โดยชุดสูทประกอบด้วย ชุดอวกาศชุดแรก นกล่าเหยื่อแห่งอวกาศ

เราควรเริ่มต้นด้วยคำจำกัดความของคำว่าชุดอวกาศ ซึ่งแปลตามตัวอักษรจากภาษากรีกโบราณว่า "เรือของมนุษย์" หรือ "มนุษย์เรือ" คนแรกที่ใช้คำนี้ในความหมายที่เรารู้จักคือเจ้าอาวาสชาวฝรั่งเศสและนักคณิตศาสตร์ La Chapelle เพื่ออธิบายเครื่องแต่งกายที่เขาพัฒนาขึ้น ชุดดังกล่าวเป็นแบบอะนาล็อกของชุดดำน้ำและมีจุดประสงค์เพื่อให้ทหารข้ามแม่น้ำได้อย่างสะดวกสบาย หลังจากนั้นไม่นานก็มีการสร้างชุดอวกาศสำหรับนักบินขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อให้แน่ใจว่านักบินได้รับการช่วยเหลือในกรณีที่ห้องโดยสารลดแรงกดดันและระหว่างการดีดตัวออก เมื่อเริ่มต้นยุคอวกาศ ชุดอวกาศรูปแบบใหม่ก็ถือกำเนิดขึ้น นั่นก็คือชุดอวกาศ

ชุดอวกาศของนักบินอวกาศคนแรก (“SK-1”) ยูริ กาการิน ได้รับการออกแบบอย่างแม่นยำโดยใช้พื้นฐานของชุดการบิน Vorkuta "SK-1" เป็นชุดอวกาศประเภทอ่อนซึ่งประกอบด้วยสองชั้น: เทอร์โมพลาสติกและยางปิดผนึก ชั้นนอกของชุดอวกาศถูกคลุมด้วยผ้าคลุมสีส้ม เพื่อความสะดวกในการค้นหา นอกจากนี้ ยังได้สวมชุดป้องกันความร้อนไว้ใต้ชุดอวกาศอีกด้วย ท่อติดอยู่กับส่วนหลังซึ่งมีหน้าที่ระบายอากาศในชุดและกำจัดความชื้นและก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากบุคคล การระบายอากาศเกิดขึ้นโดยใช้ท่อพิเศษที่เชื่อมต่อกับชุดภายในห้องโดยสาร นอกจากนี้ “SK-1” ยังมีสิ่งที่เรียกว่าอุปกรณ์สังเคราะห์ เช่น กางเกงชั้นในยางยืดที่มีแผ่นดูดซับแบบถอดเปลี่ยนได้

วัตถุประสงค์หลักของชุดอวกาศคือเพื่อปกป้องนักบินอวกาศจากอิทธิพลที่เป็นอันตรายของสภาพแวดล้อมในสถานการณ์ฉุกเฉิน ดังนั้น ในระหว่างการลดแรงดัน ท่อระบายอากาศจึงถูกตัดออกทันที กระบังหมวกกันน็อคถูกลดระดับลง และเริ่มการจ่ายอากาศและออกซิเจนจากกระบอกสูบ ในระหว่างการปฏิบัติการปกติของเรือ ชุดอวกาศจะใช้เวลาประมาณ 12 วัน กรณีแรงดันตกหรือระบบช่วยชีวิตทำงานผิดปกติ (LSS) – 5 ชั่วโมง

ชุดอวกาศที่ทันสมัย

ชุดอวกาศมีสองประเภทหลัก: แบบแข็งและแบบอ่อน และหากแบบแรกสามารถรองรับฟังก์ชันการทำงานที่น่าประทับใจของระบบช่วยชีวิตและชั้นป้องกันเพิ่มเติมได้ แบบที่สองก็จะเทอะทะน้อยลงและเพิ่มความคล่องตัวของนักบินอวกาศอย่างมาก

โดยการเดินอวกาศครั้งแรก (Alexey Leonov) ชุดอวกาศถูกแบ่งออกเป็นสามประเภทเพิ่มเติม: สำหรับการช่วยเหลือในกรณีฉุกเฉิน, สำหรับการทำงานในอวกาศ (อิสระ) และสากล

โมเดลพื้นฐานของชุดอวกาศรัสเซียที่ไม่ได้ออกไปนอกอวกาศคือ Falcon, American ACES เครื่องบิน Sokol รุ่นแรกเข้าประจำการในปี 1973 และนักบินอวกาศสวมใส่ในทุกเที่ยวบินของ Soyuz

"เหยี่ยว"

การออกแบบชุดอวกาศรุ่นทันสมัย ​​(SOKOL KV-2) ประกอบด้วยชั้นที่ติดกาวสองชั้น: ชั้นพลังงานด้านนอกและชั้นปิดผนึกด้านใน ท่อเชื่อมต่อกับภาชนะบรรจุเพื่อการระบายอากาศ ท่อจ่ายออกซิเจนเชื่อมต่อกับหมวกชุดอวกาศเท่านั้น ขนาดของชุดอวกาศขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์ของร่างกายมนุษย์โดยตรง แต่มีข้อกำหนดสำหรับนักบินอวกาศ: ความสูง 161-182 ซม. รอบหน้าอก - 96-108 ซม. โดยทั่วไปไม่มีนวัตกรรมที่สำคัญในรุ่นนี้และชุดอวกาศ รับมือกับเป้าหมายได้ดี - รักษาความปลอดภัยของนักบินอวกาศในช่วงเวลาของการขนส่งในอวกาศ

"ออร์ลัน-เอ็มเค"

ชุดอวกาศโซเวียตที่ออกแบบมาเพื่อการทำงานในอวกาศ โมเดล MK ถูกใช้บน ISS ตั้งแต่ปี 2009 ชุดอวกาศนี้เป็นอุปกรณ์อัตโนมัติและสามารถรองรับการทำงานอย่างปลอดภัยของนักบินอวกาศในอวกาศได้เป็นเวลาเจ็ดชั่วโมง การออกแบบ Orlan-MK ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ขนาดเล็กที่ช่วยให้คุณเห็นสถานะของระบบทั้งหมดของชุดสูทในระหว่างกิจกรรมนอกยานพาหนะ (EVA) รวมถึงคำแนะนำในกรณีที่ระบบใดระบบหนึ่งทำงานผิดปกติ หมวกของชุดอวกาศเคลือบทองเพื่อลดอันตรายจากแสงแดด เป็นที่น่าสังเกตว่าหมวกกันน็อคยังมีระบบพิเศษสำหรับเป่าหูซึ่งจะถูกปิดกั้นเมื่อแรงกดภายในชุดเปลี่ยนไป กระเป๋าเป้ที่อยู่ด้านหลังชุดมีกลไกจ่ายออกซิเจน น้ำหนัก "ออร์ลัน-เอ็มเค" 114 กก. เวลาทำงานนอกเรือคือ 7 ชั่วโมง

ใครจะเดาได้เฉพาะราคาของชุดอวกาศเท่านั้น: อยู่ในช่วงตั้งแต่ 500,000 ดอลลาร์ถึง 1.5 ล้านดอลลาร์

"เอ7แอล"

การทดสอบจริงสำหรับนักพัฒนาชุดอวกาศเริ่มต้นด้วยการเตรียมการสำหรับนักบินอวกาศลงจอดบนดวงจันทร์ เพื่อให้ภารกิจนี้สำเร็จ ชุดอวกาศ A7L จึงได้รับการพัฒนา หากพูดสั้นๆ เกี่ยวกับการออกแบบชุดอวกาศนี้ ควรกล่าวถึงคุณสมบัติหลายประการ “A7L” ประกอบด้วยห้าชั้นและมีฉนวนกันความร้อน ชุดแรงดันภายในมีตัวเชื่อมต่อหลายตัวสำหรับของเหลวช่วยชีวิต เปลือกนอกที่ทนทานมีสองชั้น: ป้องกันดาวตกและทนไฟ ตัวเปลือกหอยทำจากวัสดุที่แตกต่างกัน 30 ชนิดเพื่อให้มีคุณสมบัติตามที่กล่าวมาข้างต้น ส่วนประกอบที่โดดเด่นของ A7L คือกระเป๋าเป้สะพายหลังที่สวมใส่อยู่ด้านหลัง ซึ่งมีส่วนประกอบหลักของระบบช่วยชีวิต เป็นที่น่าสังเกตว่าเพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้นักบินอวกาศร้อนเกินไป เช่นเดียวกับการพ่นหมอกควันของหมวกแรงดัน น้ำจึงไหลเวียนภายในชุด ซึ่งถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากร่างกายมนุษย์ น้ำอุ่นเข้าไปในกระเป๋าเป้สะพายหลัง จากนั้นจึงทำให้เย็นลงโดยใช้ตู้เย็นแบบระเหิด

"อีมู"

หน่วยการเคลื่อนที่นอกยานพาหนะหรือ "EMU" เป็นชุดอเมริกันสำหรับกิจกรรมนอกยานพาหนะ ซึ่งนักบินอวกาศใช้พร้อมกับ Orlan-MK เพื่อเดินในอวกาศ เป็นชุดกึ่งแข็ง โดยส่วนใหญ่คล้ายกับดีไซน์ของรัสเซีย ความแตกต่างบางประการได้แก่:

• ภาชนะบรรจุน้ำขนาดลิตรที่ต่อเข้ากับหมวกกันน็อคด้วยท่อ
• โครงสร้างเสริมความแข็งแรงสามารถทนต่ออุณหภูมิตั้งแต่ –184 °C ถึง +149 °C;
• เวลาปฏิบัติการในอวกาศ – 8 ชั่วโมง;
• ความดันภายในชุดลดลงเล็กน้อยคือ 0.3 atm ในขณะที่ Orlan MK มี 0.4 atm
• มีกล้องวิดีโอ
• การมีคุณสมบัติข้างต้นส่งผลต่อน้ำหนักของชุดสูทซึ่งอยู่ที่ประมาณ 145 กก.

ราคาของชุดอวกาศหนึ่งชุดคือ 12 ล้านเหรียญสหรัฐ

เสื้อผ้าสำหรับนักบินอวกาศแห่งอนาคต

มองต่อไปอีกหน่อย สมมติว่าเกี่ยวกับการแนะนำการดำเนินงานของการดัดแปลงชุดอวกาศ Orlan-ISS ใหม่ในปี 2559 คุณสมบัติหลักของรุ่นนี้คือการควบคุมอุณหภูมิอัตโนมัติ ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของงานที่นักบินอวกาศทำอยู่ในขณะนี้ และระบบอัตโนมัติในการเตรียมชุดอวกาศสำหรับการเดินอวกาศ

NASA กำลังพัฒนาชุดอวกาศใหม่ด้วย หนึ่งในต้นแบบเหล่านี้กำลังได้รับการทดสอบแล้ว - "Z-1" แม้ว่า Z-1 จะดูคล้ายกับชุดอวกาศของ Buzz Lightyear จากภาพยนตร์ Toy Story มาก แต่ฟังก์ชันการทำงานของมันมีนวัตกรรมที่สำคัญบางประการ:

• การมีพอร์ตสากลที่ด้านหลังของชุดจะช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อกับทั้งระบบช่วยชีวิตแบบอิสระในรูปแบบของกระเป๋าเป้สะพายหลังและระบบช่วยชีวิตที่จัดเตรียมโดยเรือ
• ความคล่องตัวที่เพิ่มขึ้นของนักบินอวกาศในชุดอวกาศเกิดขึ้นได้เนื่องจาก: เทคโนโลยีใหม่ของ "ส่วนแทรก" ในบริเวณที่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายโค้งงอ การออกแบบที่นุ่มนวลของชุด รวมถึงน้ำหนักที่ค่อนข้างต่ำ - ประมาณ 73 กก. เมื่อ ประกอบสำหรับ EVA ความคล่องตัวของนักบินอวกาศใน Z-1 นั้นสูงมากจนทำให้เขาสามารถก้มตัวและเอื้อมนิ้วเท้า นั่งบนเข่า หรือแม้แต่นั่งในท่าที่คล้ายกับท่าดอกบัวก็ได้

แต่ปัญหาเกิดขึ้นกับ Z-1 ในระยะเริ่มแรก - ความเทอะทะของมันไม่อนุญาตให้นักบินอวกาศขึ้นไปบนยานอวกาศบางลำ ดังนั้น NASA นอกเหนือจาก Z-1 และการดัดแปลงที่ประกาศไปแล้ว Z-2 ยังมีรายงานการทำงานกับต้นแบบอื่นซึ่งคุณสมบัติที่ยังไม่ได้รับการเปิดเผย

ควรสังเกตว่าข้อเสนอที่เป็นนวัตกรรมและกล้าหาญกำลังเกิดขึ้นในพื้นที่นี้เช่นกัน ซึ่งที่มีชื่อเสียงที่สุดคือ "Biosuit" Deva Newman ศาสตราจารย์ด้านการบินของหนึ่งในมหาวิทยาลัยที่ดีที่สุดในโลก (Massachusetts Institute of Technology) ทำงานกับแนวคิดของชุดสูทดังกล่าวมานานกว่า 10 ปี คุณสมบัติพิเศษของ “ชุดไบโอสูท” คือการไม่มีพื้นที่ว่างในชุดเพื่อเติมก๊าซเพื่อสร้างแรงกดดันจากภายนอกต่อร่างกาย อย่างหลังผลิตด้วยกลไกโดยใช้โลหะผสมของไทเทเนียมและนิกเกิล รวมถึงโพลีเมอร์ นั่นคือตัวชุดอวกาศหดตัวซึ่งสร้างแรงกดดันต่อร่างกาย เมื่อแบ่งออกเป็นส่วนๆ “ไบโอสูท” จะไม่ “กลัว” การเจาะชุดอวกาศในที่ใดที่หนึ่ง เนื่องจากบริเวณที่เจาะจะไม่ทำให้ชุดทั้งชุดลดแรงดัน และสามารถปิดผนึกได้ง่าย นอกจากนี้เทคโนโลยีนี้ยังช่วยลดน้ำหนักของชุดอวกาศได้อย่างมาก และป้องกันการบาดเจ็บของนักบินอวกาศอันเกิดจากการทำงานในชุดสูทที่มีน้ำหนักมาก สิ่งที่เหลืออยู่ในกระบวนการพัฒนาคือหมวกกันน็อค ซึ่งน่าเสียดายที่ไม่น่าจะถูกสร้างขึ้นโดยใช้เทคโนโลยีนี้ ดังนั้นในอนาคตเราจะได้เห็นการประสานกันของชุดอวกาศ "Biosuit" และ "EMU" ในอนาคต

โดยสรุป ฉันต้องการทราบว่าการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีนำไปสู่การพัฒนาเทคโนโลยีอวกาศ เครื่องมือ และอุปกรณ์ที่รวดเร็วพอๆ กัน ปัจจัยเดียวที่เป็นอุปสรรคในการพัฒนาชุดอวกาศคือการระดมทุน เนื่องจากอุปกรณ์นี้มีราคาหลายล้านดอลลาร์

ตั้งแต่วินาทีแรกที่บินสู่อวกาศทุกคนก็จำได้ ยูริ กาการิน สิ่งใหม่ที่สำคัญอย่างยิ่งได้ปรากฏขึ้น งานนี้โดดเด่นด้วยความเฉพาะเจาะจงพิเศษ การฝึกอบรมพิเศษ และแน่นอน เสื้อผ้าพิเศษ เสื้อผ้าหลักของนักบินอวกาศคือ ชุดอวกาศมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ มีชุดอวกาศสำหรับอวกาศและมีชุดสำหรับอยู่ในห้องนักบินด้วย

เช่นเดียวกับเสื้อผ้าอื่นๆ ชุดนักบินอวกาศควรสวมใส่สบายสำหรับทั้งการเคลื่อนไหวที่กระฉับกระเฉงและการพักผ่อน ชุดนี้แบ่งออกเป็นหลายชั้น:

1. ชุดชั้นใน- ยานอวกาศใช้ชุดชั้นในแบบใช้แล้วทิ้ง หลังจากสวมใส่ ชุดจะถูกกำจัดและเปิดชุดใหม่
2. ชุดนักบิน- เป็นเสื้อผ้าสำหรับอยู่ในห้องโดยสาร ทำงาน และพักผ่อน ชั้นนี้จะติดตามทันทีหลังจากสวมชุดชั้นในและสามารถทิ้งได้
3. ชุดป้องกันความร้อน- นี่คือเสื้อผ้าที่ใช้ในสถานการณ์ฉุกเฉิน หากระบบทำความร้อนเสียหรือเมื่อลงจอดในพื้นที่เย็นของโลก

ปัจจุบันชุดเสื้อผ้านักบินอวกาศส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบสำหรับการใช้งานเพียงครั้งเดียว หากต้องการใช้ชุดธรรมดาจำเป็นต้องจัดเตรียมความสามารถในการซักให้กับยานอวกาศและโครงการที่คล้ายกันยังคงอยู่ในระหว่างดำเนินการ

ก้าวกระโดดครั้งใหญ่ ชุดอวกาศ วิวัฒนาการ

ชุดชั้นใน

เช่นเดียวกับชุดชั้นในอื่นๆ ชั้นแรกของชุดนักบินอวกาศสมัยใหม่จะต้องสัมผัสโดยตรงกับผิวหนัง ซึ่งหมายความว่าควรให้สัมผัสที่น่าพึงพอใจ ผ้าลินินและผ้าฝ้ายเหมาะที่สุดสำหรับฟังก์ชั่นนี้ นอกจากความรู้สึกสัมผัสที่น่าพึงพอใจแล้ว ผ้ายังต้องมีความยืดหยุ่นตามที่ต้องการ เพื่อไม่ให้ขัดขวางการเคลื่อนไหว ดูดซับความชื้น และปล่อยให้อากาศผ่านได้

จากการศึกษาจำนวนมาก ทางเลือกที่ดีที่สุดคือผ้าฝ้ายถัก โดยจะมีการเติมเส้นใยเทียมเล็กน้อยเพื่อเพิ่มความแข็งแรง วิสโคสถูกเลือกให้เป็นเส้นใยสังเคราะห์ที่คล้ายกัน ตัวเลือกนี้ได้รับการยืนยันจากการทดลองหลายครั้ง แม้ว่าจะสวมชุดอวกาศอย่างต่อเนื่องเป็นเวลาสิบวัน แต่ก็ไม่ก่อให้เกิดการระคายเคืองต่อผิวหนังและดูดซับสารคัดหลั่งจากผิวหนังได้อย่างสมบูรณ์ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากไม่มีขั้นตอนสุขอนามัยคุณภาพสูง ยานอวกาศ

การพัฒนาล่าสุดของเสื้อผ้าประเภทนี้คือตัวเลือกของชุดชั้นในต้านจุลชีพ เหมาะสำหรับเที่ยวบินที่ยาวนาน ไม่อนุญาตให้เกิดการระคายเคืองและดูดซับสารคัดหลั่งทั้งหมดได้สำเร็จเมื่อเวลาผ่านไป

ชุดนักบิน

เสื้อผ้าของนักบินอวกาศชั้นที่สองหลังชุดชั้นในเป็นชุดนักบินในสภาวะที่ยากลำบากเป็นพิเศษจะถูกแทนที่ด้วยชุดอวกาศ ชุดนี้ไม่ควรจำกัดการเคลื่อนไหวและสวมใส่สบายในระหว่างการผลิตจำเป็นต้องคำนึงถึงเซ็นเซอร์ที่จำเป็นทั้งหมดที่ติดอยู่กับเสื้อผ้าของตัวแทนของวิชาชีพนี้ด้วย ชุดนักบินนี้จัดทำขึ้นสำหรับเรือบางลำอย่างเคร่งครัด โดยคำนึงถึงความชื้น อุณหภูมิ และความดันในห้องโดยสาร

ชุดอวกาศสำหรับการไปพื้นผิวดวงจันทร์
และระบบช่วยชีวิตแบบสะพายหลังอัตโนมัติ (ARLS)

1. หมวกกันน็อคปิดผนึก;
2. แผงควบคุมระบบช่วยชีวิตกระเป๋าเป้สะพายหลังอัตโนมัติ
3. ขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุตสำหรับเชื่อมต่อท่อน้ำของระบบช่วยชีวิต
4. กระเป๋าไฟฉาย;
5. ขั้วต่ออินพุตและเอาต์พุตสำหรับเชื่อมต่อท่อออกซิเจนของระบบช่วยชีวิต
6. สายเคเบิลของอุปกรณ์สื่อสาร ท่อระบายอากาศ และท่อน้ำของระบบทำความเย็น
7. กระเป๋าสำหรับตัวอย่างดินบนดวงจันทร์
8. ครอบคลุมรองเท้าบูท
9. ชั้นผ้าโลหะเสริมความแข็งแรงเพื่อป้องกันความเย็นและการกระแทกของอุกกาบาตขนาดเล็ก
10. หุ้มด้วยวาล์วเป็นขั้วต่อสำหรับต่อถุงเก็บปัสสาวะ รูฉีด เครื่องวัดปริมาณรังสี และถุงที่มียาอยู่บนสาย
11. ถุงมือ;
12. เปลือกชุดอวกาศอัดแรงดัน
13. การเชื่อมต่อชิ้นส่วนของเปลือกชุดแรงดัน (หันออกไป)
14. ขั้วต่ออินพุตออกซิเจนบริสุทธิ์
15. ช่องสำหรับใส่แว่นกันแดด
16. คอนเนคเตอร์สำหรับเชื่อมต่อสายเคเบิลของอุปกรณ์สื่อสาร
17. แผงควบคุมระบบฟอกออกซิเจน
18. ระบบช่วยชีวิตกระเป๋าเป้สะพายหลังอัตโนมัติ
19. ระบบฟอกออกซิเจน

ดีที่สุด. ชุดอวกาศ "Orlan-MK"

ระบบช่วยชีวิตแบบสะพายหลังอัตโนมัติ (ARLS)

1. ระบบฟอกออกซิเจน
2. หน่วยจ่ายออกซิเจนฉุกเฉิน (AZK) ถังออกซิเจนแรงดันสูง
3. บล็อกปั๊มน้ำมัน ระบบจ่ายออกซิเจนแรงดันต่ำ (สำหรับการหายใจ การระบายอากาศ และการรักษาแรงดันเพิ่มในชุดอวกาศ)
4. อุปกรณ์สื่อสารและการวัดทางไกล
5. บล็อกการเชื่อมต่อไฟฟ้า
6. ถังเก็บน้ำสำหรับระบบควบคุมอุณหภูมิ
7. พัดลม;
8. ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลวของนักบินอวกาศ
9. ระบบจ่ายออกซิเจนหลัก ถังออกซิเจน
10. ขั้วต่อสำหรับเติมออกซิเจนและถังเก็บน้ำ

วัสดุที่ใช้ทำชุดดังกล่าวต้องเป็นไปตามเกณฑ์หลายประการเพื่อไม่ให้งานของนักบินอวกาศยุ่งยาก คุณสมบัติหลักคือคุณสมบัติความยืดหยุ่น ทนต่อการสึกหรอ ทนความร้อน ความเบา และคุณสมบัติกันฝุ่น การออกแบบชุดสูทนั้นมักจะคำนึงถึงความต้องการของเจ้าของด้วยหากทำชุดสูทแบบสากลโมเดลนั้นก็จะทำด้วยเฉดสีคลาสสิกและสงบ

ชุดนี้ทำมาจากส่วนผสมของผ้าใยสังเคราะห์และผ้าธรรมชาติ ผ้าใยสังเคราะห์มีความทนทานต่อการสึกหรอและทนความร้อนได้ดีกว่า แต่ผ้าใยสังเคราะห์จะสร้างไฟฟ้าสถิตรอบๆ ตัวมันเอง ซึ่งเป็นที่ยอมรับไม่ได้ในชุดนักบินอวกาศ จึงต้องเจือจางด้วยผ้าธรรมชาติ

ชุดอวกาศใหม่ปี 2017

ชุดป้องกันความร้อน

ชุดป้องกันความร้อนถูกสร้างขึ้นเฉพาะในกรณีและหน้าที่หลักคือการทำให้นักบินอวกาศอบอุ่น นอกจากชุดสูทแล้ว ตัวแทนของอาชีพนี้ยังได้รับอนุญาตให้ใช้ถุงเท้าทำด้วยผ้าขนสัตว์และหมวกด้วย เสื้อผ้าชั้นที่สามสุดท้ายเป็นไปตามเกณฑ์เดียวกัน: ความยืดหยุ่นของเนื้อผ้า ความง่ายในการสวมใส่ ส่วนผสมของเส้นใยธรรมชาติและเส้นใยสังเคราะห์ สิ่งที่เพิ่มเข้ามาในชุดตัวนอกนี้คือความต้านทานต่อสภาพแวดล้อม ตัวชุดประกอบด้วยสองส่วน: ซับในและชั้นบนสุด

วัสดุหลักคือผ้าวูล ซึ่งให้ความอบอุ่นได้ดีที่สุดและค่อนข้างสวมใส่สบาย ชุดระบายความร้อนดังกล่าวมีระดับการป้องกันความหนาวเย็นแตกต่างกัน: ฤดูร้อน เสื้อขนสัตว์ ชุดเปลี่ยนผ่าน ฤดูหนาว อาร์กติก และโดยเฉพาะอาร์กติก เครื่องแต่งกายที่คล้ายกันจะมาพร้อมกับหมวกประเภทเดียวกัน รุ่นหมวกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือผ้าโพกศีรษะที่มีกระบังหน้าและปกเสื้อ หมวกมีน้ำหนักเบากว่าชุดสูทเล็กน้อย และไม่ควรสัมผัสผมหรือร้อนเกินไป หลังจากผ้าโพกศีรษะนี้อาจมีหมวกกันน็อคก็ได้ อาจเป็นส่วนหนึ่งของชุดสูทหรืออีกส่วนหนึ่งของชุดเสื้อผ้าที่อบอุ่นก็ได้ นอกจากศีรษะแล้ว หมวกกันน็อคยังช่วยปกป้องส่วนสำคัญของหน้าอก ไหล่ และหลังด้วยส่วนหน้าเสื้อที่กว้าง นอกจากนี้ยังสามารถติดเซ็นเซอร์ที่จำเป็นสำหรับการสื่อสารกับหมวกกันน็อคได้

ชุดระบายความร้อนชิ้นสุดท้ายคือรองเท้า ผลิตขึ้นทีละชิ้นตามขาของนักบินอวกาศ และมีน้ำหนักเบาและอบอุ่นเป็นพิเศษ เสื้อผ้าทั้งสามชั้นถูกสร้างขึ้นมาเพื่อให้ผู้สวมใส่ยังคงอยู่ในสภาวะไร้แรงโน้มถ่วง เครื่องแต่งกายทุกส่วนได้รับการติดไว้อย่างระมัดระวังและในขณะเดียวกันก็อนุญาตให้ทำสิ่งนี้ได้โดยเร็วที่สุด วัสดุทั้งหมดในการผลิตชุดสูทผ่านการทดสอบหลายครั้งเพื่อให้มั่นใจถึงความสบายและปลอดภัย ไม่มีสิ่งใดในยานอวกาศที่ควรสร้างความไม่สะดวกหรือความยุ่งยากเพิ่มเติมในการทำงาน ดังนั้นชุดจึงได้รับการพัฒนาโดยใช้เสื้อผ้าประเภทนี้อย่างระมัดระวังเป็นพิเศษ

ชุดอวกาศของนักบินอวกาศ มันทำมาจากอะไร?

ชุดอวกาศ... เสื้อผ้าอวกาศ... จากภาพถ่ายสารคดี (และภาพยนตร์นิยายวิทยาศาสตร์) นักบินอวกาศที่สวมชุดอวกาศมองมาที่เราผ่านกระบังหน้าหมวกที่ยกขึ้น หน้านิยายวิทยาศาสตร์แสดงให้เราเห็นนักบินอวกาศแห่งอนาคตพร้อมอุปกรณ์ประกอบฉากที่ขาดไม่ได้นั่นคือชุดอวกาศ ชุดอวกาศมีบทบาทอย่างไรในการบินอวกาศ? มันจะดำเนินต่อไปในอนาคตหรือไม่? มันจะเปลี่ยนไปอย่างไร?

“ชุดสูท” อวกาศที่ทันสมัยมีวัตถุประสงค์หลักเพียงประการเดียวเท่านั้น - ต้องปกป้องบุคคลที่กำลังหลบหนีจากอันตราย "แฟชั่น" ของเสื้อผ้าอวกาศ "การตัดเย็บ" ของมันอยู่ภายใต้เป้าหมายนี้อย่างสิ้นเชิง ผู้สร้างพยายามทำนายอันตรายที่อาจเกิดขึ้นทั้งหมดในอวกาศ ชุดอวกาศจะปกป้องบุคคลจาก "ความว่างเปล่า" อวกาศที่พุ่งเข้าไปในจรวด หากอุบัติเหตุโดยอุบัติเหตุทำให้เรือลดแรงดัน เขาจะจัดหาอากาศให้นักบินหากจู่ๆ เขาไม่สามารถสูดอากาศในห้องโดยสารได้ สามารถใช้เป็นตู้เย็นและอุปกรณ์ทำความร้อนได้ หากนักบินอวกาศออกจากเรือเพื่อกลับมายังโลก มีเพียงชุดอวกาศเท่านั้นที่จะปกป้องเขา โดยช่วยปกป้องจากการกระแทกกับอากาศในระหว่างการดีดตัวออกจากเรือ จากบรรยากาศที่หายากเมื่อลงจากร่มชูชีพ และป้องกันรอยฟกช้ำเมื่อลงจอดในป่าหรือบนภูเขา และหากนักบินอวกาศลงจอดบนน้ำ ชุดอวกาศจะทำให้เขาลอยอยู่ได้และป้องกันไม่ให้เขากลายเป็นน้ำแข็งในน้ำเย็นจัด

ในการบินอวกาศในอนาคต จะมีงานสำหรับนักบินอวกาศมากขึ้น ดังนั้นบทบาทของชุดอวกาศจึงมีความซับซ้อนมากขึ้น

การไปเยือนดาวเคราะห์ดวงอื่นจะต้องมีชุดอวกาศดาวเคราะห์พิเศษที่จะช่วยให้คุณสามารถออกจากยานอวกาศ ใช้เวลา "เดิน" ได้ไม่มากก็น้อยทั้งบนดินร้อนในด้านที่ส่องสว่างของดวงจันทร์ และบนน้ำแข็งที่ปกคลุมของ “หมวก” ขั้วโลก และบางทีอาจอยู่บนมหาสมุทรเดือดของดาวศุกร์

เห็นได้ชัดว่าการพัฒนาด้านอวกาศจะต้องให้มนุษย์ทิ้งยานอวกาศไว้ในพื้นที่เปิดระหว่างดาวเคราะห์ เช่น เพื่อประกอบสถานีวงโคจร หรือเพื่อตรวจสอบและซ่อมแซมยานอวกาศ ชุดอวกาศที่ออกแบบมาสำหรับอวกาศจะแตกต่างจากทั้งชุดสมัยใหม่และชุดดาวเคราะห์ในอนาคต ยกตัวอย่างวิธีการขนส่ง คุณสามารถเคลื่อนที่ไปในอวกาศได้ด้วยความช่วยเหลือของเครื่องยนต์จรวดเท่านั้น ซึ่งหมายความว่าชุดจะต้องมีระบบขับเคลื่อนจรวด สามารถทำงานบนอากาศอัดได้ เป็นต้น

นักบินอวกาศหายใจอะไร

การหายใจตามปกติในทุกสถานการณ์ถือเป็นงานที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งที่ได้รับการแก้ไขระหว่างการสร้างชุดอวกาศ ขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้งชุดอวกาศ สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท ได้แก่ การระบายอากาศและการฟื้นฟู หากเที่ยวบินดำเนินไปตามปกติ อากาศเพื่อการระบายอากาศทั้งร่างกายและการหายใจจะถูกนำออกจากห้องโดยสารของเรือ พัดลมจะดันเข้าไปในระบบระบายอากาศของชุดอวกาศ เป่าเหนือร่างกายมนุษย์ และกลับสู่ห้องโดยสาร นักบินอวกาศสูดอากาศในห้องโดยสาร ซึ่งจะเข้าสู่หมวกกันน็อคได้อย่างอิสระเมื่อยกหน้าต่างด้านหน้าขึ้น แต่หากอากาศในห้องโดยสารไม่สามารถหายใจได้ด้วยเหตุผลบางประการ กระจกด้านหน้าของหมวกกันน็อค (ลดระดับลงด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ) จะแยกนักบินอวกาศออกจากบรรยากาศในห้องโดยสาร และส่วนผสมของออกซิเจนและอากาศจะเริ่มไหลเข้าสู่ชุด ในขณะเดียวกันก็เปลี่ยนไปใช้ถังอากาศอัดและการระบายอากาศฉุกเฉิน
ชุดฟื้นฟูจะถูกแยกออกจากสิ่งแวดล้อมโดยสิ้นเชิง ในกรณีนี้ ส่วนผสมของก๊าซที่บุคคลหายใจเข้าและการระบายอากาศของชุดอวกาศจะถูกบังคับผ่านตัวดูดซับและตัวกรองสารเคมี ที่นี่ปราศจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ความชื้น และสิ่งสกปรกอื่นๆ ที่ปล่อยออกมาจากมนุษย์ การเติมออกซิเจนสามารถทำได้หลายวิธี: โดยผ่านทางปริมาณสำรองจากกระบอกสูบ หรือโดยปฏิกิริยาทางเคมี และในอนาคตอาจเป็นแบบโฟโตเคมีคอล

ตัวอย่างของระบบจ่ายออกซิเจนแบบปฏิรูปดังกล่าวคือชุดอวกาศของนักบินอวกาศชาวอเมริกัน การจ่ายออกซิเจนซึ่งออกแบบมาเพื่อการบิน 28 ชั่วโมง จะถูกเก็บไว้ในกระบอกสูบทรงกลมสองกระบอกภายใต้ความกดดันเริ่มแรกเกิน 560 บรรยากาศ ผ่านตัวลดซึ่งลดความดันลงเหลือ 0.36 บรรยากาศ ออกซิเจนจะถูกส่งไปยังระบบระบายอากาศของชุดอวกาศและผสมกับก๊าซที่ออกมาจากหมวกกันน็อคสุญญากาศ ส่วนผสมของก๊าซที่ได้จะถูกส่งผ่านคาร์บอนไดออกไซด์และตัวดูดซับความชื้น ตัวกรอง และเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ออกซิเจนบริสุทธิ์ที่อุณหภูมิ 18-24 องศา ออกจากเครื่องฟอกนี้ มันถูกป้อนเข้าไปในชุดอวกาศผ่านวาล์วที่อยู่ระดับเอวของนักบินอวกาศ และผ่านท่อกระจาย (เกลียวที่บุด้วยไนลอนซึ่งมีการทำรู) มันจะผ่านชุดอวกาศ ล้างร่างกาย และเจาะหมวกกันน็อคสุญญากาศ จากนั้นพัดลมจะดูดส่วนผสมของก๊าซออกจากชุด และเติมออกซิเจนจากกระบอกสูบอีกครั้ง เพื่อเริ่มวงจรการไหลเวียนใหม่

ชุดอวกาศสำหรับการบิน - การสร้างใหม่และการระบายอากาศสามารถทำได้ในสองเวอร์ชัน: แบบสวมหน้ากากและแบบไม่มีหน้ากาก ในกรณีแรกตามชื่อหมายถึง มีการสวมหน้ากากบนใบหน้าของบุคคลซึ่งมีส่วนผสมของระบบทางเดินหายใจเข้าไป ในกรณีที่สอง ออกซิเจนจะถูกส่งไปยังหมวกกันน็อคโดยตรง ใบหน้าของบุคคลนั้นยังคงเปิดอยู่ ข้อดีและข้อเสียของแต่ละตัวเลือกเหล่านี้มีอะไรบ้าง?

หน้ากากช่วยให้คุณสร้างระบบหายใจที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์ โดยแยกออกจากระบบระบายอากาศของชุดอวกาศ นอกจากนี้อุปกรณ์วาล์วยังจ่ายส่วนผสมของก๊าซเฉพาะในขณะที่สูดดมเท่านั้นซึ่งหมายความว่าออกซิเจนจะถูกใช้อย่างประหยัดมากขึ้น อากาศที่หายใจออกชื้นจะถูกระบายออกทางท่อทันทีเพื่อทำความสะอาดโดยไม่ต้องเข้าไปในหมวกกันน็อคและไม่ทำให้สภาพการระบายอากาศของชุดอวกาศถูกสุขลักษณะแย่ลง อย่างไรก็ตาม มี "แต่" ที่นี่ การสวมหน้ากากอนามัยตลอดเที่ยวบิน โดยเฉพาะหน้ากากแบบยาว อาจไม่ใช่เรื่องน่าพึงพอใจนัก มันรบกวนการทำงานการกินและดื่มมันอึดอัดมาก

ดังนั้นนักบินอวกาศทั้งโซเวียตและอเมริกันคนแรกจึงสวมชุดอวกาศที่ไม่สวมหน้ากากระหว่างการบิน จะเป็นการดีที่สุดหากบุคคลที่อยู่ในอวกาศหายใจอากาศ "ทางโลก" ปกติ

การบีบอัด

ในระหว่างการบิน นักบินอวกาศสูดอากาศในห้องโดยสาร กระจกด้านหน้าของหมวกกันน็อคถูกยกขึ้น และใบหน้าของพวกเขาเปิดอยู่ ไม่มีความประหลาดใจ จะเป็นอย่างไรหากอุกกาบาตพุ่งชนจนทำให้ผนึกห้องโดยสารของเรือแตก?

ความกดอากาศที่ลดลงอย่างรวดเร็ว - การบีบอัดแบบระเบิด - เป็นปรากฏการณ์ที่ทราบกันดีในการบินในระดับสูง การบีบอัดด้วยการระเบิดจะยิ่งเลวร้ายยิ่งขึ้นตามความแตกต่างของความกดอากาศที่ไม่คาดคิด ระยะเวลาตั้งแต่เกิดอุบัติเหตุจนถึงบุคคลหมดสติเรียกว่าเวลาสำรอง ตัวอย่างเช่นการทดลองที่ดำเนินการโดยแพทย์ในช่วงหลายปีของการบินด้วยเครื่องบินในระดับสูงแสดงให้เห็นว่าความเข้มข้นของออกซิเจนลดลงอย่างรวดเร็วจากบรรยากาศปกติไปจนถึงระดับความสูง 10 กิโลเมตรที่สอดคล้องกันทำให้หมดสติหลังจาก 40 วินาที หากสุญญากาศสอดคล้องกับระดับความสูง 15 กิโลเมตร การสำรองจะลดลงเหลือ 15 วินาที

เมื่อยานอวกาศลดแรงดัน แรงดันตกคร่อมจะไม่เกิดขึ้นทันที โดยจะใช้เวลาอย่างน้อยสองสามวินาที ในเวลานี้ นักบินอวกาศจะมีเวลาลดระดับและปิดกระจกด้านหน้าของหมวกกันน็อค หากเขาสับสน อุปกรณ์อัตโนมัติจะทำสิ่งนี้ให้เขา

แต่ภาวะแทรกซ้อนใหม่ปรากฏขึ้น: ความแตกต่างของแรงกดดันจะเกิดขึ้นภายในและภายนอกชุดอวกาศ อากาศที่ห่อหุ้มอยู่ในชุดสูทพยายามหลบหนีจากการถูกจองจำจะเริ่มพองตัวหรือตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวว่าจะบรรจุกระสุนพลังของมัน ผลที่ไม่พึงประสงค์สองประการมาพร้อมกับข้อเท็จจริงนี้ มาบอกคุณเพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขา

วัสดุใด ๆ ที่ยืดออกไปมากหรือน้อยภายใต้ภาระ วัสดุของเปลือกพลังงานของชุดอวกาศก็มีคุณสมบัตินี้เช่นกัน เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าการยืดชุดอวกาศจะนำไปสู่อะไร หมวกกันน็อคสวมพอดีกับศีรษะ เท้าสวมรองเท้าบูทผูกเชือกแน่น ภายใต้อิทธิพลของความแตกต่างของแรงกด หมวกกันน็อคจะมีแนวโน้มที่จะหลุดออกจากชุดอวกาศ ระยะห่างระหว่างชุดกับรองเท้าบู๊ตจะเพิ่มขึ้น และชุดอวกาศจะเริ่มยืดตัวนักบินอวกาศ ด้วยพลังอะไร?

เป็นเรื่องง่ายที่จะคำนวณว่าด้วยความแตกต่างของความดันในห้องโดยสารและภายในชุดเท่ากับ 0.36 บรรยากาศ ซึ่งสอดคล้องกับชุดอวกาศของอเมริกา แรงนี้ถึง 200-300 กิโลกรัม โดยธรรมชาติแล้ว ชุดอวกาศต้องมีองค์ประกอบ "พลัง" บางอย่างที่ดูดซับน้ำหนักและป้องกันการยืดตัว ชุดอวกาศของนักบินอวกาศชาวอเมริกันมีสายที่ดึงดูดหมวกกันน็อคเข้ากับเปลือกพลังงาน ตัวโครงทำจากผ้าที่ทนทานมาก มีตะเข็บสำหรับเย็บเชือกเพื่อเสริมความแข็งแรง

ผลที่ตามมาประการที่สองของความแตกต่างของความดันคือการจำกัดการเคลื่อนที่ของบุคคลในชุดอวกาศ ความหมายในที่นี้ไม่ใช่ความไม่สะดวกที่โดยทั่วไปมีสาเหตุมาจากความเทอะทะของชุดอวกาศในฐานะเสื้อผ้า หากชุดอวกาศไม่มีอุปกรณ์พิเศษเมื่อมีความแตกต่างของแรงกดก็จะยากมากที่จะงอแขนและด้วยแรงกดดันที่มากเกินไปในชุดอวกาศจึงเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำเช่นนี้ สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเปลือกนิ่มของมันมีแนวโน้มที่จะยืดตรงภายใต้อิทธิพลของแรงกดดันภายใน ลองขยายแผ่นทำความร้อนธรรมดาแล้วงอ - มันจะยืดออกทันที

เพื่อให้นักบินอวกาศสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระในชุดอวกาศ ชุดอวกาศจะต้องติดตั้งอุปกรณ์พิเศษ เช่น บานพับของชุดอวกาศของอเมริกาที่เรียกว่า "เปลือกส้ม" เป็นส่วนลูกฟูกบริเวณแขนเสื้อและขากางเกง

นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันมองว่าความยากลำบากหลักในการสร้างบานพับชุดอวกาศนั้นเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่ามีความแข็งแกร่งตามยาว - เพื่อป้องกันไม่ให้ "หีบเพลง" ของข้อต่อยืดออก สิ่งนี้สามารถทำได้โดยการผสมผสานสายไฟอันชาญฉลาดที่เลื่อนไปตามลูกกลิ้งหรือห่อหุ้มไว้ในเปลือกนำทาง

บทบาททางโลกของชุดอวกาศ

จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ มีความเห็นว่ามีความหนาวเย็นในอวกาศ อุณหภูมิที่นั่นใกล้กับศูนย์สัมบูรณ์ อย่างไรก็ตาม ตามข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ล่าสุด ความเร็วของอนุภาคก๊าซในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์นั้นสูงมากจนสอดคล้องกับอุณหภูมิหลายพันองศา นี่หมายความว่าทุกชีวิตในอวกาศจะต้องถูกเผาไหม้จนกลายเป็นเถ้าถ่านอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ใช่หรือไม่?

ไม่ ความหนาแน่นของก๊าซระหว่างดาวเคราะห์นั้นน้อยมากจนการแลกเปลี่ยนความร้อนกับวัตถุใดๆ ที่เข้าสู่อวกาศนั้นแทบจะเป็นศูนย์ อุณหภูมิพื้นผิวของร่างกายในอวกาศถูกกำหนดโดยการแลกเปลี่ยนความร้อนระหว่างร่างกายนี้กับดวงอาทิตย์เป็นหลัก และถ้าไม่ใช่เพราะการแลกเปลี่ยนความร้อนนี้ เราก็ต้องรอหลายพันปีจนกว่าอุณหภูมิของดาวเทียมที่ปล่อยออกมาจากโลกจะเท่ากับอุณหภูมิของอนุภาคในอวกาศรอบนอก

แล้วชุดป้องกันความร้อนที่รวมอยู่ในชุดอวกาศมีบทบาทอย่างไร? จุดประสงค์หลักคือทางโลกเป็นหลัก หากยานอวกาศลงจอดในพื้นที่หนาวเย็นของโลก ชุดอวกาศจะปกป้องนักบินอวกาศจากน้ำค้างแข็ง แม้จะอยู่ในน้ำเย็นจัด คนที่สวมชุดอวกาศก็สามารถว่ายน้ำได้หลายชั่วโมงโดยไม่ต้องกลัวสุขภาพ

ในระหว่างการบินในอวกาศ ชุดอวกาศที่มีชุดกันความร้อนและระบบระบายอากาศสามารถช่วยให้นักบินอวกาศมีอุณหภูมิที่สะดวกสบาย โดยไม่คำนึงถึงอุณหภูมิและความชื้นในห้องโดยสารของเรือ และแม้แต่ในกรณีที่ลดความดันลง

ป.ล. นักวิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษกำลังพูดถึงอะไรอีก: มันน่าสนใจที่จะรู้ว่าหนังสือภาพงานแต่งงานของนักบินอวกาศมีหน้าตาเป็นอย่างไร มีรูปถ่ายในชุดอวกาศบ้างไหม โดยทั่วไป คงจะเจ๋งมากถ้าได้จัดงานแต่งงานบนยานอวกาศที่มีรูปถ่ายในอวกาศใช่ไหม?

ในสมัยกรีกโบราณ นักว่ายน้ำหรือนักดำน้ำที่ดีถูกเรียกว่า "ชุดสูท" แต่เมื่อเทคโนโลยีของมนุษย์พัฒนาขึ้น วิธีการปกป้องมนุษย์ทุกรูปแบบก็เริ่มถูกเรียกสิ่งนี้ ซึ่งช่วยให้สามารถเจาะเข้าไปในสภาพแวดล้อมที่ร่างกายมนุษย์ที่ไม่ได้รับการปกป้องจะเผชิญกับความตายที่รวดเร็วและไม่ง่ายเสมอไป ครั้งแรกใต้น้ำ จากนั้นขึ้นสู่อากาศ และล่าสุดก็เลยโลกไป

ประวัติความเป็นมาของชุดอวกาศ

คำว่า "ชุดอวกาศ" ในความหมายสมัยใหม่ถูกใช้ครั้งแรกในปี พ.ศ. 2318 โดย Jean Baptiste de la Chapelle เจ้าอาวาสและนักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส นั่นคือสิ่งที่เขาเรียกว่าชุดไม้ก๊อกซึ่งควรจะช่วยทหารข้ามแม่น้ำ แนวคิดนี้ถูกหยิบยกขึ้นมา และเมื่อถึงกลางศตวรรษที่ 19 นักดำน้ำก็กลายเป็นหน่วยประจำในกองเรือหลักๆ ทั้งหมด ในศตวรรษที่ยี่สิบของศตวรรษที่ 20 นักสรีรวิทยาชาวอังกฤษ จอห์น โฮลเดน เสนอให้ใช้ชุดดำน้ำเพื่อปกป้องสุขภาพและชีวิตของนักบอลลูน เขายังออกแบบชุดอวกาศชุดแรกและทดสอบในห้องแรงดัน โดยจำลองแรงดันเทียบเท่ากับแรงดันที่เกิดขึ้นที่ระดับความสูง 25 กม. แต่เขาล้มเหลวในการหาเงินเพื่อสร้างบอลลูนเพื่อขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ และชุดดังกล่าวไม่ได้รับการทดสอบในทางปฏิบัติ

หลังจากสิ้นสุดสงครามโลกครั้งที่ 2 ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วเริ่มขึ้นในการบินด้วยเครื่องบินไอพ่น และผู้คนก็เริ่มปีนขึ้นไปในอากาศสูงขึ้นเรื่อยๆ และเพื่อที่จะพิชิตความสูงใหม่ จำเป็นต้องมีชุดอวกาศ

โครงการแรกของเราและโครงการต่างประเทศ

การสร้างชุดอวกาศเป็นหนึ่งในโครงการที่มีความซับซ้อนทางเทคโนโลยีและสำคัญที่สุดของโครงการอวกาศ และความก้าวหน้าในด้านนี้เกิดขึ้นได้จากการแข่งขันของมหาอำนาจอวกาศสองแห่ง

ในประเทศของเรา Evgeny Chertovsky จากสถาบันเวชศาสตร์การบินเป็นคนแรกที่ทำงานเกี่ยวกับชุดอวกาศ ในวัยสี่สิบเขาได้พัฒนาอุปกรณ์ปิดผนึก 7 ประเภทและเป็นรายแรกในโลกที่แก้ปัญหาการเคลื่อนที่ด้วยการออกแบบรุ่น 4-2 พร้อมบานพับ ตั้งแต่ปีพ. ศ. 2479 สถาบันแอโรไฮโดรไดนามิกกลางที่สร้างขึ้นเป็นพิเศษเริ่มจงใจพัฒนาชุดอวกาศของนักบินอวกาศ เป็นผลให้โมเดล 4-3 มีชิ้นส่วนเกือบทั้งหมดที่ใช้ในชุดอวกาศสมัยใหม่อยู่แล้ว ในช่วงหลังสงคราม สถาบันวิจัยการบินเริ่มออกแบบชุดอวกาศ และในเดือนตุลาคม พ.ศ. 2495 ในเมือง Tomilino ใกล้กรุงมอสโก วิศวกร Alexander Boyko ได้สร้างเวิร์กช็อปพิเศษที่โรงงานหมายเลข 918 (ปัจจุบันคือ Zvezda Research and Production Enterprise) ชุดอวกาศของกาการินถูกสร้างขึ้น หากในประเทศของเราทำการทดสอบอุปกรณ์ใหม่โดยนักบิน ชาวอเมริกันก็มาสร้างชุดอวกาศในเวอร์ชันของตัวเองผ่านโปรแกรมสตราโตสเฟียร์ ในช่วงต้นทศวรรษ 1960 มีการสร้างบอลลูนสตราโตสเฟียร์หลายลูกเพื่อทดสอบอวกาศและชุดการบิน โดยมีกอนโดลาแบบเปิดสำหรับลงจอดจากที่สูง

โปรแกรมกลายเป็นอันตรายถึงชีวิต - นักบินอวกาศสามในหกคนเสียชีวิต แต่สุดท้ายโครงการ Excelsior ก็จบลงด้วยความสำเร็จ วันที่ 16 สิงหาคม พ.ศ. 2503 โจเซฟ คิททิงเจอร์จัดทำบันทึกหลายรายการพร้อมกัน การตกจากชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ของเขากินเวลา 4 นาที 36 วินาที ในระหว่างนั้นนักบินบินได้เป็นระยะทาง 25,816 เมตร ด้วยความเร็วประมาณ 1,000 กม./ชม.

ชุดอวกาศสมัยใหม่คืออะไร?

ชุดอวกาศสมัยใหม่จะต้องแก้ปัญหาสำคัญหลายประการพร้อมกัน เมื่อความดันลดลง ร่างกายจะดูดซับออกซิเจนได้ยากขึ้น โดยไม่มีปัญหาบุคคลสามารถอยู่ที่ระดับความสูงไม่เกิน 4-5 กม. ที่ระดับความสูงจำเป็นต้องเติมออกซิเจนให้กับอากาศที่หายใจเข้าและจากระยะทาง 7-8 กม. บุคคลจะต้องหายใจเอาออกซิเจนบริสุทธิ์ เมื่อขึ้นไปสูงเกิน 12 กม. ปอดจะสูญเสียความสามารถในการดูดซับออกซิเจน และจำเป็นต้องชดเชยแรงดัน

ปัจจุบัน การชดเชยแรงดันมีสองประเภท: การชดเชยเชิงกล และการสร้างสภาพแวดล้อมของก๊าซที่มีแรงกดดันมากเกินไปรอบตัวบุคคล ตัวเลือกแรกคือชุดการบินชดเชยระดับความสูง ร่างกายของนักบินพันกันด้วยริบบิ้นที่มีลักษณะคล้ายเลขแปดซึ่งสอดกระเพาะปัสสาวะยางเข้าไป

ในกรณีที่มีการลดแรงดัน อากาศอัดจะถูกส่งไปยังห้อง โดยจะเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลาง และลดเส้นผ่านศูนย์กลางของวงแหวนที่พันกับนักบิน อย่างไรก็ตาม นักบินสามารถอยู่ในห้องโดยสารที่มีแรงดันต่ำได้ไม่เกิน 20 นาที วิธีที่สองคือชุดอวกาศ โดยพื้นฐานแล้ว มันเป็นถุงปิดผนึกซึ่งสร้างแรงดันส่วนเกิน เวลาที่บุคคลสวมชุดอวกาศนั้นแทบไม่จำกัด แต่ความคล่องตัวนั้นมีจำกัดอย่างมาก ปลอกแรงดันเกินของชุดอวกาศจริงๆ แล้วเป็นลำแสงอากาศที่มีความดัน 0.4 บรรยากาศ การงอแขนภายใต้สภาวะดังกล่าวก็เหมือนกับการงอยางในที่พองตัว ดังนั้นชุดอวกาศจึงถูกสร้างขึ้นแบบคอมโพสิตและหนึ่งในเทคโนโลยีที่ซับซ้อนที่สุดคือการผลิตบานพับแบบ "อ่อน" แบบพิเศษ

ชุดนี้ประกอบด้วยกระสุนสองอัน: กระสุนปิดผนึกภายในและกระสุนพลังงานภายนอก ขั้นแรกประกอบด้วยยางแผ่นสำหรับการผลิตซึ่งใช้ยางคุณภาพสูง เปลือกนอกเป็นผ้า (คนอเมริกันใช้ไนลอน เราใช้ไนลอนที่เทียบเท่ากันในประเทศ) ช่วยปกป้องเปลือกยางจากความเสียหายและรักษารูปทรง คล้ายกับโครงสร้างของลูกฟุตบอลมาก โดยมีหนังหุ้มไว้เพื่อปกป้องถุงยางที่พองตัว บุคคลไม่สามารถอยู่ใน “ถุงยาง” เป็นเวลานานได้ ดังนั้น ชุดอวกาศจึงมีระบบระบายอากาศ

ชุดอวกาศชุดแรกทำงานตามหลักการระบายอากาศ โดยปล่อยอากาศที่ใช้แล้วออกเหมือนกับอุปกรณ์ดำน้ำ ชุดอวกาศ SK-1 ชุดแรก ได้แก่ ชุดอวกาศ "Berkut" ซึ่ง Leonov ออกไปนอกอวกาศ และชุดอวกาศกู้ภัย "Falcon" ได้รับการออกแบบตามหลักการนี้ อย่างไรก็ตาม ไม่เหมาะสำหรับการอยู่ในอวกาศระยะยาวและสำหรับโครงการทางจันทรคติของอเมริกา เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ ชุดอวกาศสำหรับการฟื้นฟูได้รับการพัฒนา (Soviet Orlan และ Krechet และ American A5L, A6L, A7L) ในนั้นก๊าซที่หายใจออกจะถูกสร้างขึ้นใหม่ความชื้นจะถูกกำจัดออกไปอากาศจะอิ่มตัวด้วยออกซิเจนอีกครั้งและทำให้เย็นลง

มีการสวมชุดระบายความร้อนด้วยน้ำแบบตาข่ายพิเศษไว้ใต้ชุดอวกาศ และฉนวนกรองสุญญากาศของชุดตัวนอกทำงานบนหลักการของกระติกน้ำร้อนและประกอบด้วยฟิล์มโพลีเอทิลีนชนิดพิเศษหลายชั้นที่เคลือบด้วยอลูมิเนียม เป็นผลให้ผลกระทบของอุณหภูมิที่สูงมากและเย็นจัดถูกทำให้เป็นกลาง

ดูแลศีรษะของคุณ

หมวกกันน็อคเป็นส่วนที่ซับซ้อนที่สุดของชุดอวกาศ ใน “ยุคการบิน” มีหมวกกันน็อคอยู่ 2 ประเภท คือ สวมหน้ากาก (นักบินใช้หน้ากากออกซิเจน) และสวมหน้ากาก (หมวกกันน็อคถูกแยกออกจากชุดอวกาศที่เหลือด้วยม่านปิดสนิท และกลายเป็นหน้ากากออกซิเจนขนาดใหญ่หนึ่งชิ้นที่มีการจัดหาอย่างต่อเนื่อง ส่วนผสมของการหายใจ) ในท้ายที่สุด แนวคิดที่ไม่สวมหน้ากากก็ชนะใจ ซึ่งทำให้มีหลักสรีรศาสตร์ดีขึ้น แม้ว่าจะต้องใช้ออกซิเจนมากขึ้นก็ตาม นี่คือวิธีการเริ่มสร้างหมวกกันน็อคสำหรับอวกาศ ซึ่งจะแบ่งออกเป็นแบบถอดได้และแบบถอดไม่ได้ SK-1 ตัวแรกติดตั้งหมวกกันน็อคแบบถอดไม่ได้ แต่หมวก "Berkut" และ "Yastreb" ของ Leonov สามารถถอดออกได้ ยิ่งกว่านั้นพวกมันยังเชื่อมต่อกันด้วยขั้วต่อสุญญากาศแบบพิเศษที่มีลูกปืนสุญญากาศซึ่งทำให้นักบินอวกาศสามารถหันศีรษะได้ แต่ความคล่องตัวที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้มีการออกแบบที่ยุ่งยากและถูกละทิ้งในเวลาต่อมา

องค์ประกอบบังคับของหมวกกันน็อคสำหรับการเดินในอวกาศคือตัวกรองแสง รุ่นแรกใช้ฟิลเตอร์แบบเครื่องบินเคลือบด้วยชั้นเงินบางๆ แต่คุณสมบัติในการป้องกันกลับไม่เพียงพอ และต่อมาฟิลเตอร์แสงของชุดอวกาศก็เริ่มถูกพ่นด้วยทองคำบริสุทธิ์ที่ค่อนข้างหนา ทำให้มั่นใจได้ว่าแสงจะส่องผ่านได้เพียง 34% เท่านั้น แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทุบ “กระจก” ของหมวกกันน็อคให้แตก เนื่องจากทำจากโพลีคาร์บอเนต Lexan สำหรับงานหนัก ผลก็คือ ความมหัศจรรย์ทางวิศวกรรมนี้มีราคาแพงอย่างไม่น่าเชื่อ หมวกกันน็อคอเมริกันสมัยใหม่มีราคาประมาณ 12 ล้านเหรียญสหรัฐ รัสเซียมักจะเกิดขึ้นค่อนข้างถูกกว่า

ชุดอวกาศแห่งอนาคต

ไม่เป็นความลับเลยที่โครงการอวกาศของทั้งสหภาพโซเวียตและสหรัฐอเมริกาเป็นส่วนสำคัญของการแข่งขันทางทหารระดับโลก การล่มสลายของสหภาพโซเวียตทำให้ความคืบหน้าในพื้นที่นี้ช้าลงอย่างมาก เป็นเวลานานแล้วที่ประเทศของเราไม่มีเวลาสำหรับพื้นที่และเมื่อเร็ว ๆ นี้การพัฒนาล่าสุดของสหภาพโซเวียตเท่านั้นที่ถูกดึงออกมาจากใต้พรม เงินทุนสำหรับโครงการอเมริกันก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน (การเดินทางไปยังดาวอังคาร ดาวศุกร์ ดาวเคราะห์น้อย และอีกครั้งไปยังดวงจันทร์ถูกเลื่อนออกไปอย่างไม่มีกำหนด) จีนยังไม่ได้แสร้งทำเป็นว่าเป็นคนดั้งเดิมและแต่งกายไทโคนอตด้วยเครื่องแต่งกายที่สร้างขึ้นบนพื้นฐานของโซเวียต

ดังนั้นในตอนนี้ หากไม่มีโครงการระดมทุนที่ตรงเป้าหมาย นักออกแบบจึงสนุกกับการสร้างเครื่องแต่งกายในฮอลลีวูด โปรเจ็กต์ Z-1 ที่มีแนวโน้มดีของชาวอเมริกัน ด้วยความคล้ายคลึงกับชุดของตัวการ์ตูน มีชื่อเล่นว่า "ชุดอวกาศของ Buzz Lightyear" และผลิตผลที่มีแนวโน้มจาก Roscosmos นั้นสมบูรณ์แบบสำหรับ RoboCop หรือ Terminator

แนวคิดในการสร้างชุดอวกาศปรากฏขึ้นในศตวรรษที่ 19 เมื่อจูลส์ เวิร์น อัจฉริยะแห่งนิยายวิทยาศาสตร์ตีพิมพ์เรื่อง “จากโลกสู่ดวงจันทร์ด้วยเส้นทางตรงใน 97 ชั่วโมง 20 นาที” ด้วยความคุ้นเคยกับวิทยาศาสตร์ เวิร์นจึงเข้าใจว่าชุดอวกาศจะต้องพัฒนาไปไกลและจะแตกต่างไปจากชุดดำน้ำอย่างสิ้นเชิง

ชุดอวกาศในปัจจุบันเป็นชุดเสื้อผ้าและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนซึ่งทำหน้าที่ปกป้องมนุษย์จากปัจจัยที่ไม่พึงประสงค์จากการเดินทางในอวกาศ ควบคู่ไปกับวิวัฒนาการของสิ่งที่ซับซ้อนนี้ ระยะการบินเพิ่มขึ้นและลักษณะของงานที่นักบินอวกาศทำก็ซับซ้อนมากขึ้น เราได้ติดตามประวัติความเป็นมาของการพัฒนาการก่อสร้างชุดอวกาศตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ผ่านมาจนถึงปัจจุบัน

นี่คือวิธีที่นักวิทยาศาสตร์จินตนาการถึงชุดอวกาศของนักบินอวกาศในอนาคตในปี 1924 ในเวลานั้นพวกเขาเข้าใจแล้วว่าชุดอวกาศควรแตกต่างจากชุดดำน้ำ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาชุดสูทใหม่โดยพื้นฐานยังคงดำเนินการบนพื้นฐานของมัน

X-15

ในปีพ.ศ. 2499 กองทัพอากาศสหรัฐฯ เริ่มพัฒนาชุดระดับความสูงที่ออกแบบมาเพื่อปกป้องบุคคลจากการเปลี่ยนแปลงความกดดัน แม้จะมีรูปลักษณ์ที่ตลก แต่ก็ค่อนข้างเป็นไปได้ที่จะเคลื่อนไหวในชุดอวกาศนี้ แต่ต้นแบบนี้ไม่เคยเข้าสู่การผลิต

ชุดกู้ภัย-1 ได้รับการพัฒนาในสหภาพโซเวียตในปี พ.ศ. 2504 สำหรับการบินบนเรือซีรีส์ Vostok ชุดอวกาศชุดแรกถูกสร้างขึ้นตามขนาดของนักบินอวกาศที่เลือกสำหรับการบิน - Yu. Gagarin และตัวสำรองของเขา - G. Titov และ G. Nelyubov

Alan Shepard ซึ่งเข้าร่วมในการบินอวกาศครั้งแรกของนักบินอวกาศชาวอเมริกัน Mercury 7 ในปี 1961 สวมชุดสูทแบบนี้ ชุดนี้ไม่ได้เปลี่ยนรูปร่างให้ดี และภายใต้ความกดดันสูง นักบินอวกาศก็แทบจะไม่สามารถเคลื่อนที่ได้

หรือที่รู้จักในชื่อ AX1-L ผลิตในปี 1963 แถบยางสีดำที่หัวเข่า ข้อศอก และสะโพกช่วยให้นักบินอวกาศสามารถงอแขนขาได้อย่างอิสระ ระบบสายรัดที่หน้าอกช่วยให้ชุดไม่ขยายมากเกินไป หากไม่มีมัน ชุดกันแรงดันคงจะพองตัวเหมือนบอลลูน

บริษัท ILC Industries ซึ่งเป็นบริษัทที่ทำสัญญากับ NASA เพื่อพัฒนาชุดอวกาศ ได้สร้าง A5-L ขึ้นในปี 1965 ต้นแบบทำจากไนลอนสีน้ำเงิน นักบินอวกาศที่ลงจอดบนดวงจันทร์เป็นครั้งแรกสวมชุดเวอร์ชันดัดแปลง

ชุดอวกาศพัฒนาโดย Gus Grimsson ใน G3-C รุ่นเดียวกันปี 1965 โดยประกอบด้วยไนลอนสีขาว 6 ชั้น และ Nomex 1 ชั้น (วัสดุกันไฟ) วาล์วหลากสีบนชุดสูททำหน้าที่ระบายอากาศในนั้น สีน้ำเงินใช้สำหรับสูบอากาศ “ดี” เข้าไป ส่วนสีแดงใช้สำหรับกำจัดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

เครื่องบินต้นแบบ Hawk ถูกสร้างและทดสอบในปี 1967 มันเป็นชุดอวกาศแบบนุ่มพร้อมหมวกโลหะที่ถอดออกได้ นักบินอวกาศคนแรกที่ใช้ชุดอวกาศ Yastreb คือ E. Khrunov และ A. Eliseev ในระหว่างการบินของยานอวกาศ Soyuz-4 และ Soyuz-5

AX-2 ทำจากไฟเบอร์กลาสและโฟมหลายชั้น รถต้นแบบได้รับการพัฒนาที่ศูนย์วิจัยเอมส์ สาขาหนึ่งของ NASA ในปี 1968 สปริงเหล็กที่เอวช่วยให้นักบินอวกาศงอตัวได้ง่าย แต่ชุดเทอะทะนี้มีข้อเสียเปรียบอย่างมาก นั่นคือ การเคลื่อนที่ไปรอบๆ ในยานอวกาศที่คับแคบเป็นเรื่องยากมาก

"ออร์ลัน" ถูกสร้างขึ้นในสหภาพโซเวียตเพื่อปกป้องนักบินอวกาศเมื่อทำงานในอวกาศ โมเดลชุดอวกาศนี้ถูกสร้างขึ้นในปี 1969 และได้รับการแก้ไขและปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตั้งแต่นั้นมา ปัจจุบัน Orlan เวอร์ชันที่ได้รับการปรับปรุงช่วยให้มั่นใจได้ว่ากิจกรรมนอกยานพาหนะที่ปลอดภัยสำหรับนักบินอวกาศจากสถานีอวกาศนานาชาติ

Z-1 ได้รับการออกแบบและออกแบบโดย ILC Dover และได้รับการยกย่องว่าเป็นสิ่งประดิษฐ์ที่ดีที่สุดประจำปี 2012 โดยนิตยสาร Time มีการใช้ไนลอนและโพลีเอสเตอร์ผสมกันเพื่อการควบคุมแรงกดที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น และเพื่อเร่งกระบวนการแต่งตัว ทางเข้าชุดอวกาศจะอยู่ด้านหลัง ไม่เหมือนรุ่นก่อนๆ

ตามแนวคิดของวิศวกร ผ้ายืดหยุ่นของชุดอวกาศรุ่นใหม่จะถูกบุไว้ทั่วบริเวณด้วยโลหะผสมนิกเกิล-ไททาเนียมบางๆ เมื่อเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน ชุดนี้จะทำให้เกลียวหดตัวและกระชับเข้ากับร่างกายของนักบินอวกาศอย่างแน่นหนา ในชุดป้องกันดังกล่าว ผู้คนจะสามารถเคลื่อนที่บนพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่นได้อย่างง่ายดาย