Чтобы успешно осваивать космическое пространство, необходимо создать нормальные условия для жизни в экстремальных условиях космоса. Конструкция обитаемого отсека должна обеспечивать длительную продуктивную работу. Поэтому космический корабль должен быть не только защитой человека, но и быть хорошим местом работы и отдыха, что бы экипаж в полной мере удовлетворял свои психологические и физиологические потребности.
По мере возрастания продолжительности полетов и численности экипажа вопросы обитаемости становятся все более важными. Одним из важных требований является определение оптимальных размеров объема обитаемого отсека в зависимости от длительности полета и подготовленности экипажа.
При длительности полета 7-10 дней, экипажу необходимо 0,7-3,5 м3 на человека, а при 30 дневном полете –4,24м2. На станциях Мир и Скайлеб, на каждого члена экипажа приходилось уже от 13 до 65 м3.
Эти цифры подтверждаются опытом как американских астронавтов, так и советских космонавтов, но рассматривать эти данные следует условно т.к. по мере увеличения продолжительности полета чувство тесноты становится более ощутимым и снижает эффективность работы экипажа.
Наиболее «экстремальными» с точки зрения объема внутреннего пространства на каждого члена экипажа являлись американские пилотируемые корабли программы «Джемини» и в частности 14-суточный полет КК «Джемини-7». Для того, чтобы понять успех этого полета, нужно учитывать ряд факторов, способствовавших повышению переносимости нахождения в максимально ограниченном пространстве:
Влияние микрогравитации на объем используемого пространства
Микрогравитация позволяет использовать такие места, которые невозможно использовать при 1 g . Эта особенность, а также интуитивное желание экипажа более эффективно использовать рабочее пространство, применяя его для различных целей, обычно позволяют более активно работать в меньшем объеме, чем это было бы возможно на земле. Однако надо быть осторожным и не переоценивать возможности использования ограниченного пространства.
«Нейтральное положение тела» в условиях микрогравитации
Микрогравитация сопровождается несколькими антропометрическими эффектами, включающими изменения роста и поперечника тела, массы и позы.
Во время полета происходит увеличение роста до 3%, потеря веса составляет порядка 3-4 %, снижается объем нижних конечностей. Оказавшись в условиях микрогравитации тело немедленно переходит в нейтральное положение, а центр масс сдвигается к голове примерно на 3-4 см.
Это положение возникает в результате перемещения мышц и суставов в состояние, требующее минимальных затрат энергии. Чтобы принять другое положение, необходимо усилие, плечи и руки изогнуты сильней чем на Земле. Если другое положение сохраняется длительное время, то это может привести к утомлению и дискомфорту, поэтому для любого рабочего места экипажа важно правильно выбрать позу. Кроме того, не малую роль играет отсутствие постоянного давления на тело, как это бывает при длительном сиденье или лежании и возможность принимать любую удобную позу.
Выполнение операторской деятельности
Не маловажным фактором влияния обитаемого объема космического корабля являются конкретные задачи, которые ставятся перед экипажем во время полета. Чем более сложная деятельность требуется от экипажа, тем более просторным должно быть внутреннее помещение космического корабля.
Секрет успеха «Джемини-7»
Во-первых, форма кабины и расположение кресел максимально совпадали с положением тела в нейтральной позе, хотя данный факт является случайным совпадением, а понятие нейтральной позы было изучено только на ОС «Скайлэб».
Во-вторых, отсутствие гравитации позволяло астронавтам парить в имеющемся пространстве, находясь в максимально расслабленной и комфортное позе, исключая давление кресла и скафандра на тело человека, возможность вращаться вокруг своей оси и вытягиваться в полный рост.
В-третьих, никаких существенных задач перед экипажем «Джемини-7» не ставилось. Главной и единственной целью полета было принципиальное подтверждение возможности пребывания человека в условиях невесомости 14 дней, необходимых для обеспечения лунной миссии и сбор медицинских данных.
В-четвертых, у астронавтов были продолжительные периоды сна и отдыха.
В-пятых, для миссии «Джемин-7» были разработаны специальные облегченные скафандры G5-C "Кузнечик", которые можно было снять даже в столь тесном объеме (о скафандре G5-C планируется отдельная статья)
В качестве физических упражнений астронавты использовали компактный велоэргометр на котором тренировались до повышения пульса до 180 уд.мин.
К сожалению, бытует миф, что на борту кораблей Джемини отсутствовал туалет – это совершенно не так, о том, как решалась столь деликатная проблема на борту американских космических кораблей, можно прочитать перейдя по ссылке.
Что касается объема отсека, то он составлял порядка 0,78м3 на человека и это самый маленький из когда либо объемов, в котором космонавтам/астронавтам приходилось находиться на орбите до двух недель, поэтому, полет Джемини-7 можно смело назвать экстримальным.
Много 0,78 м3 на одного человека или мало – судите сами: верхняя полка плацкартного вагона имеет размеры 58х173 см, а высота до багажной полки 60 см. Таким образом, пассажир верхнего места в плацкартном купе имеет в своем распоряжении пространство объемом 0,6 м3 в котором даже далекий от гимнастики человек в состоянии снять с себя одежду и вполне комфортно проводить сутками на пролет во время длительных поездок.
Говоря об объеме 0,78м3 на одного члена экипажа, нужно понимать, что свободное пространство использовалось совместно, поэтому, при необходимости, каждый член экипажа мог воспользоваться объемом своего коллеги, хотя это и ограничивало работоспособность второго.
Можно упрекнуть автора блога в том, что пассажир имеет возможность размяться и пройтись – согласен, но согласитесь и Вы, что в поездах из Москвы во Владивосток ездят простые люди, а в космос отправляются лучшие из лучших, готовые рисковать жизнью и терпеть ограничения ради высоких целей.
Ставьте лайк, подписывайтесь на канал «Прогулки в стратосфере» и одноименные сообщества в социальных сетях «ВК» и «ОК», во время прогулок мы обсуждаем острые и противоречивые темы.