Космонавт находящийся в открытом космосе отбросил. Что может угрожать астронавту в открытом космосе

1. Опасность утонуть в космосе

Космический скафандр можно сравнить с маленьким индивидуальным космическим кораблем. И, как с любым кораблем, с ним может случиться авария.

Это в полной мере испытал на себе итальянский астронавт Лука Пармитано (Luca Parmitano), когда при выходе в космос в 2013 году его шлем неожиданно стал заполняться водой.

Как выяснилось позже, вода поступала из системы охлаждения. А поскольку в состоянии невесомости она не стекает вниз, вода скопилась в шлеме, попав астронавту в глаза, уши и нос.

Пармитано был вынужден срочно вернуться на МКС, чтобы не захлебнуться.

«Я направился в сторону шлюза, а вода продолжала прибывать — вспоминает итальянский астронавт. — Она полностью залила мне глаза и нос. Я не мог ничего разглядеть, ничего услышать. Я не мог дышать. Когда я попытался сообщить на землю, что у меня проблемы, и я не могу найти вход, они не могли меня расслышать, а я не мог услышать их. Я ощутил себя в полной изоляции. И тогда, вместо того, чтобы зацикливаться на проблеме и думать, что со следующим вдохом я могу захлебнуться, я принялся искать решение».

В итоге Пармитано ощупью добрался до шлюза, мимо «неприкасаемых зон» — участков внешней обшивки станции с острыми выступающими деталями, которые могут повредить скафандр, — и оказался в безопасности.

Итальянский астронавт — не единственный, у кого возникли проблемы со скафандром.

Во время выхода в космос в 2001 году канадский астронавт Крис Хэдфилд (Chris Hadfield) почувствовал раздражение в левом глазу, который тут же начал слезиться. Слезы в невесомости собрались в пузырь, который закрыл и правый глаз.

Крис практиически ослеп, находясь в открытом космосе, да еще и с дрелью в руках.

Опасаясь, что жжение могло быть вызвано утечкой ядовитого газа в скафандре, в центре управления полетами посоветовали Крису продуть систему, чтобы избавиться от загрязнения. И хотя инстинкт выживания подсказывал астронавту, что избавляться от воздуха в космосе не стоит, он последовал совету, и это решило проблему.

Слезы тем временем смыли раздражитель, Крис вновь прозрел, прекратил стравливать ценный кислород и вернулся на станцию.

Как выяснилось, раздражение было вызвано утечкой специальной смеси, служащей для предотвращения запотевания визора.

2. Опасность уплыть от станции

Хотя ни один астронавт пока еще не потерялся в космосе, Хэдфилд говорит, что именно этого он боялся больше всего — даже больше, чем погибнуть на старте или сгореть при входе в плотные слои атмосферы.

Все, кто выходит в открытый космос, постоянно привязаны к МКС плетеным стальным тросом длиной 26 метров.

Обычно астронавты работают в команде по двое. Пока они не вышли из шлюза, отделяющего помещение станции от открытого космоса, они связаны друг с другом.

Первый астронавт, покидающий станцию, сначала привязывает свой трос к корпусу МКС, а затем — трос напарника. После этого второй астронавт отстегивает свой трос от крепления в шлюзе и присоединяется к товарищу снаружи.

Таким образом, риск отцепиться от станции сводится к минимуму. Но что делать астронавту, если он все же неожиданно отправится в свободный полет?

«У нас есть реактивные ранцы, вы нажимаете на рукоятку, и из маленького углубления перед вами появляется джойстик, — объясняет Хэдфилд. — С помощью этого джойстика можно управлять ранцем и подлететь обратно к станции».

Однако в 1973 году у астронавтов Пита Конрада (Peter «Pete» Conrad) и Джо Кервина (Joseph Kerwin) таких ранцев не было. Они находились снаружи космической станции «Скайлэб» и пытались раскрыть заклинившую панель солнечной батареи, когда она неожиданно развернулась, вытолкнув их в космос.

К счастью, тросы не лопнули, а сами астронавты не потеряли самообладания, и, если верить их отчету, вернулись на станцию в веселом настроении.

3. Опасность закипания крови

Скафандр, в котором астронавты выходят в космос, находится под давлением, и любой прокол может привести к фатальным последствиям.

В вакууме человеческая плоть расширяется в два раза по сравнению с нормальными условиями. Это на собственном опыте выяснил пилот ВВС США Джозеф Киттингер (Joseph Kittinger), совершивший в 1960 году затяжной прыжок из стратосферы. Во время прыжка произошла разгерметизация его правой перчатки, и рука сильно раздулась. Это не помешало Киттингеру успешно завершить прыжок, а на земле рука вернулась в нормальное состояние. Впрочем, ему сильно повезло: если бы не выдержал его скафандр или шлем, он не пережил бы перепада давления.

Однако главная проблема при разгерметизации — потеря воздуха. В этом случае астронавт уже через 15 секунд потеряет сознание от кислородного голодания.

Контекст

Японский космонавт о жизни на МКС

Санкэй симбун 28.10.2015

Глас из космоса: решите проблему Сирии!

Hürriyet 22.12.2015

Алексей Леонов - первый космический пешеход

Le Temps 19.03.2015

Жертвовать космонавтами ради престижа

Die Welt 10.11.2015

Строительство в космосе: новые тенденции

Air & Space 07.09.2015

Мультимедиа

Завораживающие снимки космоса

ИноСМИ 14.07.2015

Второй месяц в космосе

Time 01.06.2015

Алексей Леонов - человек, первым шагнувший в открытый космос

ИноСМИ 30.05.2014 Именно это произошло с одним испытателем НАСА, который во время аварии при испытаниях в Хьюстоне в 1966 году оказался в условиях, близких к вакууму.

По его собственному описанию, он почувствовал, как слюна закипает у него на языке, после чего потерял сознание.

В космосе без защиты скафандра, обеспечивающего давление, жидкость в человеческом теле начнет вскипать по мере расширения содержащихся в ней газов. Так что если вы не успеете испытать недостаток кислорода, вас убьет что-то другое, и очень быстро.

Однако небольшие пробоины в скафандре еще не означают неминуемую гибель.

В 2007 году американский астронавт Рик Мастраччо (Richard Mastracchio) обнаружил небольшой разрез у большого пальца на внешнем слое его левой перчатки.

«Я вижу внутренний слой под вектраном, — сообщил в ЦУП Мастраччо. — Ума не приложу, откуда взялась эта дыра».

Этот случай почти точь в точь повторил инцидент, который произошел с другим американским астронавтом Робертом Кербимом (Robert «Beamer» Curbeam) за восемь месяцев до этого. Тогда Кербим обнаружил на одной из перчаток разрез длиной в два сантиметра, который он, скорее всего, получил, когда переносил прибывшее на шаттле оборудование на МКС.

Этот выход в космос завершился без проблем, но если бы разрез был глубже и нарушил герметизацию, могла бы возникнуть чрезвычайная ситуация.

Скафандр астронавта состоит из семи слоев, которые защищают его от микрометеоритов. Эти крошечные частицы весят не более грамма, но их скорость относительно МКС может достигать 36200 км/ч.

При этом никакой скафандр не сможет уберечь вас от более крупных объектов. В настоящее время НАСА отслеживает более 500 тысяч рукотворных обломков космического мусора, которые находятся на земной орбите, — от старых космических аппаратов до деталей, попавших на орбиту при запусках.

Из этих объектов около 20 тысяч — размером с крупный апельсин или больше.

4. Опасность переутомления

Когда американские астронавты (Scott Kelly) и Челл Линдгрен (Kjell Lindgren) совершили свой первый выход в космос, они провели там более семи часов, смазывая роботизированный манипулятор, подключая кабели и устанавливая термозащиту на прибор по измерению интенсивности светового излучения.

Одна из причин необходимости столь долгого пребывания в открытом космосе заключается в том, что, несмотря на невесомость, 160-килограммовый костюм остается громоздким, и работать в нем нелегко.

«Если вы ткнете пальцем в человека, одетого в скафандр НАСА, у вас будет ощущение, что вы давите на волейбольный мяч: у этого материала точно такая же жесткость, — объясняет Хэдфилд. — При каждом движении вы вынуждены преодолевать такое же упругое сопротивление. Поэтому вы возвращаетесь с космической прогулки физически абсолютно измотанным, порой с кровавыми мозолями, и все из-за скафандра, работать в котором — сплошное мучение».

К тому же в условиях невесомости астронавты не могут просто стоять на месте и делать свое дело. Если они пытаются повернуть гаечный ключ, их тело пытается вращаться в противоположном направлении. Поэтому им приходится прилагать дополнительные усилия просто для того, чтобы удержаться на месте.

«Что бы вы ни делали в космосе, вам приходится затрачивать на это вдвое больше усилий, и это еще одна из причин, почему все делается медленно», — говорит Хэдфилд.

Когда люди устают, они чаще совершают ошибки. Если вы дома оступитесь с работающей дрелью в руках, то можете оказаться в больнице. Но когда вы находитесь на орбите на высоте 400 километров, вызвать скорую помощь не удастся.

5. Опасность неизвестности

С тех пор, как советский космонавт Алексей Леонов в 1965 году в открытый космос, космические прогулки стали почти обыденным делом. Но тот, первый выход, хотя и длился всего 12 минут, чуть не закончился трагедией.

Инженеры не учли, что скафандр Леонова в условиях космического вакуума увеличится в объеме. Когда космонавт попытался вернуться в свой корабль, он не мог пролезть в люк. В итоге ему пришлось стравить воздух и частично снизить давление в скафандре, прежде чем он смог протиснуться внутрь.

Когда в том же году Эд Уайт (Edward «Ed» White) стал первым американцем, совершившим выход в открытый космос, он не мог знать о злоключениях Леонова: тогда подобного рода сведения были засекречены, и о них стало известно намного позже.

Однако у Уайта возникли собственные проблемы с входным люком. Когда он вернулся в корабль, он некоторое время не мог зафиксировать его в закрытом положении, а виной тому была дефектная пружина.

Если бы астронавт не смог закрыть люк, его космический корабль Джемини IV не вернулся бы на Землю.

Вдобавок командир корабля Джеймс МакДивитт (James McDivitt), находившийся внутри капсулы, получил инструкцию с Земли перерезать трос Уайта в случае, если у того закончится кислород или он потеряет сознание.

С 1965 года список неожиданностей, которые могут произойти во время выхода в космос, заметно сократился, но не исчерпался полностью.

«Астронавты стараются избавиться от переживаний заранее, — говорит Хэдфилд. — Мы годами стараемся в деталях предугадать, что может пойти не так, чтобы, когда настанет момент, вас не парализовал страх. Потому что кому нужен перепуганный астронавт?»

Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.


Mar. 15th, 2010 | 12:00 pm

Фотография с викисклада

Не знаю почему вдруг мне это пришло в голову, но как пришло, так из головы и не вылазит.

В фильмах забугорных пару раз приходилось видеть, как в невесомости оторвавшись от космического коробля и не имея двигателя за спиной, космонавт остроумно находит спасение: бросает некий инструмент (гаечный ключ?) и таким образом приобретает скорость в направлении корабля.

Вспомним закон сохранения импульса:)
В начальный момент времени имеем тело массой m0 = масса космонавта + масса инструмента и скорость v0=0 м/с.
После выбрасывания инструмента имеем два тела: космонавт mk=70 кг (а жирных космонавтов на орбиту дорого доставлять) со скоростью vk ; инструмент массой mi = 1кг (а ведь я сомневаюсь, что на орбиту дешево доставлять чугунные инструменты, так что 1 кг - это я дал фору, увеличил шансы космонавта на спасение).
Система у нас закрытая, внешних сил нет, только внутренние (мышечная сила космонавта) Импульс такой системы должен быть одинаковым в любой момент времени. т.е. в начальный момент времени космонавт покоится (v0=0 м/с) (хотя, он не должен покоиться, а должен улетать от станции, но мы предположим, что эта скорость пренебрежимо мала, все-таки хочется, чтобы человек выжил). А после броска появятся два тела которые (у нас есть вакуум, но космонавт с инструментов совсем не сферические и даже не абсолютно упругие, но мы снова закроем глаза) движутся в противоположные стороны с разной скоростью, благодаря чему сумма их импульсов даст все тот же 0.

Судя по кадрам в фильме, космонавт двигался после броска ну раз в пять медленнее, чем среднестатистический пешеход, т.е. vk=1 км/ч = 0,27(7) м/с.

mk*vk - mi*vi = m0*v0 = 0 (скорости по модулю здесь; знак минус от того, что мы взяли направление движения космонавта за положительное).

Итого: vi = 70кг * 1км/ч / 1 кг = 70 м/с = ... 252 км/ч!!!

Для примера, Скорость полета (в момент отрыва от спортсмена, т.к. у нас вакуум и невесомость, то предполагаем, что эта скорость останется постоянной для бросаемого тела):

  • ядра = 15 м/с = 54 км/ч
  • копья = 35 м/с = 126 км/ч
  • шайбы или тенисного мяча ~ 50 м/с = 180 км/ч
Замечу, у космонавта нет ни клюшки, ни ракетки, положим, он является профессиональным метателем ядра и скафандра он не замечает, тогда скорость движения космонавта после броска: 0,214 м/с = 0,77 км/ч. Если он находился на расстоянии 100 метров от станции, то ему понадобится больше семи минут медленного полета. А ведь у нас есть земное притяжение, а ведь у космонавта уже был некий импульс в противоположную от станции сторону (как-то он оторвался же от станции, или станция от него напротив уходить стала), а ведь инструмент вряд ли весит 1 кг, а космонавт совершенно точно не способен бросить инструмент со скоростью 50 км/ч да еще так, чтобы не потратить весь импульс на вращательное движение, а если космонавт при этом отлетает от станции лицом к ней?

В общем шансов на спасение у космонавта нет.
Жаль, конечно, но такова суровая физика.

Космос - это страшно. И трудно. Несмотря на то, что в космосе побывало уже больше пятисот человек, не все они вернулись живыми. Отправиться на высоту в четыреста километров, ступить на поверхность Луны или покорить другую планету - такое путешествие автоматически становится авантюрным. Что может быть страшнее открытого космоса, беспощадного и молчаливого? Ведь может случиться что угодно, и никто не поможет.

Когда в потном скафандре у космонавта начинает чесаться тело, можно сойти с ума. Если чешется нос, у космонавтов есть устройство, которое зажимает его, чтобы пробить уши, как это делают пловцы и летчики. С этим понятно. Если же чешется верх щеки, есть микрофон и соломинка для питья. Но если чешется лоб, ничего поделать уже нельзя, приходится страдать.

А знаете ли вы, что в открытом космосе можно… утонуть? В июле 2013 года, когда космонавты Международной космической станции выполняли рутинный выход в открытый космос - ну, знаете, починить-покрасить какую-нибудь антенну, болтаясь на проводе на фоне Земли, - вот тогда-то итальянец Лука Пармитано почувствовал нечто совершенно неожиданное. По его затылку текла вода. Сначала он решил не отвлекаться и доделать начатое, но очень скоро вода встала буквально перед глазами и начала заливать рот и нос. Он ничего не видел. Непостижимым образом космонавту удалось без паники, буквально по памяти добраться до воздушного шлюза, где члены экипажа помогли ему сбросить скафандр и снова вдохнуть полной грудью. В шлеме космонавта было около двух литров воды.

Рабочий офис космонавтов - Международная космическая станция - висит над нашей планетой на высоте около четырехсот километров и движется с огромной скоростью - двадцать семь тысяч семьсот километров в час. Представляете? И это значит, что если космонавт, работая в открытом космосе, случайно потеряет гаечный ключ, перчатку или даже каплю краски… этот мусор тоже будет лететь на огромной скорости, пока не столкнется с чем-нибудь. Даже крошечная капля краски, которая летит в десять раз быстрее пули в безвоздушном пространстве, может мгновенно пробить оболочку скафандра и убить космонавта. Небольшие метеориты иногда пробивают обшивку МКС, но никого пока, к счастью, не убивали. Почему к счастью? Потому что гибель космонавтов может поставить крест на нашей космической программе.

И самые жуткие события происходили, конечно, на заре космической программы, когда мы еще так плохо знали космос и его беспощадный темперамент. И если не космос, то сама Земля и ее атмосфера иногда становятся самым крутым испытанием для космонавтов.

14 ноября 1969 года американцы готовили к запуску космический корабль «Аполлон-12». Погода была не самой солнечной, но и не самой хмурой, поэтому синоптики дали добро на запуск. И через 36 секунд после старта космического аппарата, они поняли, как же ошибались. В набирающий высоту «Аполлон-12» ударила молния, встряхнув не только астронавтов, но и отключив большую часть электроники корабля. Экипаж попытался спешно запустить системы заново, и тут в аппарат ударила вторая молния! Люди оказались в полностью парализованном корабле на высоте нескольких километров над Землей… К счастью, тогда все обошлось.

Молния может дважды ударить в одно место, а человек может дважды оказаться на грани смерти. И все из-за космоса. В 1965 году Алексей Леонов стал первым человеком, который вышел в открытый космос. Покинув космический аппарат «Восход-2» 18 марта, Леонов провел в холодной темноте вакуума двадцать минут. Но сразу после выхода начали происходить жуткие вещи: его скафандр раздулся. Не забывайте: это был первый выход в космос, кто мог предвидеть все последствия? Перчатки космонавта надулись так, что пальцы превратились в бесполезные сардельки, а сам скафандр не давал ему пройти через воздушный шлюз и буквально запер его за пределами корабля. Леонов решился на отчаянные меры: выпустить из скафандра кислород, чтобы снизить давление. В случае неудачи он мог погибнуть от удушья и нехватки драгоценного воздуха. Но он справился, а мы научились делать правильные скафандры.

Однако на этом опасные приключения Леонова не закончились. Возвращаясь домой, на Землю, капсула космонавта и его товарища по экипажу дала сбой. Неисправность привела к тому, что после приземления космонавты оказались не там, где должны были, в кругу друзей и близких, а в ловушке. Капсула упала в глубокой сибирской тайге, за тысячи километров от помощи, теплого супа и мягкой постели. Космонавты оказались в лесу с дикими животными, практически безоружные, уставшие, без убежища и пищи… В морозную погоду им пришлось раздеться догола и вылить пот из скафандров, чтобы избежать обморожения. Стоит ли говорить, что Земля порой может быть суровее самого космоса.

Собрав всю волю в кулак, истощенные, но отважные космонавты сделали все возможное, чтобы выжить. И у них получилось. О них не забыли. Им удалось дождаться спасателей, которым прошли даже там, где глохнут вездеходы.

ИЛЬЯ ХЕЛЬ