Впечатление художника о одноместном космическом корабле от Genesis Engineering Solutions.
(Изображение: © Genesis Engineering Solutions)
Надеть скафандр - одно из самых опасных занятий для космонавтов. Во время выхода в открытый космос существует небольшая защита от микрометеороидов, которые могут проколоть защитные костюмы. Иногда сами костюмы терпят неудачи, которые могут угрожать жизни космонавта.
Чтобы избежать этой опасной ситуации, что, если астронавты могли бы выполнять действия, которые обычно требуют выхода в открытый космос с маневренным космическим кораблем одного человека вместо этого? Это видение, которое предлагает находящаяся в Мэриленде компания Genesis Engineering Solutions, может работать в будущих миссиях, в том числе в миссиях, предложенных НАСА для Deep Space Gateway вблизи Луны.
В предложенной компанией конструкции космического корабля транспортное средство будет прикреплено к более крупной станции или жилому пространству, и все, что нужно сделать астронавту, это пройти через нижнюю часть космического корабля, чтобы проникнуть внутрь него. Он будет оснащен небольшим роботизированным оружием для ремонта и большим количеством топлива, чтобы увеличить масштаб даже до отдаленных областей космической станции.
Genesis недавно завершила «испытания на пригодность» своего космического корабля в Центре космических и ракетных исследований США в Хантсвилле, штат Алабама. Тест состоял в том, чтобы поместить клетку, смоделированную как космический корабль, в большой бассейн (чтобы имитировать микрогравитационную среду), а добровольцы-аквалангисты разных размеров пытаются вписаться в макет космического корабля, встать на его подножки и управлять джойстиками, которые управляют роботизированные руки, все время глядя через отверстие в окне космического корабля.
В настоящее время компания фокусируется на более «длинных позициях», сказал менеджер проекта Бренд Гриффин в интервью Space.com. Инженеры проектируют корпус герметичной бригады с целью его сборки и испытания. Они также планируют наземные испытания двигательной установки. Если бы у компании были все деньги в мире, сказал Гриффин, у них мог бы быть работающий прототип, выполняющий испытательный полет через три года. Но реально их сроки зависят от того, кто интересуется технологиями.
«В НАСА есть люди, которые любят эту вещь, а другие - нет, - мы знаем об этом», - сказал он. «Много раз, прорывные изменения, как это [космический корабль] представляет, идут с небольшим встречным ветром».
Но Гриффин, который раньше работал старшим инженером в отделе перспективных разработок в Центре космических полетов им. Маршалла НАСА в Хантсвилле, ведет переговоры с НАСА. И Genesis работает над проектом космического корабля для одного человека с Sierra Nevada Corp., создателями роботизированного грузового космического корабля Dream Chaser, который компания готовится отправить на Международную космическую станцию.
Он также отметил, что за десятилетия НАСА разработало концепции для других типов транспортных средств, таких как космический корабль для одного человека. И он сказал, что Genesis использует исследования НАСА при разработке космического корабля для одного человека. Например, исследования космической станции Skylab в 1970-х годах показали, что астронавты, как правило, занимают расслабленную, почти фетальную позицию, когда плавают естественным образом в условиях микрогравитации. Конструкция космического корабля для одного человека использует это плавающее положение, чтобы сделать посадку удобной для будущих астронавтов.
Десятилетия развития
Поклонники «Звездного пути» могут вспомнить фильм о перезагрузке 2009 года «Звездный путь». Спок Прайм (Леонард Нимой) пилотирует симпатичный маленький космический корабль с одним человеком под названием «Медуза», когда его втягивают в червоточину, ведущую к альтернативной временной шкале. Позднее младший Спок из альтернативной временной шкалы (Захари Квинто) направляет этот корабль на курс столкновения с инопланетным кораблем.
Однако эта научно-фантастическая концепция космического корабля для одного человека восходит по крайней мере к 1950-м годам, заявил Гриффин во время презентации на семинаре Рабочей группы по будущим операциям в космосе (FISO) 18 января. Вернер фон Браун - кто наиболее известен за разработку ракеты «Сатурн V», которая доставила астронавтов на Луну, - также предполагал «космический корабль-бутылку», который мог бы вывести одиночных астронавтов в космос.
Другие концепции включают Remora (Bell Labs) в 1960-х, Scout (Университет Мэриленда) в 2000-х и даже что-то под названием FlexCraft Cherry Picker (от NASA), которое Митчелл исследовал, когда он был в Marshall.
Пожалуй, самая известная технология наследия - это пилотируемый маневренный блок, своего рода «реактивный рюкзак», который несколько космонавтов попробовали в 1980-х годах. (Брюс Маккэндлесс, который умер в прошлом месяце, известен своей культовой картиной в MMU, возвращенной Землей.)
MMU позволил астронавтам отойти далеко от космического челнока; это даже использовалось для спутникового ремонта. Но после взрыва челнока «Челленджер» в 1986 году погибли семь астронавтов, НАСА решило, что MMU не нужен, и завершило программу, согласно журналу Smithsonian. Хотя программа мертва, опыт все еще существует: астронавт MMU Роберт Стюарт входит в число консультантов, помогающих Гриффину в разработке космического корабля для одного человека.
По словам Гриффина, Genesis проделала собственную разработку около двух лет; Еще в 2016 году компания провела конкурс по интеграции студенческого дизайна в космический корабль. По оценкам Гриффина, благодаря инвестициям его компании, советам студентов и наставников и взносам натурой от таких организаций, как Центр космических и ракетных исследований США, разработка космического корабля заняла десятки миллионов долларов.
Подготовка к космосу
Гриффин указывает на многие преимущества одиночного космического корабля над традиционным скафандром. Космический корабль будет соответствовать большему количеству типов телосложения, чем скафандр. Астронавты могут делать ремонт, не повреждая руки, что является обычной проблемой для рабочих в скафандрах, добавил он.
По словам Гриффина, на Международной космической станции есть районы, которые будут нуждаться в обслуживании, поскольку возраст станции труднодоступен для космонавтов. Это связано либо с тем, что для космонавтов нет ног и поручней, либо с тем, что Канадарм, который может нести космонавтов, может достичь только этого. (Просто спросите астронавта НАСА Скотта Паразински, который сделал хитрый ремонт солнечной панели МКС на верхней части манипулятора Canadarm2 в 2007 году.)
Космический корабль также будет гибким в отношении пункта назначения. По словам Гриффина, если астронавты хотят отправиться на Луну, корабль может работать у поверхности и избежать коррозийной лунной пыли, которая со временем может разрушить скафандры. Или же он может летать на маленьком астероиде или луне, таких как Марс Фобос, который слишком мал, чтобы люди могли безопасно ходить из-за пониженной гравитации.
«Мы выбираем и выбираем нашу технологию с точки зрения развития», - сказал он. «Мы хотели бы запустить демонстратор - урезанную версию - и очень скоро подняться туда [в космос], и добавить возможности по мере необходимости».
