Биоскафандры начали давить в нужном направлении
Чем посильнее мы хотим обезопасисть космонавта от открытого космоса, тем тяжелее делается его костюм. Ворочаться в таком очень некомфортно.
Не пора ли двинуться в противоположную сторону и создать узкий скафандр, чувствуемый как невесомое продолжение тела? Оказывается, экспериментальные прототипы таких скафандров уже сшиты.
Эволюция скафандров стала причиной появлению идеальных моделей, астронавты и которые космонавты с успехом используют на околоземной орбите. Но работа в этих костюмах — дело нелёгкое.
Из-за внутреннего давления громадные упрочнения приходится прикладывать чтобы согнуть руку либо ногу. А ведь на вторых планетах — Луне либо Марсе, например, наличие пускай и не сильный, но гравитации — ещё больше усугубит эту проблему.
«Классические громоздкие костюмы не снабжают мобильность космонавтов, нужную в миссиях с частичной гравитацией. Нам вправду нужно создать скафандры для куда большей мобильности», — утверждает доктор наук Дава Ньюман (Dava Newman) из Массачусетского технологического университета (MIT).
И она знает, о чём говорит. Над скафандрами будущего вместе с сотрудниками по университету она трудится несколько год.
О её проекте биоскафандра (Bio-Suit), мы уже говорили. Но тогда обращение шла о совсем уж фантастической идее — напылении на кожу человека узкой, но прочной и воздухонепроницаемой затвердевающей плёнки, талантливой заменить простой надуваемый воздухом скафандр.
Дава Ньюман позирует в собственном биоскафандре у скульптуры Генри Мура (Henry Moore) «Склоняющаяся фигура» (Reclining Figure), стоящей около одного из строений Массачусетского технологического (фото Donna Coveney).
Не смотря на то, что технологии, нужные для таковой второй кожи, уже смутно показываются где-то на горизонте, Ньюман без устали трудится над проектом скафандра намного более настоящего, не смотря на то, что не меньше необычного. Наименование его то же самое — Bio-Suit, не смотря на то, что мысль пара модифицирована.
Фундаментальный принцип работы нового костюма: приложение механического давления для поддержания тела в обычном состоянии, в противовес применяемому четыре десятка лет внутреннему давлению воздуха в скафандре.
В случае если поверхность для того чтобы скафандра будет хорошо прилегать к коже и не разрешит телу раздуваться в вакууме, то ему не потребуется наддув воздухом. Последний возможно будет подавать, практически, лишь в шлем, делаемый по классической разработке.
Таковой скафандр не стеснял бы перемещений человека. А ещё он был бы намного более надёжным, потому, что маленькая пробоина недалеко от торса либо конечностей не приводила бы к разгерметизации.
В том месте так как выходить наружу фактически нечему.
В случае если в простом скафандре человек либо погиб бы, либо был бы должен в малейшее время возвратиться на корабль (либо станцию), то с новым скафандром достаточно было бы залепить дырочку пластырем либо бандажом, скорее, дабы остановить кровь, чем не разрешить выйти воздуху. И возможно было бы продолжать работу.
Все остальные части костюма таким повреждением нисколько не были бы затронуты.
Столь несложная, на первый взгляд, мысль "настойчиво попросила" углублённой проработки.
Прототипы скафандров от Ньюман выполнены в основном из спандекса и нейлона.
Справа: на пояснице костюма виден «дизайнерский» кислородный баллон (фотографии Donna Coveney).
Загвоздка в том, что весьма прочный и нерастяжимый скафандр снабжал необходимое по величине механическое противодавление на поверхность тела, но не разрешал конечностям двигаться. А упругий и эластичный скафандр — напротив.
Выход нашли, составив трёхмерную компьютерную модель растяжения кожи человека на протяжении перемещений, для чего промерили добровольцев на протяжении и поперёк.
Стало известно, что на ногах и руках имеется линии, на протяжении которых кожа при сгибании конечностей не растягивается. В этих местах и решили проложить прочные нерастяжимые вставки, практически создав силовой каркас, податливый, но одновременно с этим не разрешающий телу разбухать.
Ньюман со товарищи информируют, что для ношения в открытом космосе скафандр для того чтобы типа обязан снабжать давление на тело на уровне трети воздуха, другими словами приблизительно 30 килопаскалей.
Этот показатель фактически покорился команде Ньюман: её коллеге Джеффу Хоффману (Jeff Hoffman), их студентами из MIT, и экспертам массачусетской дизайнерской компании Trotti and Associates, помогавшей Даве в этом проекте.
Как говорится в свежем пресс-релизе университета, в существующем прототипе уже достигнут уровень в 20 килопаскалей, а на подходе следующие модификации скафандра Bio-Suit, каковые снабжают механическое давление в 25-30 килопаскалей.
Студентка MIT вручную изготавливает элемент одного из ранних прототипов Bio-Suit.
Справа: нерастяжимая нашивка на рукаве биоскафандра (фото Volker Steger/Science Photo Library и Donna Coveney).
Действительно, все эти костюмы ещё не готовы к работе в космосе, но эти прототипы уже показывают то, к чему пытается целый проект: удобство в движении, ощущение и низкая масса «второй кожи».
Исследователи из MIT утверждают, что приблизительно 70-80% всех энергозатрат космонавта, трудящегося в открытом космосе, приходится на противодействие надутому скафандру, стремящемуся распрямить ноги «и» свои «руки». В случае если убрать это сопротивление — работа станет кардинально легче.
Ньюман напоминает, что мысль для того чтобы облегающего скафандра в первый раз была высказана врачом Полом Веббом (Paul Webb) ещё в 1960-х, а принцип нерастяжимых линий — физиком Солом Иберэллом (Saul Iberall) в 1970-х. Но тогда для реализации этих правил не было ни подходящих разработок, ни материалов.
Сейчас Дава располагает всем нужным. Она верит в осуществимость биологического скафандра.
И не только она одна.
В своё время, в то время, когда этот проект лишь стартовал, его финансировал университет перспективных концепций NASA (NIAC), узнаваемый продвижением, не смотря на то, что очень спорных и экстравагантных, но обязательно многообещающих идей.
