🎧 🏂🏽 🏴 El traje: historia y perspectivas 🔐 🧑🏻 👼🏾

Los pueblos antiguos, poniéndose pieles de animales, sentaron las bases para la expansión de la especie homo sapiens. En lugar de pasar millones de años en los cambios evolutivos del cuerpo, una persona comenzó a usar equipos para sobrevivir en condiciones adversas. El enfoque resultó ser exitoso: las personas pudieron bucear bajo el agua, volar en el aire y en el espacio en el siglo XX. Y ahora el traje espacial es probablemente la "ropa" más avanzada para las condiciones más adversas, que ya ha logrado un largo camino.

De la fantasía a la realidad.

Es lógico que el primer traje espacial apareciera en ciencia ficción, 63 años antes del vuelo de un hombre al espacio. En 1898, el astrónomo, divulgador y escritor Garrett Service escribió para el New York Journal una continuación de la Guerra de los Mundos de Wells: la conquista de Marte de Edison. Según la trama, los terrícolas construyen naves espaciales y atacan a los marcianos agresivos. Y para dar servicio a las naves terrestres en el espacio, se requería un "traje sellado".

Ilustración del libro "La conquista de Marte de Edison"

Desafortunadamente, Garrett cometió varios errores muy comunes en la descripción del traje: el diseño se basó en trajes de buceo suaves y no tuvo en cuenta la física real del vacío.

Inventado en 1929, el personaje de Buck Rogers también llevaba un traje, que recuerda vagamente a un traje de buceo. Es curioso que el concepto de un casco completamente transparente se usara más tarde en los trajes Apollo: el casco hermético (interno) solo tenía una pequeña capa de tela en la parte posterior de la cabeza.

A la izquierda hay una réplica moderna de la figura original de Buck Rogers, a la derecha está el traje Apollo.

Los carros blindados fueron inventados no ayer. Ya en los años 30 del siglo pasado, las revistas de ficción pintaban a mujeres casi desnudas volando en el vacío, a pesar de la total falta de realismo.

En 1936, la película "Vuelo espacial" se estrenó en las pantallas soviéticas, cuyo consultor era el propio Tsiolkovsky. Pero incluso aquí, en trajes para caminar en la luna, los descendientes de los trajes de buceo se adivinan fácilmente.

Fotograma de la película "Vuelo espacial"

Y parece que la primera descripción realista del traje espacial en la ficción fue hecha por Robert Heinlein. En "Tengo un traje espacial, estoy listo para viajar", describió un traje espacial con bisagras que no se hinchan en el vacío, sistemas de soporte vital plausibles y termorregulación. Pero Heinlein trabajó como ingeniero de aviación y estaba involucrado en trajes de gran altitud, por lo que, en cierto sentido, la realidad superó a la ciencia ficción.

Bajo el agua y en el aire

Históricamente, los trajes espaciales surgieron de la secuencia "trajes de buceo" -> "trajes de aviación de gran altitud" -> "trajes espaciales".

La humanidad aprendió a trabajar bajo el agua a principios del siglo XIX. Tecnologías relativamente simples: la tela empapada de goma y una bomba de aire en la superficie permitieron crear un traje completo para una estancia larga y efectiva bajo el agua. Durante el desarrollo, los trajes de buceo se dividieron incluso en duros y blandos, como los trajes, pero esta es una analogía falsa. El hecho es que al aumentar la profundidad, aumenta la presión, un traje de buceo duro protege contra él y uno suave no. Los trajes espaciales funcionan en condiciones de vacío externo, y su separación similar se debe a razones completamente diferentes.

Desarrollando activamente en los años 30, la aviación asaltó nuevas fronteras. Mayor velocidad, alcance y altitud. Resultó que sin equipo adicional, los problemas para los pilotos comienzan ya a aproximadamente 4.5 km de altitud: una caída en la presión atmosférica y una disminución en la presión de oxígeno parcial (individual) conducen a la hipoxia y la pérdida de la capacidad de controlar el dispositivo. Las máscaras de oxígeno permitieron subir más, pero los cálculos mostraron que a partir de 15 km la presión del dióxido de carbono emitido por los pulmones excederá la presión ambiental y hará que la respiración sea imposible, y por encima de 19 km todos los fluidos biológicos comenzarán a hervir en el cuerpo. Se necesitaban disfraces, no solo para suministrar aire respirable, sino también para proporcionar presión a la que el cuerpo puede vivir y funcionar. La idea era obvia de utilizar los logros de los trajes de buceo, por lo tanto, en las fotografías de los años 30, los trajes de gran altitud tienen el mismo casco y camisa.

Wiley Post High Altitude Costume en el Museo Nacional de Aeronáutica y Astronáutica

El pionero de la aviación Wiley Post en 1935 logró escalar hasta unos 15 km en un traje espacial diseñado con la participación de Russell Collie de la Goodrich Company.

Pero los ingenieros esperaban una nueva sorpresa. El traje de buceo funciona en condiciones en que la presión externa aumenta al aumentar la profundidad. Y a una altura disminuye, y los disfraces comenzaron a inflarse. Tuve que idear articulaciones especiales de volumen constante para poder doblar el brazo. El primero en hacer esto fue en la URSS, donde un grupo de ingeniería dirigido por E.E. Chertovsky había estado desarrollando trajes de gran altura desde 1931. Dos versiones eran demasiado incompletas para ser probadas en condiciones reales, pero la tercera, la Ch-3, fue revisada en un bombardero TB-3, escalando 7-10 km en 1937. El trabajo se llevó a cabo hasta 1940, y en las nuevas modificaciones los problemas descubiertos se resolvieron gradualmente: en el Ch-5 (1938) se hizo posible trabajar completamente con guantes.

Traje Ch-6 (1939)

Paralelamente, desde 1937, el trabajo en la creación de trajes espaciales se llevó a cabo en el Instituto Aerohidrodinámico Central (TsAGI). El traje espacial SK-4 se probó en vuelo en 1938, según los resultados, se desarrollaron nuevas versiones y en el SK-7 (1940) lograron eliminar el empañamiento del parabrisas. Incluso se realizaron saltos experimentales de paracaídas a gran altitud.

Ingeniero de pruebas Ya.M. Fabricante de malta en un traje SK-5

Lo más probable es que la expansión del significado de la palabra "traje espacial" se refiera precisamente a este período. Formado a partir de raíces griegas y traducido literalmente como "barco-hombre", pertenecía a los trajes de buceo a principios de siglo. Hoy se llaman "trajes espaciales", pero la palabra sin aclarar ahora significa más tecnología espacial.

El estallido de la Segunda Guerra Mundial no detuvo en absoluto el desarrollo de trajes espaciales, pero ningún país logró mucho éxito.

Nacido de la necesidad

Los aviones a reacción, que aparecieron al final de la Segunda Guerra Mundial, comenzaron a desarrollarse muy rápidamente en la posguerra. Las máquinas volaron más alto y se descubrió un problema desagradable: la cabina del avión podía sellarse y mantener una sobrepresión, pero en caso de una despresurización repentina, el piloto no tenía oportunidad de sobrevivir. Tuve que desarrollar trajes de gran altitud. A ambos lados del océano, el problema de ingeniería se resolvió simplemente: el cuerpo del piloto estaba apretado con bolsas inflables, y en el segundo tipo de trajes, los tubos conectados a lo largo de las extremidades estaban conectados por cintas que corrían en forma de ocho. En caso de despresurización, se suministró aire a los tubos, se expandieron y las cintas unieron el cuerpo del piloto. Y en su cabeza había un casco ajustado, en el que se suministraba oxígeno bajo presión.

Traje inflado de compensación de altitud en una cámara de presión. La presión corresponde a una altitud de 19 km, y el agua hierve a la temperatura corporal

La idea resultó estar funcionando, pero valió la pena solo en condiciones de emergencia: las sensaciones son desagradables, no se puede exprimir todo el cuerpo y el riesgo de pérdida repentina de la conciencia debido a una caída en la presión arterial sigue siendo. Se encontró una solución parcial en la combinación de tubos y bolsas inflables, que además exprimieron el cuerpo, y, por ejemplo, en EE. UU., El traje MC-3 se usó en la aviación durante mucho tiempo y con éxito, y con cambios mínimos se usó para vuelos experimentales a gran altitud en estratostatos y saltos desde ellos. En tales trajes, los probadores en cámaras de presión podían trabajar en condiciones de vacío casi completo, pero esto no era suficiente para todas las tareas: cuando aparecían aviones aún más rápidos y de mayor altitud (lanzacohetes X-15 o SR-71), el equipo del piloto también tenía que protegerse de temperaturas extremas y presión de aire cuando se expulsa a alta velocidad, lo que los trajes de compensación de altitud afrontaron peor. Por lo tanto, tanto los ingenieros como los pilotos que podrían argumentar que un traje o traje compensador de gran altitud son más adecuados para la aviación militar (como lo ha demostrado la historia, se usaron ambas opciones), abogaron por trajes espaciales para cohetes y espacio.

En la URSS, después de la guerra, el Instituto de Investigación de Vuelo im. Gromova, quien creó los trajes espaciales BCC-01,02,03,04, y en 1952, la planta piloto No. 918 se organizó sobre la base de la empresa manufacturera No. 1 del Almacén Central del Ministerio de Industria de Aviación para trabajar en asientos expulsados, sistemas de reabastecimiento de combustible aéreo y trajes espaciales, que ahora es lleva el nombre de NPP Zvezda. Ya en 1953, se crearon trajes espaciales de gran altitud VSS-05, VS-06.

BCC-04, foto NPP Zvezda

En la década de 1950, se desarrollaron varios modelos más en la planta, incluido el traje espacial Vorkuta (diseñador principal A.I. Boyko) para el interceptor Su-9. Fue producido en una pequeña serie para la aviación, y cuando el desarrollo de un traje espacial para vuelos espaciales comenzó en 1959, fue Vorkuta quien actuó como modelo base. Su característica era de dos capas: poderosa y hermética en lugar de una de las telas de goma de los modelos anteriores. Esto permitió el uso de materiales más adecuados: lavsan para la capa de energía, esponja y láminas de caucho para la capa hermética. Pero, en general, en Yuri Alekseevich Gagarin, en el primer vuelo histórico, ya había ocho capas de ropa: ropa interior, tres capas de un traje aislante del calor, en una de las cuales había un sistema de ventilación, un forro del traje espacial, una capa hermética, una capa de potencia y un caparazón naranja superior para el astronauta. Era más fácil notarlo después del aterrizaje. Otra característica fue el sistema de golpe automático del casco durante la despresurización.

Traje espacial SK-1 en el Museo de la Cosmonáutica

Para las naves Vostok, también se desarrolló un traje espacial SK-2 para mujeres astronautas, teniendo en cuenta las peculiaridades de la anatomía femenina.

En los Estados Unidos, varias organizaciones desarrollaron trajes espaciales. Para la primera nave espacial "Mercury", la NASA eligió el traje Mark IV, que fue el fruto del largo trabajo de la Marina de los EE. UU. Fue producido por Goodrich (recuerde los experimentos de los años 30 anteriores, ha estado trabajando en esta área durante varias décadas). El traje espacial se utilizó con éxito en vuelos a gran altitud de aviones F-4, F-6, F-8, A-5, y en 1959 estableció un récord para una altura de elevación de 30 km en F-4. Para el programa espacial, los trajes espaciales se modificaron ligeramente: el color gris oscuro de la cubierta exterior y la bota se reemplazó por uno brillante para garantizar las condiciones térmicas, el sistema de soporte vital se cambió a un circuito cerrado, los guantes se modificaron para que sea más conveniente presionar los botones y se agregó el conector de telemetría médica. A diferencia de Mark IV, los disfraces de Mercury fueron hechos a medida, lo que hizo posible quitar los cinturones para que encajaran. Para el programa de la NASA, ordenó 21 trajes espaciales, tres piezas cada uno para un astronauta.

El astronauta Gordon Cooper en un traje espacial

Las naves espaciales de las primeras naves espaciales crearon un nuevo tipo de trajes espaciales: trajes espaciales de rescate (IVA en inglés). Tal traje no está diseñado para ir al espacio exterior o trabajar en la superficie de la luna, se usa antes del lanzamiento, aterrizaje o atraque y protege en caso de despresurización de la nave espacial.

En el espacio exterior

La siguiente tarea que los ingenieros tuvieron que resolver fue crear un traje espacial para trabajar en el espacio ultraterrestre. En la URSS, se tomó el SK-1 como base: para una mayor confiabilidad, se agregó una segunda capa sellada, se instaló un protector solar en el casco, se reemplazó la capa superior de tela naranja con aislamiento térmico multicapa y se abrió nuevamente el sistema de soporte vital cerrado: el aire exhalado se arrojó por la borda. Y la designación "Águila real" marcó el comienzo de la tradición de nombrar trajes espaciales soviéticos y rusos en honor a las aves rapaces. No sin problemas, pero en general con éxito, Alexei Leonov se convirtió en la primera persona en ingresar al espacio.

La primera actividad extra-nave de la historia.

Posteriormente, para el VVD en las primeras naves Soyuz, se usó el traje espacial Hawk, teniendo en cuenta los comentarios sobre el Golden Eagle.

En los Estados Unidos, se usó un traje espacial como base, que se utilizó en el programa de cohetes X-15 y fue desarrollado por orden de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Por diseño, no difería mucho de la soviética, también había una capa sellada de goma, una capa de poder de tela especial Link-net, varias capas de nylon y una capa externa de tela Nomex (meta-aramida, soporta el calentamiento hasta 400 ° C).

Ed White, el primer estadounidense en caminar espacial

Una característica interesante fue que el traje espacial para Gemini se lanzó en varias versiones: el G3C original, la versión G4C VKD, modificaciones suaves del casco para vuelos a largo plazo sin el G5C VKD, y este traje también se utilizó al comienzo del programa Apollo bajo el índice A1C.

G5c

El "Golden Eagle" de Leonov y el G4C se convirtió en el segundo tipo de traje espacial: los trajes espaciales VKD (en inglés, EVA).

Paseos lunares

Un traje para la luna tiene sus propias características. En VKD, las piernas se utilizan en el mejor de los casos para fijar el brazo, y la mayoría de las veces se ven como un verdadero atavismo del "hombre cósmico". En la superficie del cuerpo celeste, uno debe moverlos activamente, y esto debería ser conveniente. Entonces, los trajes espaciales lunares a ambos lados del océano ya no eran equipos voladores modificados. La historia más divertida sucedió en los EE. UU., Donde la compañía ILC, que produce lencería, dio la vuelta a la competencia de los "mastodontes" mencionados anteriormente, ofreciendo la solución más conveniente. El secreto estaba en las innovadoras bisagras: el caucho corrugado, apretado con alambre, facilitaba la flexión de las extremidades incluso al vacío. En la foto de abajo son visibles a la izquierda, negros en los codos. El traje espacial logró modernizarse, la versión A7LB tenía articulaciones adicionales en el cuello y en el cinturón, para un control más conveniente del vehículo lunar.

Traje espacial A7L

En la URSS, hicieron lo contrario e hicieron la construcción semirrígida "Krechet". Una característica del plan de aterrizaje soviético fue la necesidad de brindar la oportunidad de ir 5 km al barco de respaldo en caso de problemas con el principal. Por lo tanto, el traje espacial tenía una mayor autonomía, 10 horas, y se probó la posibilidad de hacer una larga transición.

"Gyrfalcon" en el museo, el diseño naranja no es un caminante lunar, sino un soporte

Después de los primeros experimentos, los trajes espaciales continuaron desarrollándose.

IVA

Desde 1973, las modificaciones del traje espacial Sokol se han utilizado en la URSS / Rusia. Es curioso que tenga un detalle de construcción relacionado con un traje espacial con trajes de buceo: en lugar de una cremallera hermética, usa el columpio en el pecho a través del cual se usa el traje espacial (claramente visible en la foto a continuación). Bajo el nombre de "Shenzhou" con modificaciones mínimas, se utiliza en el programa espacial de China.

Halcón y Shenzhou

En los Estados Unidos, se utilizaron hasta tres modelos diferentes en los transbordadores. En los primeros vuelos experimentales bajo el nombre de SEES, se utilizó un traje espacial modificado del avión de reconocimiento SR-71. Luego, cuando el transbordador se declaró operativo, los astronautas volaron sin trajes espaciales. Después del desastre del Challenger, ni siquiera se montó un traje espacial a partir de los componentes disponibles, sino un traje LES de gran altitud. En lugar de tubos y cintas, se usaron bolsas inflables allí, y se infló un collar alrededor del cuello para sellar el casco. Comenzando con el STS-65, LES fue reemplazado por un traje ACES, desarrollado por David Clark Company, y un descendiente directo de los trajes para Gemini y SR-71.

De izquierda a derecha SEES, LES, ACES

EVA

Los nuevos modelos para VCD también resolvieron el problema de crear un diseño universal que pueda ser utilizado por diferentes personas para no llevar un nuevo traje espacial a la estación orbital cada vez. Se usa un traje espacial Orlan en este lado del océano. Es una estructura semirrígida (torso - coraza rígida) con una puerta en la parte posterior del traje espacial (legado del "Gyrfalcon"). Desde 1977, el traje espacial se ha modernizado, es cada vez más conveniente estar en él y puedes trabajar más tiempo. Los astronautas usan el mismo traje espacial, trayendo consigo solo guantes. China adquirió primero las Águilas terminadas, luego desarrolló el Feitian mínimamente diferente.

De izquierda a derecha, Orlan y Feitian

En los EE. UU., También crearon un traje espacial EMU semirrígido, pero se divide en una mayor cantidad de partes: la parte superior del torso, la parte inferior, las extremidades, el casco y la mochila. La versatilidad está garantizada por la selección de componentes de un tamaño adecuado para un astronauta en particular. A continuación se muestra la foto canónica de la "época dorada" de los transbordadores en los años 80, cuando volar en un traje espacial sin correa todavía se consideraba un riesgo aceptable.

El debate sobre qué traje es mejor puede continuar durante mucho tiempo sin mucho éxito, ambos modelos tienen sus pros y sus contras. Por ejemplo, "Orlan" es más liviano, pero tiene una vida útil más corta (la UEM regresa al suelo para reparación después de 25 AEC, "Orlan" es arrojado después de 12).

Nuevos barcos

El trabajo activo en la creación de nuevas naves tripuladas dio lugar a nuevos modelos de trajes espaciales. Al crear el disfraz para Crew Dragon, se rumoreaba que el requisito principal era que el traje espacial "se viera genial". A juzgar por las fotografías publicadas, resultó ser realizado, se ve muy elegante.