👩🏽‍🤝‍👨🏾 🧛 🕺🏼 O processo: história e perspectivas 👩🏼‍⚖️ 🖐🏿 💅

Os povos antigos, vestindo peles de animais, lançaram as bases para a expansão da espécie homo sapiens. Em vez de gastar milhões de anos com as mudanças evolutivas do corpo, uma pessoa começou a usar equipamentos para sobreviver em condições adversas. A abordagem acabou sendo bem-sucedida - as pessoas foram capazes de mergulhar na água, voar no ar e no espaço no século XX. E agora o traje espacial é provavelmente a “roupa” mais avançada para as condições mais adversas, que já conseguiu percorrer um longo caminho.

Da fantasia à realidade

É lógico que o primeiro traje espacial tenha aparecido na ficção científica, 63 anos antes do voo de um homem para o espaço. Em 1898, o astrônomo, popularizador e escritor Garrett Service escreveu para o New York Journal uma continuação da Guerra dos Mundos de Wells, a Edison Conquest of Mars. De acordo com a trama, os terráqueos constroem naves espaciais e atacam os marcianos agressivos. E para atender as naves da Terra no espaço, era necessário um “traje selado”.

Ilustração do livro "A Conquista de Marte de Edison"

Infelizmente, Garrett cometeu vários erros muito comuns na descrição do traje - o design foi baseado em roupas de mergulho leves e não levou em consideração a física real do vácuo.

Inventado em 1929, o personagem Buck Rogers também usava um traje, que lembra vagamente um traje de mergulho. É engraçado que o conceito de capacete completamente transparente tenha sido usado mais tarde em roupas da Apollo - o capacete hermético (interno) tinha apenas uma pequena camada de tecido na parte de trás da cabeça.

À esquerda, uma réplica moderna da figura original de Buck Rogers, à direita, o traje Apollo.

Os carros blindados foram inventados não ontem. Já nos anos 30 do século passado, as revistas de ficção pintavam mulheres quase nuas voando no vácuo, apesar da completa falta de realismo.

Em 1936, o filme "Vôo Espacial" foi lançado nas telas soviéticas, cujo consultor era o próprio Tsiolkovsky. Mas mesmo aqui, em trajes para caminhar na lua, descendentes de trajes de mergulho são facilmente adivinhados.

Moldura do filme "Vôo Espacial"

E a primeira descrição realista do traje espacial na ficção foi feita, ao que parece, por Robert Heinlein. Em “Eu tenho um traje espacial, estou pronto para viajar”, ele descreveu um traje espacial com dobradiças que não incham no vácuo, sistemas de suporte à vida plausíveis e termorregulação. Mas Heinlein trabalhou como engenheiro de aviação e estava envolvido em trajes de alta altitude, de modo que, em certo sentido, a realidade ultrapassou a ficção científica.

Debaixo d'água e no ar

Historicamente, os trajes espaciais cresceram fora da sequência "trajes de mergulho" -> "trajes de alta altitude para aviação" -> "trajes espaciais".

A humanidade aprendeu a trabalhar debaixo d'água no início do século XIX. Tecnologias relativamente simples - o tecido embebido em borracha e uma bomba de ar na superfície possibilitaram a criação de um traje completo para uma estadia longa e eficaz sob a água. Durante o desenvolvimento, os trajes de mergulho foram divididos em duros e macios, como trajes, mas essa é uma analogia falsa. O fato é que, com o aumento da profundidade, a pressão aumenta, um traje de mergulho duro protege contra ele, e um traje de mergulho macio não. Os trajes espaciais funcionam sob condições de vácuo externo, e sua separação semelhante se deve a razões completamente diferentes.

Desenvolvendo ativamente nos anos 30, a aviação invadiu novas fronteiras. Maior velocidade, alcance e altitude. E, sem equipamento adicional, os problemas para os pilotos já começam a cerca de 4,5 km de altitude - uma queda na pressão atmosférica e uma diminuição na pressão parcial (individual) de oxigênio levam à hipóxia e à perda de capacidade de controlar o dispositivo. As máscaras de oxigênio permitiram subir mais alto, mas os cálculos mostraram que a partir de 15 km a pressão do dióxido de carbono emitida pelos pulmões excederá a pressão ambiente e tornará a respiração impossível, e acima de 19 km todos os fluidos biológicos começarão a ferver no corpo. Havia uma necessidade de fantasias, não apenas fornecendo ar respirável, mas fornecendo pressão com a qual o corpo pudesse viver e funcionar. A idéia era óbvia para usar as conquistas dos trajes de mergulho; portanto, nas fotografias dos anos 30, os trajes de alta altitude têm a mesma camisa de capacete e camisa.

Traje de Wiley Post High Altitude no Museu Nacional de Aeronáutica e Astronáutica

O pioneiro da aviação Wiley Post, em 1935, conseguiu subir cerca de 15 km em um traje espacial projetado com a participação de Russell Collie da Goodrich Company.

Mas os engenheiros estavam esperando uma nova surpresa. A roupa de mergulho funciona em condições em que a pressão externa aumenta com o aumento da profundidade. E a uma altura que diminui, e as roupas começaram a inflar. Eu tive que criar articulações especiais de volume constante para que você pudesse apenas dobrar o braço. O primeiro a fazer isso foi na URSS, onde um grupo de engenharia liderado por E.E. Chertovsky vinha desenvolvendo ações de arranha-céus desde 1931. Duas versões estavam incompletas demais para serem testadas em condições reais, mas a terceira, o Ch-3, foi verificada em um bombardeiro TB-3, subindo 7 a 10 km em 1937. O trabalho foi realizado até 1940, e nas novas modificações os problemas descobertos foram gradualmente resolvidos - no Ch-5 (1938), tornou-se possível trabalhar totalmente com luvas.

Fato Ch-6 (1939)

Paralelamente, desde 1937, o trabalho de criação de trajes espaciais foi realizado no Instituto Central de Aerohidrodinâmica (TsAGI). O traje espacial SK-4 foi testado em voo em 1938, de acordo com os resultados, novas versões foram desenvolvidas e, no SK-7 (1940), eles conseguiram eliminar o embaçamento do para-brisa. Até saltos de pára-quedas de alta altitude foram realizados.

Engenheiro de Teste Ya.M. Fabricante de malte em um terno SK-5

Muito provavelmente, a expansão do significado da palavra “traje espacial” se refere precisamente a esse período. Formada a partir das raízes gregas e traduzida literalmente como "homem-barco", pertencia a roupas de mergulho no início do século. Eles são chamados de “trajes espaciais” hoje, mas a palavra sem esclarecimento agora significa mais tecnologia espacial.

O início da Segunda Guerra Mundial não impediu o desenvolvimento de trajes espaciais, mas nenhum país conseguiu muito sucesso.

Nascido da necessidade

Aviões a jato, que apareceram no final da Segunda Guerra Mundial, começaram a se desenvolver muito rapidamente no período pós-guerra. Os carros voaram mais alto e um problema desagradável foi descoberto - o cockpit da aeronave podia ser selado e manter sobrepressão, mas no caso de uma despressurização repentina, o piloto não tinha chance de sobreviver. Eu tive que desenvolver roupas de alta altitude. Nos dois lados do oceano, o problema de engenharia foi resolvido simplesmente - o corpo do piloto foi espremido com sacos infláveis e, no segundo tipo de traje, os tubos conectados ao longo dos membros foram conectados por fitas na figura de oito. No caso de despressurização, o ar era fornecido aos tubos, eles se expandiam e as fitas puxavam o corpo do piloto. E em sua cabeça havia um capacete apertado, no qual o oxigênio era fornecido sob pressão.

Fato de compensação de altitude inflado em uma câmara de pressão. A pressão corresponde a uma altitude de 19 km e a água ferve à temperatura corporal

A ideia acabou funcionando, mas valeu a pena apenas em situações de emergência - as sensações são desagradáveis, você não pode espremer o corpo inteiro e o risco de perda repentina de consciência devido a uma queda na pressão sanguínea permanece. Uma solução parcial foi encontrada na combinação de tubos e bolsas infláveis, que apertaram o corpo adicionalmente e, por exemplo, nos EUA, o traje MC-3 foi usado na aviação por um longo tempo e com sucesso, e com mudanças mínimas foi usado para voos experimentais de alta altitude em estratostatos e saltos deles. Nesses trajes, os testadores em câmaras de pressão podiam trabalhar em condições de vácuo quase completo, mas isso não era suficiente para todas as tarefas: quando aeronaves ainda mais rápidas e de altitude mais alta apareciam (avião foguete X-15 ou SR-71), o equipamento do piloto também precisava ser protegido de temperaturas extremas e pressão do ar ao ejetar em alta velocidade, que as roupas de compensação de altitude enfrentam pior. Portanto, engenheiros e pilotos que poderiam discutir se um traje de compensação de altura ou um traje espacial são mais adequados para a aviação militar (como a história mostrou, as duas opções foram usadas), defenderam trajes espaciais para aeronaves e espaço.

Na URSS, após a guerra, o Flight Research Institute im. Gromova, que criou os trajes espaciais BCC-01,02,03,04, e em 1952, a planta piloto nº 918 foi organizada com base na empresa de manufatura nº 1 do Armazém Central do Ministério da Aviação, para trabalhar em assentos ejetados, sistemas de reabastecimento a ar e trajes espaciais, atualmente leva o nome de NPP Zvezda. Já em 1953, os trajes espaciais VSS-05 e VS-06 foram criados.

BCC-04, foto NPP Zvezda

Na década de 1950, vários outros modelos foram desenvolvidos na fábrica, incluindo o traje espacial Vorkuta (designer principal A.I. Boyko) para o interceptor Su-9. Foi produzido em uma pequena série para a aviação e, quando o desenvolvimento de um traje espacial para vôos espaciais começou em 1959, foi Vorkuta que atuou como modelo base. Sua característica era duas camadas - poder e hermética, em vez de um dos tecidos emborrachados nos modelos anteriores. Isso permitiu o uso de materiais mais adequados - lavsan para a camada de energia, esponja e borracha de folha para a camada hermética. Mas, em geral, em Yuri Alekseevich Gagarin, no primeiro vôo histórico , já havia oito camadas de roupas - roupas íntimas, três camadas de um traje de isolamento térmico, em uma das quais havia um sistema de ventilação, um revestimento do traje espacial, uma camada hermética, uma camada de energia e uma concha laranja superior para que o astronauta era mais fácil perceber depois do pouso. Outra característica foi o sistema de batida automática do capacete durante a despressurização.

Roupa espacial SK-1 no Museu de Cosmonáutica

Para as naves Vostok, também foi desenvolvido um traje espacial SK-2 para astronautas, levando em consideração as peculiaridades da anatomia feminina.

Nos EUA, várias organizações desenvolveram trajes espaciais. Para a primeira espaçonave "Mercury", a NASA escolheu o traje Mark IV, que foi fruto do longo trabalho da Marinha dos EUA. Foi produzido por Goodrich (lembre-se dos experimentos dos anos 30 acima, ele trabalha nesta área há várias décadas). O traje espacial foi usado com sucesso em voos de alta altitude das aeronaves F-4, F-6, F-8, A-5, e em 1959 estabeleceu um recorde para uma altura de elevação de 30 km no F-4. Para o programa espacial, os trajes espaciais foram levemente modificados - a cor cinza escuro da carcaça externa e da bota foi substituída por uma brilhante para garantir condições térmicas, o sistema de suporte à vida mudou para um circuito fechado, as luvas foram modificadas para tornar mais conveniente pressionar os botões e o conector de telemetria médica foi adicionado. Ao contrário da Mark IV, os trajes de Mercúrio eram feitos sob medida, o que tornava possível a remoção dos cintos. Para o programa da NASA, ele encomendou 21 trajes espaciais, três peças cada para um astronauta.

Astronauta Gordon Cooper em um traje espacial

As naves espaciais das primeiras naves espaciais criaram um novo tipo de traje espacial - traje espacial de resgate (IVA na terminologia inglesa). Esse traje não foi projetado para entrar no espaço sideral ou trabalhar na superfície da lua, é usado antes do lançamento, no pouso ou no cais e protege em caso de despressurização da espaçonave.

Para o espaço sideral

A próxima tarefa que os engenheiros tiveram que resolver foi criar um traje espacial para trabalhar no espaço sideral. Na URSS, o SK-1 foi tomado como base: para maior confiabilidade, uma segunda camada selada foi adicionada, um protetor solar foi instalado no capacete, a camada superior de tecido laranja foi substituída por isolamento térmico multicamada e o sistema de suporte de vida fechado foi aberto novamente - o ar expirado foi despejado no mar. E a designação “Águia Dourada” marcou o início da tradição de nomear trajes espaciais soviéticos e russos em homenagem a aves de rapina. Não sem problemas, mas em geral com sucesso, Alexei Leonov se tornou a primeira pessoa a entrar no espaço.

A primeira atividade extra-navio na história

Posteriormente, para o VVD nos primeiros navios da Soyuz, foi usado o traje espacial Hawk, levando em consideração os comentários sobre a Águia Dourada.

Nos Estados Unidos, um traje espacial foi usado como base, usado no programa de aeronaves X-15 e desenvolvido por ordem da Força Aérea dos EUA. Por design, não diferia muito do soviético, havia também uma camada selada de borracha, uma camada de tecido especial de rede Link, várias camadas de nylon e uma camada externa de tecido Nomex (meta-aramida, suporta aquecimento até 400 ° C).

Ed White, o primeiro americano a caminhar no espaço

Uma característica interessante foi que o traje espacial para Gemini foi lançado em várias versões - o G3C original, a versão G4C VKD, modificações de capacete macio para vôos de longo prazo sem o G5C VKD, e esse traje também foi usado no início do programa Apollo sob o índice A1C.

G5c

A “Águia Dourada” de Leonov e o G4C se tornaram o segundo tipo de traje espacial - os trajes espaciais VKD (na terminologia inglesa EVA).

Passeios na lua

Um traje para a lua tem suas próprias características. No VKD, as pernas são usadas na melhor das hipóteses para se fixar na lança e, na maioria das vezes, parecem um atavismo real do "homem cósmico". Na superfície do corpo celeste, é preciso movê-los ativamente, e isso deve ser conveniente. Portanto, os trajes espaciais lunares dos dois lados do oceano não eram mais equipamentos voadores modificados. A história mais engraçada aconteceu nos EUA, onde a empresa ILC, que produz lingerie, contornou a concorrência dos “mastodontes” mencionados acima, oferecendo a solução mais conveniente. O segredo estava nas dobradiças inovadoras - a borracha corrugada, apertada com arame, tornou fácil dobrar os membros, mesmo no vácuo. Na foto abaixo, eles são visíveis à esquerda, pretos nos cotovelos. O traje espacial conseguiu se modernizar; a versão A7LB possuía juntas adicionais no pescoço e no cinto, para um controle mais conveniente do veículo espacial lunar.

Traje espacial A7L

Na URSS, eles seguiram o outro caminho e fizeram a construção semi-rígida “Krechet”. Uma característica do plano de desembarque soviético era a necessidade de oferecer a oportunidade de percorrer 5 km até o navio de apoio em caso de problemas com o principal. Portanto, o traje espacial teve maior autonomia, 10 horas, e foi testado para a possibilidade de fazer uma longa transição.

"Gyrfalcon" no museu, o design laranja não é um caminhante da lua, mas um suporte

Após os primeiros experimentos, os trajes espaciais continuaram a se desenvolver.

IVA

Desde 1973, modificações do traje espacial Sokol são usadas na URSS / Rússia. É curioso que ele tenha um detalhe de construção relacionado a um traje espacial com roupas de mergulho - em vez de um zíper hermético, ele usa a varredura no peito através da qual o traje espacial é usado (claramente visível na foto abaixo). Sob o nome "Shenzhou", com modificações mínimas, é usado no programa espacial da China.

Falcão e Shenzhou

Nos EUA, até três modelos diferentes foram usados nos ônibus espaciais. Nos primeiros voos experimentais com o nome SEES, foi usado um traje espacial modificado da aeronave de reconhecimento SR-71. Então, quando o ônibus foi declarado operacional, os astronautas voaram sem trajes espaciais. Após o desastre do Challenger, nem mesmo um traje espacial foi montado a partir dos componentes disponíveis, mas um traje LES de compensação de altitude. Em vez de tubos e fitas, sacos infláveis eram usados lá e um colar era inflado em volta do pescoço para selar o capacete. Começando com o STS-65, o LES foi substituído por um traje ACES, desenvolvido pela David Clark Company, e um descendente direto dos trajes para Gemini e SR-71.

Da esquerda para a direita VER, LES, ACES

EVA

Os novos modelos para o VCD também resolveram o problema de criar um design universal que possa ser usado por pessoas diferentes, para não levar um novo traje espacial para a estação orbital de cada vez. Um traje espacial Orlan é usado deste lado do oceano. É uma estrutura semi-rígida (tronco - couraça rígida) com uma porta na parte de trás do traje espacial (legado do "Gyrfalcon"). Desde 1977, o traje espacial foi modernizado, é cada vez mais conveniente estar nele e você pode trabalhar mais. Os astronautas usam o mesmo traje espacial, trazendo apenas luvas. A China adquiriu primeiro os Eagles acabados e depois desenvolveu o Feitian minimamente diferente.

Da esquerda para a direita, Orlan e Feitian

Nos EUA, eles também criaram um traje espacial semi-rígido da UEM, mas é dividido em um número maior de peças - a parte superior do tronco, parte inferior, membros, capacete, mochila. A versatilidade é garantida pela seleção de componentes de tamanho adequado para um astronauta em particular. Abaixo está a foto canônica do “tempo de ouro” dos ônibus espaciais nos anos 80, quando voar em um traje espacial sem trela ainda era considerado um risco aceitável.

O debate sobre quem é o melhor pode continuar por muito tempo sem muito sucesso, ambos os modelos têm seus prós e contras. Por exemplo, “Orlan” é mais leve, mas tem uma vida útil mais curta (a UEM retorna ao solo para reparo após 25 AEC, “Orlan” é jogado fora após 12).

Navios novos

O trabalho ativo na criação de novas naves tripuladas deu origem a novos modelos de trajes espaciais. Ao criar o traje para o Crew Dragon, havia rumores de que o principal requisito era que o traje espacial "parecesse legal". A julgar pelas fotografias publicadas, acabou por ser realizado, parece realmente elegante.