений при запуске Скайлэб , первой космической станции Соединенных Штатов.
Выходы в открытый космос могут быть либо привязанными (астронавт подключен к космическому кораблю; кислород и электроэнергия могут подаваться через шлангокабель ; для возвращения на космический корабль не требуется никакой двигательной установки), либо непривязанными. Выходы в открытый космос без привязи были осуществлены только в трех миссиях в 1984 году с использованием пилотируемого маневренного блока (MMU) и во время летных испытаний в 1994 году упрощенной помощи для спасения в открытом космосе (SAFER), защитного устройства, которое носили на привязных американских кораблях в открытый космос.
Планировщики НАСА изобрели термин « выход в открытый космос» (сокращенно аббревиатура «ВКД») в начале 1960-х годов для программы «Аполлон» по высадке людей на Луну, поскольку астронавты покидали космический корабль, чтобы собирать образцы лунного материала и проводить научные эксперименты. Для поддержки этой и других целей Аполлона была выделена программа «Джемини» для развития возможностей астронавтов работать за пределами космического корабля, рассчитанного на двух человек, находящегося на околоземной орбите. Тем не менее, Советский Союз был ожесточенно конкурентоспособен в сохранении завоеванного им на первых порах лидерства в пилотируемых космических полетах, поэтому Коммунистическая партия Советского Союза во главе с Никитой Хрущевым приказала переоборудовать свою однопилотную капсулу «Восток» в корабль для двух или трех человек. назван «Восходом» , чтобы составить конкуренцию Близнецам и Аполлону . [2] Советы смогли запустить две капсулы «Восход» до того, как США смогли запустить свой первый пилотируемый «Джемини».
Авионика «Восхода» требовала охлаждения воздухом кабины, чтобы предотвратить любой перегрев, поэтому требовался воздушный шлюз , чтобы космонавт , выходящий в открытый космос , мог выйти и снова войти в кабину, пока она оставалась под давлением. Необычно и контрастно то, что авионика Gemini не требовала воздушного охлаждения, что позволяло астронавту, выходящему в открытый космос, выходить и снова входить в разгерметизированную кабину через открытый люк. Из-за этого в американской и советской космических программах были разработаны разные определения продолжительности выхода в открытый космос. Советское (теперь российское ) определение начинается, когда люк внешнего шлюза открыт и космонавт находится в вакууме . Американский выход в открытый космос начался, когда астронавт хотя бы вынес голову за пределы космического корабля. [3] С тех пор США изменили определение выхода в открытый космос. [4] [5]
Первый выход в открытый космос совершил 18 марта 1965 года советский космонавт Алексей Леонов , проведший 12 минут и 9 секунд за пределами космического корабля «Восход-2» . Имея при себе рюкзак из белого металла, содержащий 45-минутный запас кислорода для дыхания и повышенного давления, Леонов не имел никаких средств контролировать свое движение, кроме как потянуть за трос длиной 15,35 м (50,4 фута). После полета он утверждал, что это было легко, но его скафандр раздулся из-за внутреннего давления в космическом вакууме и затвердел настолько, что он не смог активировать затвор на своей нагрудной камере. [6]
В конце выхода в открытый космос жесткость скафандра вызвала более серьезную проблему: Леонову пришлось повторно войти в капсулу через надувной тканевый шлюзовой шлюз диаметром 1,2 м (3 фута 11 дюймов) и длиной 2,5 м (8 футов 2 дюйма). длинный. Он неправильно вошел в шлюзовую камеру головой вперед и застрял боком. Он не мог вернуться обратно, не уменьшив давление в скафандре, рискуя « погнуться ». Это добавило к его времени в вакууме еще 12 минут, и от напряжения он перегрелся на 1,8 °C (3,2 °F). Пройдет почти четыре года, прежде чем Советы предпримут еще одну попытку выхода в открытый космос. Они искажали прессе, как тяжело Леонову было работать в невесомости, и скрывали возникшие проблемы до окончания Холодной войны . [6] [7]
Первый американский выход в открытый космос совершил 3 июня 1965 года Эд Уайт на втором пилотируемом полете Джемини , Джемини IV , продолжительностью 21 минуту. Уайт был привязан к космическому кораблю, а его кислород подавался через 25-футовый (7,6 м) шлангокабель , который также нес в себе средства связи и биомедицинские приборы. Он был первым, кто управлял своим движением в космосе с помощью ручного маневрового устройства , которое работало хорошо, но содержало достаточно топлива только на 20 секунд. Уайт счел свой трос полезным для ограничения расстояния от космического корабля, но его было трудно использовать для передвижения, вопреки утверждению Леонова. [6] Однако дефект в механизме фиксации люка капсулы вызвал трудности с открытием и закрытием люка, что задержало старт выхода в открытый космос и подвергло Уайта и его товарища по команде риску не вернуться на Землю живыми. [8]
На следующих трех полетах Gemini выходы в открытый космос не планировались. Следующий выход в открытый космос планировал совершить Дэвид Скотт на корабле «Джемини VIII» , но эту миссию пришлось прервать из-за критической неисправности космического корабля, прежде чем выход в открытый космос мог быть проведен. Астронавты следующих трех полетов «Джемини» ( Юджин Сернан , Майкл Коллинз и Ричард Гордон ) совершили несколько выходов в открытый космос, но ни один из них не смог успешно работать в течение длительного времени вне космического корабля, не утомляясь и не перегреваясь. Сернан попытался, но не смог протестировать маневренное подразделение астронавтов ВВС , которое включало автономную кислородную систему.
13 ноября 1966 года Эдвин «Базз» Олдрин стал первым, кто успешно работал в космосе, не уставая, во время последней миссии «Джемини XII» . Олдрин проработал вне космического корабля 2 часа 6 минут, а также два стоячих выхода в открытый космос в люке космического корабля еще 3 часа 24 минуты. Интерес Олдрина к подводному плаванию вдохновил его на использование подводных тренировок в открытом космосе для имитации невесомости, которая с тех пор используется, чтобы позволить астронавтам практиковать методы предотвращения потери мышечной энергии.
16 января 1969 года советские космонавты Алексей Елисеев и Евгений Хрунов перешли с «Союза-5» на «Союз-4» , которые были состыкованы вместе. Это был второй советский выход в открытый космос, и прошло еще почти девять лет, прежде чем Советы совершили свой третий. [6]
Американские астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили первый выход в открытый космос на поверхность Луны 21 июля 1969 года ( UTC ) после приземления своего космического корабля «Аполлон-11» с лунным модулем . Этот первый выход на Луну с использованием автономных портативных систем жизнеобеспечения длился 2 часа 36 минут. Всего было совершено пятнадцать выходов на Луну шестью экипажами Аполлона, включая Чарльза «Пита» Конрада , Алана Бина , Алана Шепарда , Эдгара Митчелла , Дэвида Скотта , Джеймса Ирвина , Джона Янга , Чарльза Дьюка , Юджина Сернана и Харрисона «Джека» Шмитта. . Сернан был последним астронавтом Аполлона, сошедшим с поверхности Луны. [6]
Пилот командного модуля Аполлона-15 Эл Уорден 5 августа 1971 года совершил выход в открытый космос на обратном пути с Луны, чтобы забрать пленку и контейнер для записи данных из служебного модуля. Ему помогал пилот лунного модуля Джеймс Ирвин, стоявший в люке командного модуля. Эту процедуру повторили Кен Мэттингли и Чарльз Дьюк на «Аполлоне-16» , а также Рональд Эванс и Харрисон Шмитт на «Аполлоне-17» . [6]
Первые ремонтные работы космического корабля в открытом космосе были произведены Чарльзом «Питом» Конрадом , Джозефом Кервином и Полом Дж. Вайцем 26 мая, 7 июня и 19 июня 1973 года во время миссии «Скайлэб-2» . Они спасли функциональность поврежденной при запуске космической станции «Скайлэб» , освободив застрявшую солнечную панель , развернув солнечный нагревательный экран и освободив застрявшее реле автоматического выключателя. Экипаж Skylab 2 совершил три выхода в открытый космос, а всего три экипажа Skylab совершили десять выходов в открытый космос. [6] Они обнаружили, что деятельность в невесомости требует примерно в 2,5 раза больше времени , чем на Земле, поскольку многие астронавты страдали от космической болезни в начале полета. [9]
После «Скайлэба» Соединенные Штаты больше не производили выходы в открытый космос до появления программы «Спейс шаттл» в начале 1980-х годов. В этот период Советы возобновили выходы в открытый космос, совершив четыре выхода в открытый космос с космических станций «Салют-6» и «Салют-7» в период с 20 декабря 1977 года по 30 июля 1982 года.
Когда 7 апреля 1983 года Соединенные Штаты возобновили выходы в открытый космос, астронавты начали использовать блок внекорабельной мобильности (EMU) для автономного жизнеобеспечения, независимого от космического корабля. STS-6 был первым полетом космического корабля "Шаттл", во время которого был осуществлен выход в открытый космос. Кроме того, впервые американские астронавты использовали шлюз для входа и выхода из космического корабля, как советские. Соответственно, американское определение времени выхода в открытый космос было переопределено: когда астронавт переключает электропоезд на питание от батареи. [10]
Во время сборки МКС проводились многочисленные выходы в открытый космос , часто с использованием шлюзового шлюза Quest Joint , предназначенного для поддержки как американских электропоездов, так и российских скафандров «Орлан».
Китай стал третьей страной, самостоятельно осуществившей выход в открытый космос 27 сентября 2008 года во время миссии «Шэньчжоу-7» . Китайский тайконавт Чжай Чжиган совершил 22-минутный выход в открытый космос в разработанном Китаем скафандре «Фэйтянь» , а тайконавт Лю Бомин в скафандре «Орлан» российского производства помогал ему в этом процессе. Чжай полностью покинул корабль, а Лю стоял у шлюза, оседлав портал.
С 2021 года Китай осуществил еще несколько выходов в открытый космос продолжительностью несколько часов для строительства космической станции «Тяньгун» .
Первый выход в открытый космос советского космонавта Алексея Леонова был отмечен в 1965 году несколькими марками Восточного блока (см. Алексей Леонов#Марки ). Поскольку в то время Советский Союз не публиковал подробную информацию о космическом корабле «Восход», изображение космического корабля на марках было чисто вымышленным.
В 1967 году почтовое отделение США выпустило почтовую марку в честь первого американского выхода Эда Уайта в открытый космос. Выгравированное изображение представляет собой точное изображение космического корабля «Джемини IV» и скафандра Уайта . [25]
«Выходцы в открытый космос» НАСА во время программы «Спейс шаттл» обозначались как EV-1, EV-2, EV-3 и EV-4 (назначались специалистам миссии для каждой миссии, если применимо). [26] [27]
Для выхода в открытый космос с Международной космической станции НАСА использовало процедуру стоянки , чтобы снизить риск декомпрессионной болезни. [28] Впервые это было проверено экипажем 12-й экспедиции. Во время стоянки астронавты спят всю ночь в шлюзовой камере перед выходом в открытый космос, снижая давление воздуха до 10,2 фунтов на квадратный дюйм (70 кПа) по сравнению с нормальным давлением на станции, составляющим 14,7 фунтов на квадратный дюйм (101 кПа). [28] Проведение ночи при более низком давлении воздуха помогает вымыть азот из организма, тем самым предотвращая « изгибы ». [29] [30] В последнее время астронавты стали использовать протокол легких упражнений в костюме, а не палаточный лагерь, чтобы предотвратить декомпрессионную болезнь. [31] [32]
