🚯 💖 🚆 Um traje espacial para pousar na Europa e na Lua - o que deveria ser? Entrevista com o designer final de design de fronteira final 👇 🥫 🏂🏿

O designer líder do FFD, Nikolai Moiseev (à esquerda) e o presidente da empresa, Ted Southern (à direita), exibem o novo design do traje espacial

Hello, Geektimes. Hoje, novamente, nosso convidado é Nikolai Moiseev, Designer Líder e Engenheiro Chefe de Final Frontier Design (FFD), com um escritório no Brooklyn, Nova York. A principal direção do trabalho da empresa é a criação de trajes espaciais e elementos individuais para eles (por exemplo, luvas). Nikolai trabalha neste campo há mais de 20 anos e hoje concordou em falar sobre seu trabalho atual e como estão as coisas no desenvolvimento de trajes espaciais em outras empresas.

No ano passado, Nikolai já estava falando sobre sua empresa , ele também analisou o traje espacial do “Marciano”em que o herói de Matt Damon viajou em Marte. Hoje vamos aprender sobre o que um traje espacial pode ser para pousar em planetas e satélites, o que constitui um traje espacial ideal e quão complicado pode ser criar uma luva para um “traje espacial”.

Nikolay, olá! Diga-me em que projeto ou projetos você está trabalhando agora?

Agora estamos fechando um contrato de fabricação de luvas para a NASA. Um grupo da NASA está chegando até nós nesta semana e a empresa testará novas luvas. Para isso, certificamos todos os nossos equipamentos, tendo passado um grande número de horas trabalhando em papel. O fato é que o teste é realizado em uma pessoa. O fornecimento de luvas começará em julho e, depois disso, o contrato será fechado. Não saberemos se a colaboração continuará, mas esperamos cooperar ainda mais com a NASA.

Também temos vários pequenos projetos, por exemplo, o desenvolvimento de luvas para eletricistas. Poucas pessoas podem imaginar, com exceção dos profissionais, quais poderiam ser as conseqüências da exposição ao corpo de 5000 volts. E o eletricista deve colocar esses fios sob tensão nas mãos, trabalhar com eles. Posso dizer diretamente que essas luvas não são muito bonitas na aparência. Em geral, alguém ignorante pode dizer que esse trabalho não é muito importante. Mas esse contrato é bastante lucrativo para nós, a empresa deve trabalhar e ganhar. Além disso, no decorrer deste trabalho, aplicamos novas idéias em termos de ergonomia. Temos novas idéias para aumentar a tatilidade e a proteção das mãos.

Também estamos trabalhando em vários projetos de treinamento, inclusive experimentando nossos trajes espaciais (o programa Space Suit Experience). Universidades especializadas dos EUA treinam seus alunos para vôos espaciais, ensinam-lhes as regras para trabalhar em trajes espaciais e outros truques. E esses projetos educacionais também trazem dinheiro e fama para a empresa. Por exemplo, em outubro, havia um grupo de 30 pessoas que mediram seus trajes espaciais e "voaram" para o espaço em simuladores. Em abril - 15 pessoas. Mas falaremos mais sobre isso mais tarde.

Os voos de teste de Parábola estão chegando em breve para criar condições de gravidade zero [significando uma aeronave especial C-9 da NASA, - aprox. ed]. Em julho, agosto e outubro, o treinamento e a educação dos estudantes estão planejados. No início do próximo ano, os voos serão realizados sob contrato com a NASA com o nosso novo traje espacial, também parábola, em gravidade zero, apenas 75 parábolas. Os testes serão realizados de acordo com a metodologia aprovada. Um dos passos importantes para a nossa empresa é a certificação do nosso traje espacial.
75 parábolas são na verdade 75 vôos? Ou durante um vôo várias parábolas são realizadas?

Três dias são alocados para testes. Durante um dia de voo, serão realizadas 25 parábolas. Durante o teste, às vezes surgem pontos interessantes. Por exemplo, na última vez em outubro, quando realizamos os testes, alguns participantes do experimento simplesmente ficaram doentes. Assim, a seleção é realizada. Por sentimentos de falta de peso, alguns ficam encantados, outros se sentem muito mal.
Em teoria, a seleção de astronautas pode ser realizada em um estágio inicial precisamente nessas condições. Quando você está em um estado ondulante, voa para cima e cai; pode sentir prazer ou sentir-se abalado e doente, torna-se pálido.

A próxima pergunta é sobre prometer roupas modernas de um novo tipo. Na verdade, não existem muitos desenvolvimentos, e a maioria deles é bastante antiga. Os astronautas voam apenas em modelos ligeiramente melhorados de trajes espaciais. Diga-me, existem modelos de traje espacial fundamentalmente novos criados a partir do zero?

Sim, tradicionalmente a NPP Zvezda na Rússia, sob os auspícios da Roscosmos, produz trajes espaciais para entrar no espaço sideral. A cada 5 a 10 anos, o traje espacial Orlan é atualizado, os desenvolvedores lançam regularmente modelos atualizados.

A NASA também está trabalhando para melhorar esses trajes espaciais. Por exemplo, um novo traje espacial foi montado no final do ano passado, quero dizer o modelo Z2. Este é um modelo com uma escotilha de acesso na parte traseira. É verdade que não se pode dizer que esse traje espacial seja muito diferente dos anteriores. Protótipos foram criados muito antes. Por exemplo, na União Soviética, esse traje espacial foi criado no início dos anos 60. Mas se a NASA implementar esse projeto, será o primeiro traje de vôo da NASA com E / S traseira traseira. Terá juntas melhoradas, outros elementos. Em geral, será mais pesado que os modelos anteriores da UEM (Unidade de Mobilidade Extraveicular). Este é o chamado traje espacial do ônibus espacial. Como profissional, certamente não gosto do aumento do peso do traje espacial, já que é o século 21 no quintal. Também direi que essa é minha opinião pessoal, e não a opinião de toda a minha empresa.

Com relação às super ideias mais modernas ... Essas notícias aparecem periodicamente na imprensa que algumas empresas supostamente prometem criar um traje espacial super inovador. Ou, por exemplo, um estudante da Austrália me escreveu: “Os fatos são muito caros. Acredito que posso fazer um traje espacial por US $ 150. " Mas nós não nos importamos. Quem está parando você? Faça pelo menos uma luva com dois bujões e, em seguida, realize testes de pressão. Depois, realize um experimento com o teste de pressão [teste de alta pressão, - aprox. vermelho]. Depois, é necessário realizar um experimento de explosão quando a luva ou luva precisar ser inflada a tal ponto que exploda. Ao realizar esses testes, deve haver um suporte que possa proteger o testador. Isso é exigido pelos regulamentos de segurança. Então, você deve ter uma posição que cria pressão, uma fonte,um compressor que custa 1000 dólares e, consequentemente, você deve descobrir com que pressão a manga estourará.

Se a pressão de trabalho, por exemplo, 0,4 atmosfera, é necessário realizar testes de pressão em 0,6 atmosfera. A manga deve explodir não menos do que 1,5 atmosferas. Eu chamo os números indicativos. É claro que tudo isso custa dinheiro - testes, materiais, trabalho. Os entusiastas simplesmente não entendem quantos pontos intermediários existem entre uma idéia e sua implementação, se falarmos sobre cosmonáutica. Desde que estou neste tópico há muitos anos, já com 30 anos, vejo periodicamente como essas notícias aparecem.

Estamos trabalhando na inovação? Sim, estamos trabalhando, mas não anunciaremos isso com antecedência. Por exemplo, fazendo a manga de um novo traje espacial, fazemos um layout. Eu não gostei ... O segundo layout já é melhor, mas ainda existem desvantagens. Não contaremos a ninguém sobre a nova manga até que ela seja trazida para a versão de trabalho. Mas essa manga pode muito bem se tornar o ancestral de alguma nova geração de trajes espaciais. Começamos pequenos, depois nos desenvolvemos mais. Mas com antecedência, nada vazará para a imprensa.
Quero observar que esse trabalho leva tempo e não é pago. Se queremos obter um contrato para a produção de um novo traje espacial, devemos apresentar um protótipo à NASA ou a outra pessoa. Eles não dão dinheiro para a ideia, ou melhor, há pouca chance de conseguir esse contrato. Se você veio e disse que tem uma idéia brilhante, provavelmente não receberá dinheiro pelo seu desenvolvimento. E se você vier e disser que tem um protótipo funcional, nesse caso as chances serão muito maiores.

Na sua opinião, qual deveria ser o traje espacial perfeito?

Sim, uma pergunta interessante ... De um modo geral, o traje espacial perfeito deve ser o mais leve possível. Os modelos modernos são muito pesados e pesam mais de 120 kg. E este é um terno para uma pessoa. Se voarmos repentinamente para a Lua, para Marte e colocarmos esse traje espacial, chegarmos à superfície do planeta, podemos cair e não subir, mesmo que lá, na Lua e em Marte, a gravidade diminua. Um futuro traje planetário deve ser pelo menos duas vezes mais leve. É necessário fazer um traje espacial com um design e design fundamentalmente novos.

Mas houve uma situação em que um astronauta que veio à superfície da lua estava deitado? Ele deitou de propósito. Ele se levantou ou se levantou?

Ele próprio, mas a partir da décima tentativa. Ele aproveitou o fato de haver pouca gravidade na Lua, mas não conseguiu ajoelhar-se normalmente, depois se agachou e se levantou. Isso não poderia ser feito no caso da expedição da Apollo. Mas o astronauta encontrou uma saída. No supino, empurrou abruptamente as mãos da superfície e se levantou de um salto. A propósito, o traje da expedição da Apollo pesava 60 kg, mais 6 vezes menos que o peso de uma pessoa e um traje espacial na lua. Percebo que as dobradiças para as pernas deste traje eram muito ruins. Ele não podia dobrar a perna no joelho e na coxa em 90 graus ou mais, é assim que podemos. Mas algumas pessoas podem até mover o joelho até o queixo. Em um traje espacial padrão, isso não podia ser feito, era possível dobrar a perna na coxa em 30 graus o máximo possível. Observo que no último traje espacial desenvolvido por nossa empresa,Você pode dobrar a perna na coxa, e isso já está a mais de 90 graus.

Uau progresso! E como você acha que é realista, mantendo a funcionalidade, reduzir pela metade o peso do traje espacial? Em caso afirmativo, quanto tempo esse desenvolvimento pode demorar e quais são os desafios?

Em primeiro lugar, é real. Em segundo lugar, novos materiais são necessários. Terceiro, o financiamento é necessário, porque a ideia não é barata. Criar um traje espacial por um novo princípio é mais difícil do que atualizar um traje espacial do tipo antigo. Por exemplo, em Moscou, quando eu estava usando luvas, eles me disseram no trabalho: “Por favor, faça uma luva simples. O que você torna a luva cada vez mais difícil? ” E eu respondi: “Olhe para sua mão, que sistema complicado! Quantas juntas e "juntas" diferentes existem ... Isso é algo muito complexo, e uma luva sob alta pressão também deve ter funcionalidade próxima à nossa mão. "

Agora continuamos a trabalhar no aprimoramento das luvas. Por exemplo, na luva que fabricamos para a NASA, os detalhes são 6 vezes mais que o modelo anterior. Este é um nível de qualidade fundamentalmente novo.

E qual deve ser o traje espacial para acesso a Plutão, por exemplo? E para alcançar a superfície da Europa, o satélite de Júpiter? De fato, a NASA está planejando uma expedição para este satélite.

Para começar a projetar um traje espacial em Plutão, em Marte ou em qualquer outro planeta, você precisa conhecer as condições de uso. Até agora, sabemos pouco sobre Plutão, apesar dos sucessos da astronáutica. O início do desenvolvimento do traje espacial e de qualquer sistema tecnicamente complexo começa com os requisitos. Que temperatura, que pressão, que gravidade, que composição da atmosfera do planeta - tudo isso precisa ser conhecido. Enquanto tudo isso sobre Plutão, sabemos aproximadamente dados não especificados.

Esses planos são muito distantes, portanto, é humanamente difícil discutir o projeto quando as máquinas ainda não estão assentadas. Uma característica do traje espacial para a Europa, o satélite de Júpiter, é que ele deve fornecer proteção contra radiação, uma vez que a Europa voa no cinturão de radiação de Júpiter. Até a Terra tem um cinturão de radiação, e até agora o problema está resolvido simplesmente - os astronautas na ISS voam abaixo dos cinturões de radiação. Para voar para a lua, você precisa atravessá-los o mais rápido possível, para não ficar. E imagine, precisamos voar para um pequeno planeta, localizado em um poderoso cinto de radiação. A Europa, a esse respeito, é um objeto difícil de visitar.

É muito mais fácil organizar uma missão tripulada a Ganimedes, onde há um oceano líquido, ou a Calisto, onde também há um oceano líquido. Infelizmente, por algum motivo eles não falam sobre isso, todo mundo sonha com a Europa. Mas Callisto está localizado longe de Júpiter, em uma zona calma, onde não há níveis transcendentais de radiação.

No momento, nem os trajes espaciais soviéticos, nem os russos nem os americanos oferecem proteção suficiente contra radiação para um voo para a Europa. Podemos dizer que eles praticamente não protegem contra a radiação radioativa, especialmente contra partículas pesadas.

É possível falar sobre proteção contra radiação em relação a um traje espacial?

Realmente, temos um protótipo.

É um segredo comercial ou você pode nos contar um pouco sobre isso?

Primeiro, fazer uma simulação da proteção contra radiação é uma coisa, e realizar testes é outra. Realizamos testes com um único nível de radiação, gastamos cerca de US $ 5.000 em um laboratório certificado para obter relatórios de testes. Para ir aos testes do acelerador, onde existem partículas pesadas com altas energias, você precisa de US $ 150.000. Para nós, esse valor é grande.

O site da sua empresa possui uma seção "The Space Suit Experience", que mostra os fatos e o preço de US $ 795,00. Esses trajes espaciais valem tanto?

Não, esses fatos não estão à venda. Eles podem ser usados, qualquer pessoa pode pedir um "acessório", durante o qual você pode vestir e experimentar um traje espacial. Este é um serviço único, no sentido em que várias centenas de milhões de pessoas vivem nos Estados Unidos. O fato é que, se você tiver dinheiro e quiser medir seu traje espacial, isso não poderá ser feito em nenhum lugar dos EUA. É verdade que existe essa oportunidade na Rússia. Ou seja, o americano teve que ir para Star City perto de Moscou, comprar passagens caras, alugar um hotel. Tudo isso resultará em uma quantia de cerca de US $ 5.000 ou mais, dependendo do programa. Aqui você pode experimentar o traje espacial Sokol para a espaçonave Soyuz. Este traje espacial é branco, resgate de emergência. No centro da Rússia, você pode medir "Orlan". Anteriormente, era possível realizar o treinamento em trajes espaciais subaquáticos, mas agora a piscina onde o treinamento era realizado,fechado para reconstrução, talvez seja aberto este ano.

Ainda somos a primeira e única empresa que fornece a todos os interessados um certo nível de saúde física com uma tentativa e tentativa de traje espacial nos EUA, e o custo desse serviço é muito moderado.

Este serviço é bastante popular. Por exemplo, tivemos um piloto civil pilotando um Boeing. Ele já tem mais de 60 anos, mas sonha com o espaço, embora tenha percebido que não voaria. E a saúde não está mais lá. Mas ele veio e ficou absolutamente encantado com isso. Ele foi capaz de tocar seu sonho, o cosmos. Ir ao museu e ver a nave espacial é uma coisa. E aqui você veste um traje espacial e, como chefe do navio, tenta pousar na lua, em Marte, usando o simulador. O piloto de que estou falando, passou em todos os testes, permaneceu em qualquer condição em nosso simulador.

Há outra categoria de pessoas. São crianças modernas envolvidas em jogos de computador. Não apenas jogadores, não. É sobre desenvolvedores - eles desenvolvem jogos e periodicamente vêm até nós. Eles estão tentando obter novas sensações em um traje espacial, entender o que é um traje espacial e criar um novo tipo de jogo.

Outra categoria são as pessoas que querem dar a alguém um presente de aniversário. Os sortudos são trazidos para cá com os olhos fechados, e então uma surpresa é anunciada a eles. Um homem abre os olhos e aqui - BAM! Este traje espacial pode ser experimentado e fotografado.

E neste traje espacial você pode ir para o espaço ou dar um passeio na lua?

Talvez no caso de algum refinamento. De um modo geral, os trajes espaciais são divididos em dois tipos: intra-navio e extra-navio. Dentro da nave, por exemplo, "Falcon", são trajes espaciais leves. O mesmo "Falcon" pesa dez quilos. O navio extra "Orlan" pesa 120 kg. Qual a diferença? Uma das razões é que o sistema de suporte à vida do Falcon, a grosso modo, pertence ao navio, faz parte do navio. E o traje espacial para atividade extra-navio (VKD) possui um sistema de suporte autônomo, projetado para 9 horas, o limite é de 10 horas. Naturalmente, ninguém trabalha lá até o limite. Geralmente eles trabalham 6,5 horas, não mais, porque ninguém cancelou as necessidades fisiológicas. Este tipo de traje espacial é uma nave espacial para uma pessoa. A segunda diferença entre esses dois trajes espaciais é que eles têm tipos diferentes de proteção.O traje espacial VKD possui um isolamento térmico de tela a vácuo no exterior, que protege contra temperaturas extremas, contra fluxos de frio e calor. Além disso, os trajes espaciais VKD possuem filtros solares que protegem contra a luz solar. Sem ele, os astronautas simplesmente ficam cegos.

Existe um terceiro tipo de traje espacial, pode-se dizer universal. É quando você decola com o mesmo traje espacial, voa para a lua, desce à superfície, caminha sobre a lua e volta à Terra. Como qualquer coisa universal, esse traje não é muito bom. O fato é que esse traje espacial é muito pesado para trabalhar em um navio, além de ter mobilidade insuficiente. E você tem que ir à superfície do planeta e trabalhar. Portanto, esse traje espacial tem dobradiças adicionais que não são necessárias para o traje espacial intrabuilding. Normalmente, estamos falando de rolamentos com vedantes, que podem ter 10 ou 20 peças no traje da VKD. Há apenas um par desses rolamentos em um traje espacial do tipo Falcon.

E os trajes espaciais universais de que você está falando, eles existem? E se sim, qual é esse modelo?

Em primeiro lugar, é o traje espacial de Leonov [traje espacial Golden Eagle, - aprox. Ed.]. Nele Leonov entrou no espaço sideral. Belyaev estava esperando por ele, totalmente equipado para garantir isso. Nos mesmos trajes espaciais, os astronautas retornaram. O segundo naipe desse tipo é o da Apollo. Há mais idéias para trajes espaciais universais. Então, quando a NASA estava considerando uma missão de asteróide, a equipe do projeto percebeu que precisava levar dois tipos de roupas espaciais com eles por vários meses de voo. Decole em alguns, vá para a superfície do asteróide para coletar amostras - em outro traje espacial pesado por 1-2 horas. E eles pensaram que era possível decolar no primeiro e sair no primeiro, apenas vestir roupas exteriores, como se costuma dizer, com isolamento térmico. Monte um filtro solar no capacete, coloque luvas à prova de calor, botas especiais, uma mochila nas costas,prenda com tiras. Prenda e mosquetões com adriças, para não se perder - eles não estão no traje claro.

Descobriu-se que não, essa ideia não funciona. Depois de gastar muito dinheiro, a equipe da NASA percebeu que em um traje espacial leve, mesmo avançado, com a inclusão de rolamentos adicionais nas mangas e a adição de outros elementos, era impossível concluir este trabalho de coleta de amostras de solo de asteróides.

E a última pergunta na lua. O Congresso dos EUA insta a NASA a ir para lá. Os trajes espaciais em que os astronautas da missão Apollo voam mudam? Em caso afirmativo, quanto? E você precisa mudar alguma coisa?

As mudanças serão muito significativas, em muitos aspectos. A missão de Apolo estava à beira da sobrevivência. A pressão de trabalho nos trajes espaciais estava no nível mínimo, até um pouco menor e os astronautas poderiam prejudicar sua saúde. Nos novos trajes espaciais lunares, a pressão de trabalho será significativamente maior. Haverá pressão normal na cabine do módulo de pouso lunar do navio migratório, bem, talvez um pouco abaixada, como nas cabines de pilotagem de aeronaves de passageiros. Em tais condições, todos se sentirão normais. Que outras mudanças? Obviamente, estes serão trajes com uma entrada traseira, que foram feitos no início dos anos 60 por engenheiros soviéticos.

Há mais um ponto. Os trajes espaciais da Apollo foram equipados com zíperes pressurizados que fecham e abrem fortemente. A falha ou quebra de um "dente" levará à falha de todos os raios. Todo o raio se dispersará e o traje espacial estará aberto. O astronauta vai morrer. A NASA então introduziu a duplicação, um raio em cima do outro. Primeiro, o astronauta deve fechar um zíper, depois outro. Mas é muito inconveniente. O resultado foi uma sacola grossa com uma estaca no terno e não havia lugar para colocá-lo. Mas não havia saída, e o raio tinha que ser prolongado. Isso ocorre porque a entrada do traje espacial deve ser grande o suficiente para que uma pessoa possa se encaixar. Porque mesmo se você colocar os pés, seus ombros podem não se encaixar. A entrada para o traje espacial é uma das questões críticas no desenvolvimento de trajes espaciais, portanto, no denominador comum, é necessário um traje espacial VKD com uma escotilha de acesso na parte traseira.

Um traje espacial para pousar na Europa e na Lua - o que deveria ser? Entrevista com o designer final de design de fronteira final