Для пребывания на лунной поверхности для астронавтов нужен эффективный скафандр. Который должен быть удобным при передвижении, сгибании конечностей, герметичным и мог противостоять высоким температурам. Грунт, как известно, от Солнца на поверхности Луны нагревается до +120 гр.
Ну, и система жизнеобеспечения должна работать эффективно, не давать сбоев в экстремальных ситуациях. А именно, поддерживать постоянное давление кислорода внутри скафандра, удалять углекислый газ, удалять водяные пары и запахи, охлаждать скафандр или нагревать его по необходимости. И вся эта система должна работать автономно, иметь небольшие габариты, располагаться в небольшом ранце за спиной. Перед инженерами NASA или смежных с ними компаниями стояла трудная задача.
Многократные высадки астронавтов на Луну якобы продемонстрировали нам решение всех этих задач, воплощенных в скафандре A7L.
Обозначение «A7L» расшифровывалось NASA как седьмой скафандр для программы Аполлон, разработанный и произведённый компанией ILC Dover. Т.е. его разрабатывали не в самой NASA, а у компании-партнера.
Отличие у скафандра версии A7L от предыдущих заключалось в наличии теплоизоляционного, огнестойкого и противометеорного слоев в оболочках скафандра. Скафандр состоял из нескольких съемных частей.
Это вид комплекта скафандра A7L вместе с внешними слоями, которые являются съемными, как чехол. Масса скафандра - 34,5 кг. Масса с ранцем системы жизнеобеспечения (СЖО) – 91 кг. Ресурс СЖО – 6 часов. Работа резервной СЖО – 30 мин. Скафандр без внешнего защитного слоя выглядел так:
Скафандр A7L слева и A7LB справа. Модель A7LB использовалась на аппаратах Аполлон, начиная с Аполлон-15 и далее. Отличие их в расположении молнии, через которую астронавты надевали скафандр. К этой молнии есть ряд вопросов. Вот фотография скафандра с расстегнутой ширинкой, молнией:
Как видно, она двойная (третья – это молния внешнего защитного слоя). Не видно, что она двойная? Давайте увеличим ее рассмотрим по-ближе.
Обычная металлическая молния. И, как видно, все прошито строчкой, нитками на швейной машинке. Строчку из нитки видно даже на подошве ботинок скафандра. А через эти проколы может в микроскопических объемах уходить кислород.
Как металлические соединения в такой молнии могли обеспечить герметичность? Внутри скафандра кислородная атмосфера с давлением 0,3 атм. А снаружи вакуум. Через такую молнию происходила бы постоянная утечка кислорода. Неужели инженеры не смогли применить молнии, которые используют в сухих гидрокостюмах аквалангистов?
В них нижние, внутренние зубцы зацепляются друг за друга, а верхние прижимают прорезиненную ткань, обеспечивая герметичность молнии. И если такая молния обеспечивает достаточную герметичность на определенной глубине, то этот принцип можно применить и в скафандре. Логика в этом такая.
Идем дальше. Герметизация шлема.
Здесь видно наличие резинового уплотнения. Хорошо, кое-какую герметичность это обеспечит. Но на 100% вряд ли. Аналогичные манжеты сделаны и на соединениях перчаток. Утечку кислорода нужно учесть и в этих соединениях.
Шлем у астронавтов был полностью стеклянный. Наверное, многослойное закаленное стекло.
Но вспомните, как они падали, не соблюдали технику безопасности на поверхности Луны. Удар камня о стекло привел бы к появлению как минимум трещин, потерю видимости и сворачивание программы одним астронавтом.
Другие эпизоды падений были показаны в этой статье:
Как выполнен наш скафандр для выхода в открытый космос? Совсем другой принцип. Никаких соединяемых частей скафандра. Чем больше соединений – тем больше нарушается герметичность при этом - это любому понятно. Космонавт одевал скафандр через «дверцу» ранца СЖО. Можно сравнить это с тем, что он как бы входил в него.
Обратите внимание на тройной контур уплотнения и мощный замок с рычагом сбоку, который прижимает «дверцу». Вот здесь инженерная мысль работала над проблемой герметичности. А в достаточной и надежной герметичности A7L я сомневаюсь.
Перейдем к СЖО. Без защитного чехла ранец выглядит так:
Трубки не защищены кожухом и падать в с таким ранцем тоже опасно, можно что-то погнуть, повредить. Как устроена СЖО? Кратко показано на схеме:
Нас интересует правая часть схемы. Она включает в себя:
1. Система очистки кислорода;
2. Блок аварийного запаса кислорода (АЗК). Кислородный баллон высокого давления;
3. Блок АЗК. Система подачи кислорода низкого давления (для дыхания, вентиляции и поддержания давления наддува в скафандре);
4. Связное и телеметрическое оборудование;
5. Блок электрических соединений;
6. Бачок с водой для системы терморегулирования;
7. Вентилятор;
8. Жидкостная система охлаждения астронавта;
9. Основная система подачи кислорода. Баллон с кислородом;
10. Разъемы для подзарядки баков с кислородом и водой.
Не увидел батареи, которая питает вентилятор и другие насосы. Какие ее характеристики? На сколько хватало батарей – неизвестно. Известно, что ранец заправляли кислородом и водой перед повторным выходом на поверхность Луны (после сна и отдыха). Длительность пребывания на поверхности Луны такие:
- Аполлон-11. Длительность выходов на поверхность: 2 ч 32 мин.
- Аполлон-12. Длительность выходов на поверхность: 7 ч 45 мин.
- Аполлон-14. Длительность выходов на поверхность: 9 ч 23 мин.
- Аполлон-15. Длительность выходов на поверхность: 18 ч 35 мин.
- Аполлон-16. Длительность выходов на поверхность: 20 ч 14 мин.
- Аполлон-17. Длительность выходов на поверхность: 22 ч 04 мин.
В лунных модулях углекислый газ удалялся скруббером СО2 на основе гидроксида лития. По идее, в скафандре должен быть тот же принцип, должны стоять сменные кассеты.
На скафандре интересен пункт №10 - карман с клапаном, разъем для подсоединения мочесборника, отверстие для инъекций, дозиметр и на шнурке пакет с медикаментами. Как работал этот клапан? Как работало отверстие для инъекций? Вообще возможно ли поставить укол в космосе? А что будет, если пакетик с медикаментами и с отходами перегреется, начнет кипеть? Или его отсоединяли и сразу выкидывали?
Какие бы вы задали вопросы к скафандру A7L и его ранцу СЖО – напишите в комментариях.
