stringtranslate.com

Внекорабельная деятельность

Космонавт Сергей Волков работает за пределами Международной космической станции, 3 августа 2011 года.
Стивен Робинсон управляет Canadarm2 во время полета STS-114 3 августа 2005 года. Первый ремонт космического челнока в полете. На заднем плане — регион Бари в Сомали .

Внекорабельная деятельность ( EVA ) — это любая деятельность, выполняемая астронавтом в открытом космосе за пределами космического корабля . При отсутствии пригодной для дыхания атмосферы, подобной земной , астронавт полностью зависит от скафандра для поддержки окружающей среды. Внекорабельная деятельность включает в себя выходы в открытый космос и исследование лунной или планетарной поверхности (обычно известные с 1969 по 1972 год как лунные прогулки ). При стоячем выходе в открытый космос (SEVA) астронавт стоит через открытый люк, но не полностью покидает космический корабль. [1] Выходы в открытый космос проводились Советским Союзом /Россией, Соединенными Штатами, Канадой, Европейским космическим агентством и Китаем.

18 марта 1965 года Алексей Леонов стал первым человеком, совершившим выход в открытый космос, выйдя из капсулы «Восход-2» на 12 минут и 9 секунд. 20 июля 1969 года Нил Армстронг стал первым человеком, совершившим прогулку по Луне, за пределами своего лунного модуля на «Аполлоне-11» в течение 2 часов и 31 минуты. В 1984 году Светлана Савицкая стала первой женщиной, совершившей выход в открытый космос, проведя ВКД за пределами космической станции «Салют-7» в течение 3 часов и 35 минут. В последних трех лунных миссиях астронавты также совершали выходы в открытый космос по возвращении на Землю, чтобы извлечь контейнеры с пленкой из-за пределов космического корабля. Американские астронавты Пит Конрад , Джозеф Кервин и Пол Вайц также использовали ВКД в 1973 году для устранения повреждений при запуске «Скайлэба» , первой космической станции США.

Выходы в открытый космос могут быть как привязными (астронавт соединен с космическим аппаратом; кислород и электроэнергия могут подаваться через соединительный кабель ; для возвращения в космический аппарат не требуется двигательная установка), так и непривязными. Привязные выходы в открытый космос были выполнены только в трех миссиях в 1984 году с использованием пилотируемого маневренного блока (MMU) и в ходе летных испытаний в 1994 году упрощенной системы спасения при выходе из открытого космоса (SAFER), устройства безопасности, которое надевают на привязные американские EVA.

История развития

Планировщики НАСА придумали термин «внекорабельная деятельность» (сокращенно EVA) в начале 1960-х годов для программы «Аполлон» по высадке людей на Луну, потому что 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 разработки возможностей для астронавтов работать вне двухместного космического корабля на околоземной орбите. Однако Советский Союз был жестко конкурентоспособен в удержании раннего лидерства, которое он получил в пилотируемых космических полетах, поэтому Советская Коммунистическая партия во главе с Никитой Хрущевым приказала переоборудовать свою однопилотную капсулу «Восток» в двух- или трехместный корабль под названием «Восход» , чтобы конкурировать с «Джемини» и «Аполлон» . [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 перегрев, поэтому для выхода космонавта в открытый космос и повторного входа в кабину, пока она оставалась герметичной, требовался шлюз . Необычно и в отличие от этого, авионика «Джемини» не требовала воздушного охлаждения, что позволяло астронавту выходить в открытый космос и повторно входить в разгерметизированную кабину через открытый люк. Из-за этого американские и советские космические программы разработали разные определения продолжительности выхода в открытый космос. Советское (теперь российское ) определение начинается с момента, когда внешний люк шлюза открыт, и космонавт находится в вакууме . Американский выход в открытый космос начинался, когда астронавт находился, по крайней мере, головой снаружи космического корабля. [3] С тех пор США изменили свое определение выхода в открытый космос. [4] [5]

Первая инстанция

Алексей Леонов совершает первый выход в открытый космос на корабле «Восход-2» .

Первый выход в открытый космос был совершен 18 марта 1965 года советским космонавтом Алексеем Леоновым , который провел 12 минут и 9 секунд вне космического корабля «Восход-2» . Неся белый металлический рюкзак, содержащий 45-минутный запас кислорода для дыхания и наддува, Леонов не имел никаких средств контролировать свое движение, кроме как натягивая свой 15,35-метровый (50,4 фута) фал. После полета он утверждал, что это было легко, но его скафандр раздулся от внутреннего давления против вакуума космоса, став настолько жестким, что он не мог активировать затвор на своей нагрудной камере. [6]

В конце выхода в открытый космос жесткость скафандра привела к более серьезной проблеме: Леонову пришлось повторно войти в капсулу через надувной тканевый шлюз диаметром 1,2 м (3 фута 11 дюймов) и длиной 2,5 м (8 футов 2 дюйма). Он неправильно вошел в шлюз головой вперед и застрял боком. Он не мог вернуться, не снизив давление в своем скафандре, рискуя « изгибами ». Это добавило еще 12 минут к его времени в вакууме, и он перегрелся на 1,8 °C (3,2 °F) от усилий. Прошло почти четыре года, прежде чем Советы попытались снова выйти в открытый космос. Они неверно представили прессе, насколько трудно Леонову было работать в невесомости , и скрыли возникшие проблемы до окончания Холодной войны . [6] [7]

Проект «Джемини»

Эд Уайт совершает первый выход американца в открытый космос во время миссии «Джемини-4» .

Первый американский выход в открытый космос был совершен 3 июня 1965 года Эдом Уайтом из второго пилотируемого полета Gemini , Gemini IV , в течение 21 минуты. Уайт был привязан к космическому кораблю, и его кислород подавался через 25-футовый (7,6 м) шлангокабель , который также нес средства связи и биомедицинское оборудование. Он был первым, кто контролировал свое движение в космосе с помощью ручного маневрового устройства , которое работало хорошо, но перевозило достаточно топлива только на 20 секунд. Уайт обнаружил, что его трос полезен для ограничения расстояния от космического корабля, но его трудно использовать для перемещения, вопреки утверждению Леонова. [6] Однако дефект в запорном механизме люка капсулы вызвал трудности с открытием и закрытием люка, что задержало начало выхода в открытый космос и поставило Уайта и его товарища по экипажу под угрозу не вернуться на Землю живыми. [8]

Никаких выходов в открытый космос не было запланировано на следующих трех полетах Gemini. Следующий выход в открытый космос планировалось совершить Дэвиду Скотту на Gemini VIII , но эту миссию пришлось прервать из-за критической неисправности космического корабля до того, как удалось провести выход в открытый космос. Астронавты на следующих трех полетах Gemini ( 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 без усталости и перегрева. Сернан попытался, но не смог испытать устройство для маневрирования астронавтов ВВС , которое включало автономную кислородную систему.

13 ноября 1966 года Эдвин «Базз» Олдрин стал первым, кто успешно работал в космосе без устали во время миссии Gemini XII , последней миссии Gemini. Олдрин работал вне космического корабля в течение 2 часов и 6 минут, в дополнение к двум выходам в открытый космос в люке космического корабля в течение дополнительных 3 часов и 24 минут. Интерес Олдрина к подводному плаванию вдохновил на использование подводных тренировок по выходу в открытый космос для имитации невесомости, которые с тех пор используются, чтобы позволить астронавтам практиковать методы избегания бесполезной траты мышечной энергии.

Первая передача экипажа

16 января 1969 года советские космонавты Алексей Елисеев и Евгений Хрунов перешли из «Союза-5» в «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 выход. [6]

Миссии Аполлона

Базз Олдрин ступает на Луну во время первой миссии «Аполлон-11» в 1969 году.

Американские астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин совершили первый выход в открытый космос на поверхности Луны 21 июля 1969 года ( UTC ) после посадки своего лунного модуля Apollo 11. Эта первая прогулка по Луне с использованием автономных портативных систем жизнеобеспечения длилась 2 часа и 36 минут. Всего было совершено пятнадцать прогулок по Луне среди шести экипажей Apollo, 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 Apollo, сошедшим с поверхности Луны. [6]

Чарльз Дьюк с молотком на поверхности Луны

Пилот командного модуля Apollo 15 Эл Уорден совершил выход в открытый космос 5 августа 1971 года во время обратного полета с Луны, чтобы достать из служебного модуля пленку и контейнер для записи данных. Ему помогал пилот лунного модуля Джеймс Ирвин, стоя в люке командного модуля. Эту процедуру повторили Кен Мэттингли и Чарльз Дьюк на Apollo 16 , а также Рональд Эванс и Харрисон Шмитт на Apollo 17. [ 6]

Пост-Аполлон

Первые работы по ремонту космического корабля в условиях ВКД были выполнены Чарльзом «Питом» Конрадом , Джозефом Кервином и Полом Дж. Вайцем 26 мая, 7 июня и 19 июня 1973 года в ходе миссии Skylab 2. Они восстановили работоспособность поврежденной при запуске космической станции Skylab , освободив застрявшую солнечную панель , развернув солнечный нагревательный щит и освободив застрявшее реле выключателя. Экипаж Skylab 2 совершил три выхода в открытый космос, а три экипажа Skylab совершили в общей сложности десять выходов в открытый космос. [6] Они обнаружили, что деятельность в условиях невесомости требует примерно в 2 1⁄2 раза больше времени, чем на Земле, поскольку многие астронавты страдали от космической болезни в начале своих полетов. [9]

После Skylab Соединенные Штаты больше не совершали выходов в открытый космос до появления программы Space Shuttle в начале 1980-х годов. В этот период Советы возобновили выходы в открытый космос, совершив четыре выхода с космических станций Salyut 6 и Salyut 7 между 20 декабря 1977 года и 30 июля 1982 года. [6]

Когда 7 апреля 1983 года Соединенные Штаты возобновили выходы в открытый космос, астронавты начали использовать блок внекорабельной мобильности (EMU) для автономного жизнеобеспечения независимо от космического корабля. STS-6 была первой миссией Space Shuttle, во время которой был проведен выход в открытый космос. Кроме того, впервые американские астронавты использовали шлюз для входа и выхода из космического корабля, как советские. Соответственно, американское определение времени начала выхода в открытый космос было переопределено на момент, когда астронавт переключает EMU на питание от батареи. [10]

Во время сборки МКС было проведено множество выходов в открытый космос , часто с использованием шлюзовой камеры Quest Joint Airlock , предназначенной для обслуживания как американских электропоездов, так и российских скафандров «Орлан».

Китай

Астронавт Фэй Цзюньлун совершает выход в открытый космос на космической станции «Тяньгун».

Китай стал третьей страной, которая самостоятельно осуществила выход в открытый космос 27 сентября 2008 года во время миссии Shenzhou 7. Китайский тайконавт Чжай Чжиган совершил 22-минутный выход в открытый космос в разработанном в Китае скафандре Feitian , а тайконавт Лю Бомин в российском скафандре Orlan помогал ему в этом процессе. Чжай полностью вышел из корабля, в то время как Лю стоял у шлюза, оседлав портал.

С 2021 года Китай осуществил еще несколько выходов в открытый космос продолжительностью несколько часов в рамках строительства космической станции «Тяньгун» .

SpaceX

Американская компания SpaceX провела первый выход в открытый космос, финансируемый частным сектором, 12 сентября 2024 года. Предприниматель Джаред Айзекман и инженер SpaceX Сара Джиллис ненадолго вышли за пределы капсулы Dragon для выхода в открытый космос (SEVA) во время миссии Polaris Dawn , чтобы провести испытание подвижности скафандра . [11] Двое других членов экипажа подверглись воздействию вакуума космоса в капсуле, но не покинули ее. [12] SpaceX планирует запустить еще как минимум две миссии с выходом в открытый космос, [13] включая одну, в которой задействована все еще находящаяся в разработке ракета-носитель SpaceX Starship . [14]

Вехи

Вехи возможностей

Американский астронавт Брюс МакКэндлесс использует пилотируемый маневренный модуль . Фотография сделана Робертом «Хутом» Гибсоном .
Захват Intelsat VI в 1992 году на STS-49 . Этот ручной захват спутника является единственным на сегодняшний день выходом в открытый космос, выполненным тремя астронавтами.

Личные рекорды совокупной продолжительности

Национальные, этнические и гендерные приоритеты

Сборка Международной космической станции , выполненная в ходе миссии STS-116 . Роберт Кербим (с красными полосами) вместе с Кристером Фуглесангом над проливом Кука , Новая Зеландия .
Анатолий Соловьев является рекордсменом по времени, проведенному в открытом космосе: более 82 часов за 16 отдельных выходов. На фото он запечатлен во время выхода в открытый космос за пределами космической станции «Мир» в 1997 году.

Поминовение

Первый выход в открытый космос, совершенный советским космонавтом Алексеем Леоновым, 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.

Почтовое отделение США выпустило почтовую марку в 1967 году в честь первого американского выхода в открытый космос Эда Уайта . Гравированное изображение имеет точное изображение космического корабля Gemini IV и скафандра Уайта . [29]

Обозначения

«Космические выходцы» НАСА во время программы «Спейс шаттл» были обозначены как EV-1, EV-2, EV-3 и EV-4 (присваивались специалистам миссии для каждой миссии, если это применимо). [30] [31]

Процедура выезда из лагеря

Для выходов в открытый космос с Международной космической станции НАСА использовало процедуру ночлега , чтобы снизить риск декомпрессионной болезни. [32] Впервые это было опробовано экипажем 12-й экспедиции. Во время ночлега астронавты спят 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 14,7 фунтов на квадратный дюйм (101 кПа). [32] Ночь при более низком давлении воздуха помогает вывести азот из организма, тем самым предотвращая « кессонные судороги ». [33] [34] В последнее время астронавты используют протокол In-Suit Light Exercise вместо ночлега, чтобы предотвратить декомпрессионную болезнь. [35] [36]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ NASA (2007). "Stand-Up EVA". NASA . Получено 21 октября 2008 г.
  2. ^ Сиддики, Асиф А. (2003a). Спутник и советский космический вызов . Гейнсвилл: University Press of Florida . ISBN 0-8130-2627-X.
  3. ↑ Восхождение на Олимп , стр. ix.
  4. ^ Dasch, E. Julius (2018). O'Meara, Stephen James (ред.). Словарь по исследованию космоса. Том 1. Oxford University Press. doi : 10.1093/acref/9780191842764.001.0001. ISBN 978-0-19-184276-4.
  5. ^ "Внекорабельная деятельность". Стандарты интеграции человек-систем. Том первый (пересмотренное издание B). NASA. 1995.
  6. ^ abcdefgh Портри, Дэвид С.Ф.; Тревиньо, Роберт С. (октябрь 1997 г.). «Walking to Olympus: An EVA Chronology» (PDF) . Monographs in Aerospace History Series #7 . NASA History Office. стр. 1–2 . Получено 30 июля 2015 г. .
  7. ^ Ринкон, Пол; Лахманн, Майкл (13 октября 2014 г.). «Первый выход в открытый космос. Как первый человек, совершивший шаги в открытом космосе, чуть не не вернулся на Землю». BBC News . Архивировано из оригинала 16 февраля 2016 г. Получено 19 октября 2014 г.
  8. ↑ Стенограмма устной истории / Джеймс А. МакДивитт / Интервью взято Дагом Уордом / Элк-Лейк, Мичиган – 29 июня 1999 г.
  9. ^ Skylab Reuse Study , стр. 3-53. Мартин Мариетта и Бендикс для NASA, сентябрь 1978 г.
  10. ↑ Уильям Харвуд (15 января 2020 г.). «Второй выход в открытый космос, полностью состоящий из женщин, посвященный замене батарей космической станции». CBS News . Получено 25 мая 2023 г.
  11. ^ Patel-Carstairs, Sunita (12 сентября 2024 г.). "SpaceX Polaris Dawn: миллиардер Джаред Айзекман становится первым человеком, принявшим участие в частной космической прогулке". Sky News . Архивировано из оригинала 12 сентября 2024 г. . Получено 12 сентября 2024 г. .
  12. ^ "Астронавты SpaceX Polaris Dawn совершили исторический первый частный выход в открытый космос на орбите (видео)". space.com. 12 сентября 2024 г. Получено 12 сентября 2024 г.
  13. ^ Годдард, Жаки (12 сентября 2024 г.). «Успех SpaceX переопределяет границы коммерческого космоса, но что дальше?». The Times . Получено 12 сентября 2024 г.
  14. ^ Дэвенпорт, Кристиан (12 сентября 2024 г.). «Астронавты SpaceX Polaris совершили первый выход в открытый космос частными лицами». The Washington Post . Получено 12 сентября 2024 г. .
  15. ↑ Марк Уэйд. «Энциклопедия астронавтики Салют-7 ЭП-4». Astronautix.com. Архивировано из оригинала 11 ноября 2011 г. Получено 18 ноября 2011 г.
  16. ^ "Иллюстрированная история сварки, увиденная на страницах журнала Welding Journal". Американское общество сварки. Архивировано из оригинала 18 апреля 2012 г. Получено 18 ноября 2011 г.
  17. ^ "Годовщина космической сварки". RuSpace.com. 16 июля 2009 г. Получено 18 ноября 2011 г.
  18. ↑ NASA (2001). "STS-49". NASA. Архивировано из оригинала 17 февраля 2013 года . Получено 7 декабря 2007 года .
  19. ^ Факты о скафандрах и выходах в открытый космос (NASA.gov) Архивировано 03.06.2013 на Wayback Machine
  20. ^ Уильям Харвуд (2007). "Статистика ВКД МКС". CBS News . Получено 8 ноября 2007 г.
  21. ^ "Тома Песке - опыт выхода в открытый космос". www.spacefacts.de . Получено 17 января 2022 г. .
  22. ^ «Астронавты НАСА вышли в открытый космос за пределами Международной космической станции 18 октября». НАСА. 18 октября 2019 г. Архивировано из оригинала 11 декабря 2021 г. Получено 18 октября 2019 г. – через YouTube.
  23. ^ "Voor het eerst maakt vrouwelijk duo ruimtewandeling bij ISS" [Впервые женский дуэт выходит в открытый космос на МКС]. nu.nl (на голландском языке). 18 октября 2019 г.
  24. ^ Гарсия, Марк (18 октября 2019 г.). «NASA TV сейчас транслирует в прямом эфире первый выход в открытый космос, в котором приняли участие только женщины». Блоги NASA . NASA . Получено 18 октября 2019 г. .
  25. ^ "Астронавт НАСА стала первой коренной американкой, вышедшей в открытый космос". KRIS 6 News Corpus Christi . 23 января 2023 г.
  26. ^ "Spacewalks". www.asc-csa.gc.ca . 17 июня 2016 г. Получено 17 ноября 2018 г.
  27. ^ ab Rincon, Paul (5 января 2016 г.). «Тим Пик об историческом выходе в открытый космос». BBC News . Получено 10 сентября 2016 г. .
  28. ^ Кларк, Стивен (28 апреля 2023 г.). "Смотрите в прямом эфире: Первый арабский астронавт выходит за пределы Международной космической станции – Spaceflight Now" . Получено 28 апреля 2023 г.
  29. ^ Специализированный каталог почтовых марок США Скотта
  30. ^ "Extravehicular Activity Radiation Monitoring (EVARM)". NASA . 1 октября 2001 г. Архивировано из оригинала 24 ноября 2010 г. Получено 17 ноября 2009 г.
  31. ^ "Extravehicular Activity Radiation Monitoring (EVARM)". Marshall Space Flight Center. 1 октября 2001 г. Архивировано из оригинала 24 ноября 2010 г. Получено 17 ноября 2009 г.
  32. ^ ab NASA (2006). "Предполетное интервью: Джо Таннер". NASA. Архивировано из оригинала 12 мая 2013 года . Получено 8 февраля 2008 года .
  33. ^ NASA. "International Space Station Status Report #06-7". NASA. Архивировано из оригинала 15 июня 2006 года . Получено 17 февраля 2006 года .
  34. ^ NASA. «Pass the S'mores Please! Station Crew 'Camps Out'». NASA. Архивировано из оригинала 12 мая 2013 года . Получено 1 апреля 2006 года .
  35. ↑ NASA (26 февраля 2015 г.). "EVA Physiology". NASA . Получено 27 апреля 2018 г. .
  36. ^ Брэди, Тимоти К.; Полк, Джеймс Д. (февраль 2011 г.). «Оценка экспертной оценки протокола преддыхательной подготовки в костюме с легкими упражнениями (ISLE). Том 1». NASA . Получено 27 апреля 2018 г. .

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Внекорабельная деятельность» .