Семейство «Орланов»: Новый русский скафандр
Пока что на борту МКС используются их предшественники по серии — скафандры «Орлан-М» («модернизированный»). Как и все другие скафандры СССР и России, они производятся на подмосковном НПП «Звезда», которое специализировалось в этой области еще со дня своего основания в 1952 г. В начале 1990-х предприятие начало разработку скафандра EVA SUIT 2000 совместно с европейским агентством ESA, но из-за финансовых разногласий вскоре проект был свернут. А поскольку тогда как раз полным ходом шла работа по созданию МКС и полетам американских «шаттлов» к российской станции «Мир», на «Звезде» тут же переключились на новую задачу, усовершенствовав использовавшийся на «Мире» скафандр «Орлан-ДМА». Уже в 1997 г. первые версии «Орлан-М» были готовы и доставлены на орбиту, где отработали в общей сложности 36 выходов в космос.
Что же до МКС, то здесь российские производители работали совместно с ведущей американской компанией Hamilton-Sundstrand, поставляющей скафандры для астронавтов NASA. Пара модификаций «Орлана» использовалась в США для тренировок в гидролаборатории. Были обновлены некоторые модули скафандра, так что контакты его воздушной и электрической систем стали полностью совместимы с элементами и российского, и американского производства.
В открытом космосе жизни нет, разве что под защитой скафандра. О том, что будет с вами, окажись вы здесь «как есть», мы писали в заметке «Бездушное пространство». Скафандр должен защитить космонавта от низкого давления, ионизирующей радиации, мощного солнечного излучения, микрометеоров, и, конечно, снабдить космонавта кислородом. Стоит заметить, что в такой герметичной системе остро встает проблема охлаждения, так что скафандр должен эффективно решать и ее.
Сам по себе, «Орлан-М» относится к полужестким скафандрам: торс космонавта защищен прочной дюралюминиевой «кирасой», а конечности укрыты более мягким и гибким материалом. Предназначен он только для работы на орбите, в условиях микрогравитации — даже на Луне и Марсе с их небольшим притяжением он будет слишком тяжел. На Земле вес «Орлана-М» немного превышает 100 кг.
В сравнении со своим предшественником, он подходит большему числу космонавтов — ростом до 190 см — все необходимые размеры настраиваются, а рукава можно легко заменить, если во время работы они будут повреждены. Встроенная рация поддерживает одновременный прием и передачу сигнала. На прочном торсе имеются крепежи для «Устройства спасения космонавта» (УСК). К сожалению, из-за сложностей с доставкой этой системы на орбиту космонавты до сих пор продолжают работать без УСК — а ведь система эта действительно повышает безопасность работы в открытом космосе. Она включает пару небольших реактивных двигателей, которые располагаются по бокам ранца, а также дисплей с пультом управления, который крепится спереди. Если произойдет ЧП, и космонавт отлетит от станции, он всегда сможет вернуться к борту.
Вообще, в «Орлане-М» безопасности и надежности уделено самое серьезное внимание, ведь в открытом космосе даже частицы размерами меньше миллиметра, разогнанные до скоростей в десятки км/с, способны повредить обшивку скафандра. Это было показано в экспериментах на Земле: песчинки в полмиллиметра свободно пробивали все слои ткани и, хотя такая встреча в открытом космосе не слишком вероятна, разработчики «Орлана-М» учли и ее. В случае подобной разгерметизации включается встроенная система, способная поддерживать внутри скафандра необходимое давление в течение 30−50 минут. Этого более чем достаточно для возврата на станцию.
Прежде чем «упаковаться» в этот скафандр, космонавт надевает специальное белье и термокостюм, снабженный системой охлаждающих трубок, по которым течет вода (общий объем — 3,6 л). Сам процесс надевания «Орлана-М» не занимает много времени: в него почти «входят» сквозь дверцу в спине, как в холодильнике. Здесь, в рюкзаке расположено основное оборудование, включая вентиляторы и водяные насосы, регуляторы давления, баллоны с кислородом, радиоаппаратура и так далее. Все системы для пущей надежности дублированы, так что даже запас кислорода «на борту» имеется двойной. Интересно, что NASA официально считает свои скафандры «абсолютно надежными», так что в них системы не дублируются.
Все работы по настройке и мелкому ремонту выполняются прямо на орбите: «Орланы-М» на возвращение на Землю не рассчитаны. Они способны прослужить в течение 15-ти выходов в открытый космос за 4 года — это ограничение накладывает естественное старение некоторых компонентов системы поддержания давления, сделанных из природного каучука. Отработавший свое скафандр обычно просто привязывается к грузовикам «Прогресс» и сгорает при вхождении его в атмосферу.
Впрочем, с некоторого времени им найдено и более интересное применение: достаточно напичкать старый скафандр радиоаппаратурой, чтобы превратить его в бесплатный спутник. В феврале 2006 г. такой SuitSat-1 впервые был «запущен» с борта МКС и несколько недель радовал радиолюбителей Земли, которые ловили его сигнал каждый раз, когда он пролетал мимо. Через несколько недель он, разумеется, тоже сгорел в атмосфере. Этот подход планируется использовать и в дальнейшем.
И представители НПП «Звезды», и работники Роскосмоса еще в прошлом году обещали, что на замену «Орланам-М» придет новая (пятая по счету) модификация — «Орлан-МК». Это — первый российский компьютеризированный скафандр — сам компьютер смонтирован в нижней части рюкзака, где в «Орлане-М» размещено телеметрическое оборудование. Такой скафандр сам будет обрабатывать сигналы от разных подсистем, информировать космонавта о возможных неисправностях и опасностях, подскажет, что делать для их устранения. Предусмотрен небольшой ЖК-дисплей, установленный в поле зрения космонавта. В процессе надевания компьютер подскажет, какие системы и в какой последовательности необходимо проконтролировать, ведет постоянный мониторинг их состояния. При необходимости компьютер может отключаться, и «Орлан-МК» просто превратится в своего предшественника «Орлан-М».
Не так давно генеральный директор «Звезды» Сергей Поздняков сообщил, что в конце этого года на грузовике «Прогресс» к МКС отправится первый «Орлан-МК», а в начале следующего полетят еще два. Экипаж экспедиции МКС-18 уже тренируется именно в этих скафандрах.