Svemirska odijela kozmonauta nisu samo odijela za letenje u orbiti. Prvi od njih pojavio se početkom dvadesetog stoljeća. Bilo je to vrijeme kada je do svemirskih letova ostalo gotovo pola stoljeća. Međutim, znanstvenici su shvatili da je razvoj izvanzemaljskih prostora, čiji se uvjeti razlikuju od onih koji su nam poznati, neizbježan. Zato su za buduće letove osmislili opremu kozmonauta koja može zaštititi osobu od smrtonosnog vanjskog okruženja za njega.
koncept svemirskog odijela
Što je oprema za svemirski let? Odijelo je svojevrsno čudo tehnologije. To je minijaturna svemirska postaja koja oponaša oblik ljudskog tijela.
Moderno svemirsko odijelo opremljeno je cijelim sustavom za održavanje života astronauta. No, unatoč složenosti uređaja, sve je u njemu kompaktno i praktično.
Povijest stvaranja
Riječ "odijelo" ima francuske korijene. Godine 1775. opat-matematičar Jean Baptiste de Pas Chapelle predložio je uvođenje ovog koncepta. Naravno, krajem 18. stoljeća nitko nije ni sanjao da će letjeti u svemir. Riječ "odijelo", što na grčkom znači "čovjek-čamac", odlučeno je primijeniti na ronilačku opremu.
Dolaskom svemirskog doba, ovaj koncept se počeo koristiti u ruskom jeziku. Samo što je ovdje poprimilo malo drugačije značenje. Čovjek se počeo penjati sve više i više. S tim u vezi, postojala je potreba za posebnom opremom. Dakle, na visini do sedam kilometara, to je topla odjeća i maska za kisik. Udaljenosti unutar deset tisuća metara, zbog pada tlaka, zahtijevaju kabinu pod tlakom i kompenzacijsko odijelo. Inače, tijekom sniženja tlaka, pluća pilota više neće apsorbirati kisik. Pa što ako idemo još više? U ovom slučaju trebat će vam svemirsko odijelo. Mora biti jako čvrsto. U isto vrijeme, unutarnji tlak u odijelu (obično unutar 40 posto atmosferskog tlaka) održavat će pilota na životu.
20-ih godina prošlog stoljeća pojavio se niz članaka engleskog fiziologa Johna Holdena. U njima je autor predložio korištenje ronilačkih odijela za zaštitu zdravlja i života aeronauta. Autor je čak pokušao svoje ideje provesti u djelo. Napravio je slično odijelo i testirao ga u hiperbaričnoj komori, gdje je postavljen tlak koji odgovara visini od 25,6 km. Međutim, izgradnja balona koji se mogu uzdići u stratosferu nije jeftin užitak. A američki aeronaut Mark Ridge, kojem je unikatni kostim bio namijenjen, nažalost nije prikupio sredstva. Zato Holdenovo odijelo nije testirano u praksi.
Razvoj sovjetskih znanstvenika
U našoj se zemlji svemirskim odijelima bavio inženjer Jevgenij Chertovsky, koji je bio zaposlenik Instituta za zrakoplovnu medicinu. Tijekom devet godina, od 1931. do 1940., razvio je 7 modela opreme pod tlakom. Prvi sovjetski inženjer na svijetu riješio je problem mobilnosti. Činjenica je da je pri penjanju na određenu visinu svemirsko odijelo nabujalo. Nakon toga, pilot je bio prisiljen uložiti velike napore čak i da jednostavno savije nogu ili ruku. Zato je model Ch-2 dizajnirao inženjer sa šarkama.
1936. godine pojavila se nova verzija svemirske opreme. Ovo je model Ch-3, koji sadrži gotovo sve detalje prisutne u modernim svemirskim odijelima koje koriste ruski kozmonauti. Test ove verzije specijalne opreme održan je 19. svibnja 1937. Teški bombarder TB-3 korišten je kao zrakoplov.
Od 1936. godine svemirska odijela za kozmonaute razvijaju mladi inženjeri Središnjeg aerohidrodinamičkog instituta. Na to ih je nadahnula premijera znanstvenofantastičnog filma "Svemirski let", stvorenog zajedno s Konstantinom Tsiolkovskim.
Prvo odijelo s indeksom SK-STEPS-1 dizajnirali su, proizveli i testirali mladi inženjeri tek 1937. Čak i vanjski dojam o tomeoprema je ukazivala na njegovo izvanzemaljsko odredište. U prvom modelu predviđena je spojnica za remen za spajanje donjeg i gornjeg dijela. Značajnu pokretljivost omogućili su zglobovi ramena. Školjka ovog odijela izrađena je od dva sloja gumirane tkanine.
Sljedeću verziju odijela odlikovala je prisutnost autonomnog sustava regeneracije, dizajniranog za 6 sati neprekidnog rada. Godine 1940. stvoreno je posljednje sovjetsko predratno svemirsko odijelo SK-SHAGI-8. Test ove opreme obavljen je na lovcu I-153.
Izrada posebne proizvodnje
U poslijeratnim godinama, Institut za istraživanje letenja presreo je inicijativu za dizajniranje svemirskih odijela za astronaute. Njegovi stručnjaci dobili su zadatak razviti odijela namijenjena pilotima zrakoplovstva, osvajajući sve nove brzine i visine. Međutim, za serijsku proizvodnju jednog instituta očito nije bilo dovoljno. Zato je u listopadu 1952. godine stvorena posebna radionica inženjera Aleksandra Bojka. Bio je u Tomilinu, blizu Moskve, u fabrici broj 918. Danas se ovo poduzeće zove NPP Zvezda. Na njemu je svojedobno stvoreno Gagarinovo svemirsko odijelo.
Svemirski letovi
Krajem 1950-ih započela je nova era istraživanja izvanzemalja. U tom su razdoblju sovjetski dizajneri počeli projektirati letjelicu Vostok, prvo svemirsko vozilo. No, prvotno je bilo planirano da za ovu raketu neće biti potrebna svemirska odijela astronauta. Pilot je morao biti u posebnom zatvorenom kontejneru,koji bi se prije slijetanja odvojio od vozila za spuštanje. Međutim, ova se shema pokazala vrlo glomaznom i, osim toga, zahtijevala je dugotrajne testove. Zato je u kolovozu 1960. unutarnji izgled Vostoka redizajniran.
Stručnjaci biroa Sergeja Koroljeva promijenili su kontejner u sjedalo za izbacivanje. S tim u vezi, budućim astronautima je bila potrebna zaštita u slučaju smanjenja tlaka. Postala je svemirsko odijelo. Međutim, katastrofalno je nedostajalo vremena za njegovo spajanje sa sustavima na brodu. S tim u vezi, sve što je bilo potrebno za održavanje života pilota postavljeno je izravno u sjedalo.
Prva svemirska odijela kozmonauta nazvana su SK-1. Temeljili su se na visinskom odijelu Vorkuta, dizajniranom za pilote lovca-presretača SU-9. Samo je kaciga potpuno rekonstruirana. U njega je ugrađen mehanizam koji je kontroliran posebnim senzorom. Kad je pritisak u odijelu pao, prozirni vizir se odmah zatvorio.
Oprema za astronaute napravljena je po mjeri. Za prvi let stvoren je za one koji su pokazali najbolju razinu obuke. Ovo je prva tri, među kojima su Jurij Gagarin, Nijemac Titov i Grigorij Neljubov.
Zanimljivo je da su astronauti u svemir otišli kasnije od svemirskog odijela. Jedno od specijalnih odijela marke SK-1 poslano je u orbitu tijekom dva probna bespilotna lansiranja svemirske letjelice Vostok, koja su se dogodila u ožujku 1961. Uz eksperimentalne mješanke, na brodu je bila lutka Ivana Ivanoviča,odjeven u svemirsko odijelo. U prsa ove umjetne osobe postavljen je kavez sa zamorcima i miševima. A kako slučajni svjedoci slijetanja ne bi zamijenili "Ivana Ivanoviča" s vanzemaljcem, ispod vizira njegovog svemirskog odijela postavljen je znak s natpisom "Izgled".
Odijela SK-1 korištena su tijekom pet letova s posadom svemirske letjelice Vostok. Međutim, astronautkinje nisu mogle letjeti u njima. Za njih je stvoren model SK-2. Prvi put je pronašao svoju primjenu tijekom leta svemirske letjelice Vostok-6. Ovo svemirsko odijelo, uzimajući u obzir strukturne značajke ženskog tijela, napravili smo za Valentinu Tereškovu.
Razvoj američkih stručnjaka
U provedbi programa "Merkur", američki dizajneri slijedili su put sovjetskih inženjera, dajući pritom svoje prijedloge. Dakle, prvo američko svemirsko odijelo uzelo je u obzir činjenicu da će astronauti u svemiru u budućnosti biti duži u orbiti.
Dizajner Russell Colley napravio je posebno odijelo Navy Marka, izvorno dizajnirano za pilote pomorskog zrakoplovstva. Za razliku od drugih modela, ovo odijelo je bilo fleksibilno i relativno male težine. Za korištenje ove opcije u svemirskim programima, napravljeno je nekoliko promjena u dizajnu, što je prvenstveno utjecalo na uređaj kacige.
Odijela Amerikanaca dokazala su svoju pouzdanost. Samo jednom, kada je kapsula Mercury 4 pljusnula i počela tonuti, odijelo je umalo ubilo astronauta Virgila Grissona. Pilot je jedva uspio izaći, jer se dugo nije mogao odspojiti s brodskog sustava.održavanje života.
Izrada autonomnih odijela
Zbog brzog tempa istraživanja svemira bilo je potrebno dizajnirati nova specijalna odijela. Naposljetku, prvi modeli bili su samo spašavanje u nuždi. Zbog činjenice da su bili spojeni na sustav za održavanje života svemirske letjelice s ljudskom posadom, astronauti u svemiru nisu mogli posjetiti takvu opremu. Za ulazak u otvoreni izvanzemaljski prostor bilo je potrebno dizajnirati autonomno svemirsko odijelo. To su učinili dizajneri SSSR-a i SAD-a.
Amerikanci su, u okviru svog svemirskog programa Gemini, stvorili nove modifikacije svemirskih odijela G3C, G4C i G5C. Drugi od njih bio je dizajniran za svemirske šetnje. Unatoč činjenici da su sva američka svemirska odijela bila povezana sa sustavom za održavanje života na brodu, u njih je ugrađen autonomni uređaj. Ako bude potrebno, njegovi resursi bili bi dovoljni da podrže život astronauta na pola sata.
U odijelu G4C 1965-03-06, Amerikanac Edward White otišao je u svemir. Međutim, nije bio pionir. Dva i pol mjeseca prije njega, Aleksej Leonov posjetio je svemir pored broda. Za ovaj povijesni let sovjetski inženjeri razvili su odijelo Berkut. Od SK-1 se razlikovao po prisutnosti druge hermetičke školjke. Osim toga, odijelo je imalo naramenicu opremljeno spremnicima kisika, a svjetlosni filter je bio ugrađen u njegovu kacigu.
Dok je bio u svemiru, čovjek je bio povezan s brodom pomoću sedmometarskog halyarda, koji je uključivao uređaj za amortizaciju,električne žice, čelični kabel i crijevo za hitnu opskrbu kisikom. Povijesni izlazak u izvanzemaljski prostor dogodio se 18. ožujka 1965. Aleksej Leonov je bio izvan letjelice 23 minute. 41 sekunda
Svemirska odijela za istraživanje mjeseca
Nakon što je savladao zemljinu orbitu, čovjek je pojurio dalje. A prvi cilj mu je bila provedba letova na Mjesec. Ali za to su bila potrebna posebna autonomna svemirska odijela koja bi im omogućila da budu izvan broda nekoliko sati. A stvorili su ih Amerikanci tijekom razvoja programa Apollo. Ova su odijela štitila astronauta od sunčevog pregrijavanja i od mikrometeorita. Prva razvijena verzija lunarnih odijela zvala se A5L. Međutim, kasnije je to poboljšano. U novoj modifikaciji A6L osigurana je toplinska izolacijska školjka. Verzija A7L bila je opcija otporna na vatru.
Mjesečeva odijela bila su jednodijelna višeslojna odijela s fleksibilnim gumenim zglobovima. Na manžetama i ovratniku bili su metalni prstenovi za pričvršćivanje zapečaćenih rukavica i kacige. Odijela su se kopčala okomitim patentnim zatvaračem našivenim od prepona do vrata.
Amerikanci su kročili na površinu Mjeseca 21.7.1969. Tijekom ovog leta, svemirska odijela A7L našla su svoju upotrebu.
Sovjetski kozmonauti također su išli na Mjesec. Za ovaj let stvorena su svemirska odijela Krechet. Bila je to polukruta verzija odijela, na čijoj su se poleđini nalazila posebna vrata. Astronaut se morao popeti u njega, tako odjeven u opremu. Vrata su se zatvaralaiznutra. Za to je osigurana bočna poluga i složeni krug kabela. Unutar odijela nalazio se sustav za održavanje života. Nažalost, sovjetski kozmonauti nisu uspjeli posjetiti Mjesec. Ali odijelo stvoreno za takve letove kasnije je korišteno u razvoju drugih modela.
Oprema za najnovije brodove
Počevši od 1967. godine, Sovjetski Savez je počeo lansirati Soyuz. To su bila vozila dizajnirana za stvaranje orbitalnih stanica. Vrijeme koje astronauti provode na njima stalno se povećavalo.
Svemirsko odijelo "Hawk" napravljeno je za letove na letjelici Soyuz. Njegove razlike od "Berkuta" bile su u dizajnu sustava za održavanje života. Uz njegovu pomoć, respiratorna smjesa je cirkulirala unutar svemirskog odijela. Ovdje je pročišćen od štetnih nečistoća i ugljičnog dioksida, a zatim ohlađen.
Novo odijelo za spašavanje Sokol-K korišteno je tijekom leta Sojuz-12 u rujnu 1973. Naprednije modele ovih zaštitnih odijela kupovali su čak i prodajni predstavnici iz Kine. Zanimljivo, kada je lansirana svemirska letjelica s ljudskom posadom Shanzhou, astronauti u njoj bili su odjeveni u opremu koja je vrlo podsjećala na ruski model.
Za šetnje svemirom, sovjetski dizajneri stvorili su svemirsko odijelo Orlan. Ovo je samostalna polukruta oprema, slična lunarnom Gyrfalconu. U nju se također trebalo obući kroz vrata straga. Ali, za razliku od Krecheta, Orlan je bio univerzalan. Rukavi i nogavice mu se lako podešavaju prema željirast.
Nisu samo ruski kozmonauti letjeli u svemirskim odijelima Orlan. Na temelju modela ove opreme Kinezi su napravili svoj Feitian. U njima su otišli u svemir.
Odijela budućnosti
Danas NASA razvija nove svemirske programe. Oni uključuju letove na asteroide, na Mjesec, kao i ekspediciju na Mars. Zato se nastavlja razvoj novih modifikacija svemirskih odijela, koja će u budućnosti morati kombinirati sve pozitivne kvalitete radnog odijela i opreme za spašavanje. Još uvijek nije poznato na kojoj će se opciji programeri zaustaviti.
Možda će to biti teško tvrdo odijelo koje štiti osobu od svih negativnih vanjskih utjecaja, ili će možda moderne tehnologije omogućiti stvaranje univerzalne školjke, čiju će eleganciju cijeniti buduće astronautkinje.
