Работа в открытом космосе - Википедия - Extravehicular activity

"Spacewalk" перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Выход в открытый космос (значения).

Космонавт Сергей Волков работает за пределами Международной космической станции 3 августа 2011 года.
Стивен Робинсон верхом на Canadarm2 в течение СТС-114, проводя первый ремонт космического корабля в полете. Земля на заднем плане - это Регион Бари из Сомали.

Внекорабельная деятельность (EVA) - это любое действие, выполняемое космонавт или космонавт вне космический корабль за пределами Заметная атмосфера Земли. Этот термин чаще всего применяется к выход в открытый космос сделанные вне корабля, вращающегося вокруг Земли (например, Международная космическая станция ). 18 марта 1965 г. Алексей Леонов стал первым человеком, совершившим выход в открытый космос, покинув капсулу во время Восход 2 миссия на 12 минут 9 секунд. Термин также применяется к лунный разведка поверхности (широко известная как лунные прогулки) в исполнении шести пар американских астронавтов в Программа Аполлон с 1969 по 1972 г. 21 июля 1969 г. Нил Армстронг стал первым человеком, совершившим лунную походку за пределами своего лунного посадочного модуля на Аполлон-11 за 2 часа 31 минуту. Во время последних трех миссий на Луну астронавты также выполнили выход в открытый космос по возвращении на Землю, чтобы извлечь канистры с пленкой снаружи космического корабля. Космонавтов Пит Конрад, Джозеф Кервин, и Пол Вайц также использовал EVA в 1973 году для ремонта повреждений при запуске Скайлаб, первая космическая станция США.

«Стоячий» выход в открытый космос (SEVA) - это когда космонавт не полностью покидает космический корабль, а полностью полагается на скафандр для поддержки окружающей среды.[1] Его название происходит от астронавта, который «стоит» в открытом люке, обычно для того, чтобы записать или помочь астронавту, выходящему в открытый космос.

Выход в открытый космос может быть привязан (космонавт подключен к космическому кораблю; кислород и электроэнергия могут подаваться через шлангокабель; для возврата к космическому кораблю двигательная установка не требуется) или без привязки. Отключенные выходы в открытый космос были выполнены только в трех миссиях в 1984 году с использованием Пилотируемая группа маневрирования (MMU) и на летных испытаниях в 1994 г. Упрощенная помощь для спасения EVA (БЕЗОПАСНЫЙ), предохранительное устройство, используемое на привязных выходах в США.

Советский Союз / Россия, США, Канада, Европейское космическое агентство и Китай проводили выход в открытый космос.

История развития

НАСА планировщики изобрели термин выход в открытый космос (сокращенно EVA) в начале 1960-х годов для Программа Аполлон высадить людей на Луну, потому что астронавты покинут космический корабль, чтобы собрать образцы лунного материала и развернуть научные эксперименты. Для поддержки этой и других целей Аполлона Программа Близнецы был выделен, чтобы развить способность астронавтов работать за пределами космического корабля с двумя людьми, вращающегося вокруг Земли. Тем не менее Советский союз была жестко конкурентной за то, чтобы удержать первое преимущество, которое она получила в космических полетах с экипажем, поэтому Советская Коммунистическая партия во главе с Никита Хрущев заказал переоборудование своего однопилотного Восток капсула в двух- или трехместное судно с названием Восход, чтобы соревноваться с Близнецами и Аполлон.[2] Советам удалось запустить две капсулы «Восход» до того, как США смогли запустить свой первый «Джемини» с экипажем.

Восход авионика требуется охлаждение воздухом кабины для предотвращения перегрева, поэтому воздушный шлюз потребовалось для выхода в открытый космос космонавт для выхода и повторного входа в кабину, пока она оставалась под давлением. В отличие от этого, авионика Gemini не требовала воздушного охлаждения, позволяя выходящему в открытый космос астронавту выходить и снова входить в разгерметизированную кабину через открытый люк. Из-за этого Американец и Советский космические программы разработали различные определения продолжительности выхода в открытый космос. Советский (ныне русский ) определение начинается, когда открыт внешний люк шлюза и космонавт находится в вакуум. Американский выход в открытый космос начался, когда у космонавта была хотя бы голова вне космического корабля.[3] С тех пор США изменили определение EVA.[нужна цитата ]

Первый выход в открытый космос

Алексей Леонов совершает первый выход в открытый космос во время Восход 2

Первый выход в открытый космос совершил 18 марта 1965 года советский космонавт. Алексей Леонов, который провел 12 минут и 9 секунд за пределами Восход 2 космический корабль. Неся с собой белый металлический рюкзак, содержащий 45-минутный запас кислорода для дыхания и повышения давления, Леонов не имел никаких средств для управления своим движением, кроме как тянуть за шнурок длиной 15,35 м (50,4 фута). После полета он утверждал, что это было легко, но его космический костюм раздулся из-за внутреннего давления на вакуум космоса, напрягшись так сильно, что он не мог активировать затвор на своей камере на груди.[4]

В конце выхода в открытый космос из-за затвердевания скафандра возникла более серьезная проблема: Леонову пришлось повторно войти в капсулу через надувной тканевый воздушный шлюз диаметром 1,2 м (3 фута 11 дюймов) и 2,5 м (8 футов 2 дюйма). длинный. Он неправильно вошел в шлюз головой вперед и застрял боком. Он не мог вернуться, не уменьшив давление в костюме, рискуя "изгибы Это добавило еще 12 минут к его времени в вакууме, и он был перегрет на 1,8 ° C (3,2 ° F) от нагрузки. Пройдет почти четыре года, прежде чем Советы попробуют еще один выход в открытый космос. Они представили прессе ложные сведения о том, насколько сложно Леонов нашел себе работу в невесомость и скрыл возникшие проблемы до окончания Холодная война.[4][5]

Project Gemini

Эд Уайт совершает первый американский выход в открытый космос во время Близнецы IV

Первый американский выход в открытый космос совершил 3 июня 1965 г. Эд Уайт от второго экипажа Близнецы полет, Близнецы IV, в течение 21 минуты. Уайт был привязан к космическому кораблю, и его кислород подавался через 25-футовый (7,6 м) пуповина, который также имел средства связи и биомедицинские приборы. Он был первым, кто контролировал свое движение в космосе с помощью Ручной маневренный блок, который работал хорошо, но нес достаточно топлива только на 20 секунд. Уайт обнаружил, что его трос полезен для ограничения его расстояния от космического корабля, но его трудно использовать для передвижения, вопреки утверждениям Леонова.[4] Однако дефект в механизме защелки люка капсулы вызвал трудности с открытием и закрытием люка, что задержало начало выхода в открытый космос и поставило Уайта и его товарища по команде под угрозу не вернуться на Землю живыми.[6]

Никаких выходов в открытый космос на следующих трех рейсах Gemini не планировалось. Следующий выход в открытый космос планировалось совершить Дэвид Скотт на Близнецы VIII, но эту миссию пришлось прервать из-за критической неисправности космического корабля, прежде чем можно было провести выход в открытый космос. Астронавты на следующих трех полетах Близнецов (Юджин Сернан, Майкл Коллинз, и Ричард Гордон ), выполнил несколько выходов в открытый космос, но ни один из них не смог длительное время успешно работать вне космического корабля без утомления и перегрева. Сернан пытался, но не смог проверить ВВС Отряд маневрирования космонавта который включал автономную кислородную систему.

13 ноября 1966 г. Эдвин "Базз" Олдрин стал первым, кто успешно работал в космосе, не утомляясь во время Близнецы XII, последняя миссия Близнецов. Олдрин проработал вне космического корабля 2 часа 6 минут, в дополнение к двум стоячим выходам в открытый космос в люке космического корабля в течение дополнительных 3 часов 24 минуты. Интерес Олдрина к подводное плавание с аквалангом вдохновил на использование подводный выход в открытый космос для имитации невесомости, которая используется с тех пор, чтобы позволить космонавтам практиковать методы, позволяющие избежать потери мышечной энергии впустую.

Первая передача экипажа в открытый космос

16 января 1969 года советские космонавты. Алексей Елисеев и Евгений Хрунов переведен из Союз 5 к Союз 4, которые были состыкованы вместе. Это был второй советский выход в открытый космос, и пройдет еще почти девять лет, прежде чем Советы выполнят свой третий.[4]

Лунный выход Аполлона

Базз Олдрин прогулки по Луне во время пионерского Аполлон-11 миссия в 1969 г.

Американские астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин совершил первый выход в открытый космос на поверхность Луны 21 июля 1969 г. (универсальное глобальное время ), после посадки их Аполлон-11 Лунный модуль космический корабль. Эта первая лунная прогулка с использованием автономных переносные системы жизнеобеспечения, длилась 2 часа 36 минут. Всего было совершено пятнадцать выходов на Луну среди шести экипажей Аполлона, включая Чарльз "Пит" Конрад, Алан Бин, Алан Шепард, Эдгар Митчелл, Дэвид Скотт, Джеймс Ирвин, Джон Янг, Чарльз Дюк, Юджин Сернан, и Харрисон «Джек» Шмитт. Сернан был последним астронавтом Аполлона, сошедшим с поверхности Луны.[4]

Чарльз Дюк с молотком по лунной поверхности

Аполлон 15 командный модуль пилот Аль Уорден совершил выход в открытый космос 5 августа 1971 года на обратном пути с Луны, чтобы извлечь пленку и контейнер для записи данных из служебного модуля. Ему помогал пилот лунного модуля Джеймс Ирвин, стоявший в люке командного модуля. Эту процедуру повторил Кен Маттингли и Чарльз Дюк на Аполлон-16, и по Рональд Эванс и Харрисон Шмитт на Аполлон-17.[4]

Выход в открытый космос после Аполлона

Первый ремонт космического корабля в открытом космосе выполнил Чарльз "Пит" Конрад, Джозеф Кервин, и Пол Дж. Вайц 26 мая, 7 июня и 19 июня 1973 г. Скайлаб 2 миссия. Спасли работоспособность поврежденного пуском Скайлаб космическая станция освободив застрявший солнечная панель, развертывание солнечного нагревательного щита и освобождение застрявшего реле автоматического выключателя. Экипаж Скайлэба 2 совершил три выхода в открытый космос, и в общей сложности три экипажа Скайлэба совершили десять выходов в открытый космос.[4] Они обнаружили, что для занятий в невесомости требуется около 21⁄2 раз дольше, чем на Земле, потому что пострадали многие астронавты космическая болезнь рано в их полетах.[7]

После Скайлэба Соединенные Штаты больше не совершали выходов в открытый космос до появления Космический шатл программа в начале 1980-х гг. В этот период Советский Союз возобновил выход в открытый космос, сделав четыре из Салют 6 и Салют 7 космических станций между 20 декабря 1977 г. и 30 июля 1982 г.[4]

Когда 7 апреля 1983 года Соединенные Штаты возобновили выход в открытый космос, астронавты начали использовать Подразделение внекорабельной мобильности (EMU) для автономного жизнеобеспечения, независимого от космического корабля. STS-6 был первым полетом космического корабля "Шаттл", в ходе которого был осуществлен выход в открытый космос. Кроме того, впервые американские астронавты использовали воздушный шлюз для входа в космический корабль и выхода из него, как Советские. Соответственно, американское определение времени начала выхода в открытый космос было изменено на то, когда астронавт переключает EMU на питание от батареи.[нужна цитата ]

Китайский EVA

Китай стал третьей страной, самостоятельно выполнившей выход в открытый космос 27 сентября 2008 г. Шэньчжоу 7 миссия. Китайский космонавт Чжай Чжиган совершил выход в открытый космос в разработанных китайцами Фейтианский скафандр, с космонавтом Лю Бомин ношение русского происхождения Скафандр орлан помочь ему. Чжай полностью вышел из корабля, а Лю стоял у шлюза, оседлав портал.

Вехи

Основные возможности

Независимый астронавт США Брюс МакКэндлесс использует пилотируемый маневренный отряд. Фотография сделана Роберт «Хут» Гибсон
Захват Intelsat VI в 1992 г. СТС-49. Этот ручной захват спутника - единственный на сегодняшний день выход в открытый космос, выполненный тремя астронавтами.

Личные записи совокупной продолжительности

Национальные, этнические и гендерные приоритеты

Международная космическая станция сборка EVA произведена во время СТС-116 миссия. Роберт Кербим (с красными полосами) вместе с Кристер Фуглесанг над Пролив Кука, Новая Зеландия.
Анатолий Соловьев является рекордсменом по времени, проведенному во время выходов в открытый космос: более 82 часов за 16 отдельных выходов, здесь можно увидеть во время выхода в открытый космос. Мир космическая станция 1997 г.

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 детали космического корабля «Восход», изображение космического корабля на марках было чисто вымышленным.

В Почта США выпустила почтовую марку в 1967 г. Эд Уайт первый американский выход в открытый космос. На выгравированном изображении точно отображается Близнецы IV космический корабль и Уайт космический костюм.[19]

Алексей Леонов, Восход-2, Первый выход в открытый космос
Юбилейный выпуск СССР 1965 года
Достижения в космосе
Памятный выпуск США 1967 года

Обозначения

«Выходящие в открытый космос» НАСА во время программы Space Shuttle были обозначены как EV-1, EV-2, EV-3 и EV-4 (назначены специалистам миссии для каждой миссии, если применимо).[20][21]

Процедура разбивки лагеря

Для выхода в открытый космос с Международной космической станции НАСА использовало ночевать в палатках процедура для снижения риска декомпрессионной болезни.[22] Впервые это было испытано экипажем 12-й экспедиции. Во время лагеря космонавты ночуют в воздушный шлюз до выхода в открытый космос, снижение давления 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).[22] Проведение ночи при более низком давлении воздуха помогает вывести азот из организма, тем самым предотвращая "изгибы ".[23][24] В последнее время для предотвращения декомпрессионной болезни астронавты использовали протокол легких упражнений в костюмах, а не лагеря.[25][26]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ НАСА (2007). "Stand-Up EVA". НАСА. Получено Двадцать первое октября, 2008.
  2. ^ Сиддики, Асиф А. (2003a). Спутник и советский космический вызов. Гейнсвилл: Университетское издательство Флориды. ISBN  0-8130-2627-X.
  3. ^ Путь к Олимпу, п. ix.
  4. ^ а б c d е ж грамм час Портри, Дэвид С. Ф .; Тревиньо, Роберт К. (октябрь 1997 г.). «Путь к Олимпу: хронология выхода в открытый космос» (PDF). Монографии из серии «История авиакосмической промышленности» № 7. Управление истории НАСА. стр. 1–2. Получено 30 июля, 2015.
  5. ^ Ринкон, Пол; Лахманн, Майкл (13 октября 2014 г.). «Первый выход в открытый космос Как первый человек, сделавший шаги в космосе, почти не вернулся на Землю». Новости BBC. Новости BBC. Архивировано из оригинал 16 февраля 2016 г.. Получено 19 октября, 2014.
  6. ^ Стенограмма устной истории / Джеймс А. МакДивитт / Беседовал Дуг Уорд / Элк Лейк, Мичиган - 29 июня 1999 г.
  7. ^ Исследование повторного использования Skylab, п. 3-53. Мартин Мариетта и Бендикс для НАСА, сентябрь 1978 г.
  8. ^ Марк Уэйд. «Энциклопедия космонавтики Салют 7 ЭП-4». Astronautix.com. Архивировано из оригинал 11 ноября 2011 г.. Получено 18 ноября, 2011.
  9. ^ «Наглядная история сварки на страницах журнала Welding Journal». Американское сварочное общество. Получено 18 ноября, 2011.
  10. ^ «Юбилей космической сварки». RuSpace.com. 16 июля 2009 г.. Получено 18 ноября, 2011.
  11. ^ НАСА (2001). «СТС-49». НАСА. Получено 7 декабря, 2007.
  12. ^ Факты о скафандрах и выходах в открытый космос (NASA.gov) В архиве 2013-06-03 на Wayback Machine
  13. ^ а б Уильям Харвуд (2007). «Статистика ИСС EVA». CBS Новости. Получено 8 ноября, 2007.
  14. ^ "Выход в открытый космос астронавтов НАСА за пределами Международной космической станции 18 октября". НАСА. 18 октября 2019 г.,. Получено 18 октября, 2019 - через YouTube.
  15. ^ "Voor het eerst maakt vrouwelijk duo ruimtewandeling bij ISS" [Впервые женский дуэт совершает космическую прогулку на МКС]. nu.nl (на голландском). 18 октября 2019.
  16. ^ Гарсия, Марк (18 октября 2019 г.). «NASA TV транслирует в прямом эфире первый выход в космос женщин». Блоги НАСА. НАСА. Получено 18 октября, 2019.
  17. ^ «Выход в открытый космос». www.asc-csa.gc.ca. Получено 17 ноября, 2018.
  18. ^ а б Ринкон, Пол (5 января 2016 г.). "Тим Пик на историческом выходе в открытый космос". Новости BBC. Получено 10 сентября, 2016.
  19. ^ Специализированный каталог почтовых марок США Scotts
  20. ^ «Радиационный мониторинг внекорабельной деятельности (ЭВАРМ)». НАСА. 1 октября 2001 г.
  21. ^ «Радиационный мониторинг внекорабельной деятельности (ЭВАРМ)». Центр космических полетов Маршалла. 1 октября 2001 г.
  22. ^ а б НАСА (2006). «Предполетное интервью: Джо Таннер». НАСА. Получено 8 февраля, 2008.
  23. ^ НАСА. "Отчет о состоянии Международной космической станции № 06-7". НАСА. Получено 17 февраля, 2006.
  24. ^ НАСА. «Передайте S'mores, пожалуйста!'". НАСА. Получено 1 апреля, 2006.
  25. ^ НАСА. «Физиология EVA». НАСА. Получено 27 апреля, 2018.
  26. ^ Брэди, Тимоти К. и Полк, Джеймс Д. "Экспертная оценка протокола перед легкими упражнениями в костюме (ISLE). Том 1". НАСА. Получено 27 апреля, 2018.CS1 maint: несколько имен: список авторов (связь)

внешняя ссылка