186 суток на орбите (спросите у космонавта)

В настоящее время НАСА изучает возможность использования белковых или углеводных добавок, но пока космонавты во время выхода в открытый космос просто пьют воду. По этой причине важно накануне вечером хорошо поужинать и плотно позавтракать на следующее утро, прежде чем надеть скафандр. Все очень похоже на подготовку бегуна к марафону – загрузка тела углеводами обеспечивает резервуар энергии, которую организм может задействовать во время выхода в открытый космос.

В:Как вы сохраняете температуру тела, если в космосе так холодно?

О: Предметы в космосе могут быть как очень горячими, так и очень холодными, и это серьезное испытание не только для наших скафандров, но и для всего, что должно выдерживать столь значительный перепад температур. Говоря о температуре в космосе, важно понимать, что мы говорим не о температуре воздуха, ведь воздуха в космосе нет. Без воздуха нет конвекции, поэтому наши скафандры приспособлены к передаче тепла путем кондукции (например, когда космонавты касаются части космической станции) или излучения.

Горячая плазма Солнца испускает фотоны, элементарные частицы, обладающие энергией и импульсом; те из них, что поглощаются объектами в космосе, очень сильно нагревают их. В то же время фотоны испускают все тела, температура которых выше абсолютного нуля. Этот баланс поглощения и испускания фотонов собственно и определяет температуру предмета. Например, в космосе кусок металла на свету будет иметь температуру плюс 260 градусов по Цельсию, а в тени – минус 100 градусов по Цельсию. Космическая станция состоит из множества элементов, каждый из которых имеет различные тепловые свойства и испытывают разный уровень теплового излучения Солнца. Во время выхода в открытый космос космонавты неизбежно будут прикасаться к предметам, имеющим разную температуру, и перчатки должны справиться с термическими перепадами. Другая проблема заключается в том, что космонавты в процессе работы могут быстро перемещаться из освещенных Солнцем участков в тень, поэтому скафандр конечно же должен выдерживать быстрые изменения теплового воздействия.

Чтобы компенсировать экстремальные перепады температур, скафандр у нас многослойный – это защищает тело от излишней потери или излишнего поглощения тепла.

Ученые разработали специальный материал – многослойный изолятор (MLI), и он широко используется не только в космонавтике, но и везде, где необходимо защитить чувствительные части оборудования в условиях перепада температур. Космический скафандр настолько здорово справляется с перепадами, что за пять часов работы в открытом космосе я лишь дважды отрегулировал температуру.

Итак, как же мы поддерживаем температуру тела? Прежде всего мы полагаемся на тепло нашего тела. Во время выхода в открытый космос мы работаем, что говорится, в поте лица, и наши тела выделяют большое количество тепла. Этого достаточно, чтобы чувствовать себя комфортно. Единственное, что иногда может замерзнуть, – это пальцы рук, но на перчатках есть электрические нагреватели, которые при активации согревают кончики пальцев. При каждом приближении тени нас предупреждали с Земли, что необходимо эти нагреватели включить.

Если тело выделяет достаточно тепла, а скафандр отлично его сохраняет, то не менее важным становится следующий вопрос…

В:Как обеспечивается охлаждение тела в открытом космосе?

О: Для этого мы надеваем под скафандр специальный костюм с жидкостным охлаждением и вентиляцией (LCVG). Он состоит из многочисленных пластиковых трубочек маленького диаметра. Когда это необходимо, через трубочки прогоняется холодная вода. А как же она охлаждается? Вот это уже чуть сложнее. В скафандре есть такая пористая пластина – сублиматор. Часть воды, проходя через сублиматор, замерзает, а затем медленно превращается в пар, который выводится в космос. (Напомню, что сублимирование – это перевод вещества из твердого состояния (лед) в газообразное, минуя жидкую фазу, а пар это и есть газ.) Если вы поняли, создается такой пакет со льдом, который охлаждает воду и удаляет выделяемое телом космонавта тепло.

На передней части скафандров есть металлический диск – клапан терморегуляции. Этот клапан смешивает воду, предназначенную для охлаждения тела, с водой, которая проходит через сублиматор, – похоже на душевую кабину, где из лейки, смешавшись, бежит теплая вода. Космонавт может выбрать температуру воды, которая будет проходить по трубкам.

Эта система настолько эффективна, что во время работы в космосе охладить свое тело намного проще, чем потом разогреться. По этой причине во время выхода в открытый космос мы стараемся соблюдать постоянный темп, чтобы не подвергать себя перепадам температуры.