Le tute spaziali dei cosmonauti non sono solo tute per volare in orbita. Il primo è apparso all'inizio del XX secolo. Era un'epoca in cui mancava quasi mezzo secolo ai voli spaziali. Tuttavia, gli scienziati hanno capito che lo sviluppo di spazi extraterrestri, le cui condizioni differiscono da quelle a noi familiari, è inevitabile. Ecco perché per i voli futuri hanno escogitato attrezzature da cosmonauta in grado di proteggere una persona da un ambiente esterno mortale per lui.
Concetto di tuta spaziale
Cos'è l'equipaggiamento per il volo spaziale? La tuta è una specie di miracolo della tecnologia. È una stazione spaziale in miniatura che imita la forma del corpo umano.
La moderna tuta spaziale è dotata di un intero sistema di supporto vitale per astronauti. Ma, nonostante la complessità del dispositivo, tutto è compatto e conveniente.
Storia della creazione
La parola "vestito" ha radici francesi. Nel 1775, l'abate matematico Jean Baptiste de Pas Chapelle propose di introdurre questo concetto. Naturalmente, alla fine del 18° secolo, nessuno si sognava nemmeno di volare nello spazio. La parola "muta", che in greco significa "barcaiolo", è stata adottata per l'attrezzatura subacquea.
Con l'avvento dell'era spaziale, questo concetto iniziò ad essere utilizzato nella lingua russa. Solo qui ha assunto un significato leggermente diverso. L'uomo iniziò a salire sempre più in alto. A questo proposito, c'era bisogno di attrezzature speciali. Quindi, a un' altitudine fino a sette chilometri, ci sono vestiti caldi e una maschera per l'ossigeno. Distanze entro i diecimila metri, a causa della caduta di pressione, richiedono una cabina pressurizzata e una tuta di compensazione. Altrimenti, durante la depressurizzazione, i polmoni del pilota non assorbiranno più ossigeno. E se andiamo ancora più in alto? In questo caso, avrai bisogno di una tuta spaziale. Deve essere molto stretto. Allo stesso tempo, la pressione interna della tuta (di solito entro il 40 percento della pressione atmosferica) manterrà in vita il pilota.
Negli anni '20 apparvero numerosi articoli del fisiologo inglese John Holden. Fu in essi che l'autore propose di utilizzare mute da sub per proteggere la salute e la vita degli aeronauti. L'autore ha anche cercato di mettere in pratica le sue idee. Ha costruito una tuta simile e l'ha testata in una camera iperbarica, dove è stata impostata la pressione corrispondente a un' altitudine di 25,6 km. Tuttavia, la costruzione di palloncini in grado di salire nella stratosfera non è un piacere da poco. E l'aeronauta americano Mark Ridge, a cui era destinato il costume unico, sfortunatamente non ha raccolto fondi. Ecco perché la tuta di Holden non è stata testata in pratica.
Sviluppi degli scienziati sovietici
Nel nostro paese, l'ingegnere Yevgeny Chertovsky, che era un impiegato dell'Istituto di medicina aeronautica, era impegnato in tute spaziali. Nel corso di nove anni, dal 1931 al 1940, ha sviluppato 7 modelli di apparecchiature pressurizzate. Il primo ingegnere sovietico al mondo ha risolto il problema della mobilità. Il fatto è che quando si sale a una certa altezza, la tuta spaziale si è gonfiata. Dopodiché, il pilota è stato costretto a fare grandi sforzi anche per piegare semplicemente la gamba o il braccio. Ecco perché il modello Ch-2 è stato progettato da un ingegnere con cerniere.
Nel 1936 apparve una nuova versione di equipaggiamento spaziale. Questo è il modello Ch-3, contenente quasi tutti i dettagli presenti nelle moderne tute spaziali usate dai cosmonauti russi. Il test di questa versione di equipaggiamento speciale ebbe luogo il 19 maggio 1937. Il bombardiere pesante TB-3 fu usato come aereo.
Dal 1936, i giovani ingegneri del Central Aerohydrodynamic Institute hanno sviluppato tute spaziali per cosmonauti. Sono stati ispirati a farlo dalla premiere del film di fantascienza "Space Flight", creato insieme a Konstantin Tsiolkovsky.
La prima tuta con l'indice SK-STEPS-1 è stata progettata, prodotta e testata da giovani ingegneri solo nel 1937. Anche l'impressione esterna di questal'equipaggiamento indicava la sua destinazione extraterrestre. Nel primo modello era previsto un connettore per cintura per collegare la parte inferiore e quella superiore. Una mobilità significativa è stata fornita dalle articolazioni della spalla. Il guscio di questa tuta è stato realizzato con due strati di tessuto gommato.
La prossima versione della tuta si distingueva per la presenza di un sistema di rigenerazione autonomo, progettato per 6 ore di funzionamento continuo. Nel 1940 fu creata l'ultima tuta spaziale sovietica prebellica, SK-SHAGI-8. Il test di questa attrezzatura è stato effettuato sul caccia I-153.
Creazione di produzioni speciali
Negli anni del dopoguerra, il Flight Research Institute intercettò l'iniziativa di progettare tute spaziali per gli astronauti. Ai suoi specialisti fu affidato il compito di sviluppare tute progettate per i piloti di aviazione, conquistando velocità e altezze sempre nuove. Tuttavia, per la produzione in serie di un istituto chiaramente non era sufficiente. Ecco perché nell'ottobre del 1952 l'ingegnere Alexander Boyko creò un'officina speciale. Era a Tomilino, vicino a Mosca, nello stabilimento n. 918. Oggi questa impresa si chiama NPP Zvezda. Fu su di esso che fu creata contemporaneamente la tuta spaziale di Gagarin.
Voli spaziali
Alla fine degli anni '50, iniziò una nuova era di esplorazione extraterrestre. Fu durante questo periodo che i progettisti sovietici iniziarono a progettare la navicella spaziale Vostok, il primo veicolo spaziale. Tuttavia, inizialmente era previsto che le tute spaziali degli astronauti non sarebbero state necessarie per questo razzo. Il pilota doveva essere in uno speciale contenitore sigillato,che sarebbe separato dal veicolo di discesa prima dell'atterraggio. Tuttavia, questo schema si è rivelato molto macchinoso e, inoltre, ha richiesto lunghi test. Ecco perché nell'agosto del 1960 il layout interno del Vostok fu ridisegnato.
Gli specialisti dell'ufficio di Sergey Korolev hanno cambiato il container in un sedile eiettabile. A questo proposito, i futuri astronauti avevano bisogno di protezione in caso di depressurizzazione. È diventata una tuta spaziale. Tuttavia, c'è stata una catastrofica mancanza di tempo per il suo attracco con i sistemi di bordo. A questo proposito, tutto ciò che era necessario per il supporto vitale del pilota è stato posizionato direttamente sul sedile.
Le prime tute spaziali da cosmonauta furono chiamate SK-1. Erano basati sulla tuta da alta quota Vorkuta, progettata per i piloti del caccia-intercettore SU-9. Solo l'elmo è stato completamente ricostruito. Al suo interno era installato un meccanismo controllato da un sensore speciale. Quando la pressione nella tuta è diminuita, la visiera trasparente si è chiusa all'istante.
Le attrezzature per gli astronauti sono state realizzate su misura. Per il primo volo è stato creato per coloro che hanno mostrato il miglior livello di addestramento. Questi sono i primi tre, che includevano Yuri Gagarin, German Titov e Grigory Nelyubov.
È interessante che gli astronauti siano andati nello spazio più tardi della tuta spaziale. Una delle tute speciali del marchio SK-1 fu mandata in orbita durante due lanci di prova senza pilota della navicella Vostok, avvenuti nel marzo 1961. Oltre ai bastardi sperimentali, a bordo c'era il manichino Ivan Ivanovich,vestito con una tuta spaziale. Una gabbia con porcellini d'India e topi è stata installata nel petto di questa persona artificiale. E affinché i testimoni casuali dell'atterraggio non confondessero "Ivan Ivanovich" per un alieno, un cartello con la scritta "Layout" è stato posizionato sotto la visiera della sua tuta spaziale.
Le tute SK-1 sono state utilizzate durante cinque voli con equipaggio della navicella Vostok. Tuttavia, le astronaute non potevano volare su di loro. Per loro è stato creato il modello SK-2. Per la prima volta, ha trovato la sua applicazione durante il volo della navicella Vostok-6. Abbiamo realizzato questa tuta spaziale, tenendo conto delle caratteristiche strutturali del corpo femminile, per Valentina Tereshkova.
Sviluppo di specialisti americani
Nell'attuazione del programma "Mercury", i progettisti statunitensi hanno seguito il percorso degli ingegneri sovietici, presentando le proprie proposte. Quindi, la prima tuta spaziale americana ha tenuto conto del fatto che gli astronauti nello spazio in futuro saranno in orbita più a lungo.
Il designer Russell Colley ha realizzato una speciale tuta Navy Mark, originariamente progettata per i piloti dell'aviazione navale. A differenza di altri modelli, questa tuta era flessibile e aveva un peso relativamente piccolo. Per utilizzare questa opzione nei programmi spaziali, sono state apportate diverse modifiche al design, che hanno interessato principalmente il dispositivo dell'elmetto.
Le tute degli americani hanno dimostrato la loro affidabilità. Solo una volta, quando la capsula Mercury 4 è caduta e ha cominciato ad affondare, la tuta ha quasi ucciso l'astronauta Virgil Grisson. Il pilota è riuscito a malapena a uscire, poiché non è stato in grado di disconnettersi dal sistema di bordo per molto tempo.supporto vitale.
Creazione di semi autonomi
A causa del rapido ritmo dell'esplorazione spaziale, è stato necessario progettare nuove tute speciali. Dopotutto, i primi modelli erano solo soccorsi di emergenza. A causa del fatto che erano attaccati al sistema di supporto vitale di un veicolo spaziale con equipaggio, gli astronauti nello spazio non potevano visitare tali apparecchiature. Per entrare nello spazio extraterrestre aperto, era necessario progettare una tuta spaziale autonoma. Ciò è stato fatto dai progettisti dell'URSS e degli Stati Uniti.
Gli americani, nell'ambito del loro programma spaziale Gemini, hanno creato nuove modifiche alle tute spaziali G3C, G4C e G5C. Il secondo è stato progettato per le passeggiate spaziali. Nonostante tutte le tute spaziali americane fossero collegate al sistema di supporto vitale di bordo, avevano un dispositivo autonomo integrato. Se necessario, le sue risorse sarebbero sufficienti per sostenere la vita di un astronauta per mezz'ora.
In una tuta G4C il 1965-03-06, l'americano Edward White andò nello spazio. Tuttavia, non era un pioniere. Due mesi e mezzo prima di lui, Alexei Leonov visitò lo spazio vicino alla nave. Per questo volo storico, gli ingegneri sovietici hanno sviluppato la tuta Berkut. Differiva dall'SK-1 per la presenza di un secondo guscio ermetico. Inoltre, la tuta aveva uno spallaccio dotato di bombole di ossigeno e un filtro per la luce era integrato nel suo casco.
Mentre si trovava nello spazio, un uomo era collegato alla nave da una drizza di sette metri, che includeva un dispositivo ammortizzante,cavi elettrici, cavo in acciaio e tubo flessibile per alimentazione ossigeno di emergenza. L'uscita storica nello spazio extraterrestre avvenne il 18 marzo 1965. Alexei Leonov rimase fuori dalla navicella per 23 minuti. 41 sec
Tute spaziali per l'esplorazione della luna
Dopo aver dominato l'orbita terrestre, l'uomo si precipitò ulteriormente. E il suo primo obiettivo è stato l'implementazione di voli sulla luna. Ma per questo erano necessarie speciali tute spaziali autonome che consentissero loro di rimanere fuori dalla nave per diverse ore. E sono stati creati dagli americani durante lo sviluppo del programma Apollo. Queste tute fornivano protezione all'astronauta dal surriscaldamento solare e dalle micrometeoriti. La prima versione sviluppata delle tute lunari si chiamava A5L. Tuttavia, in seguito è stato migliorato. Nella nuova modifica dell'A6L, è stato fornito un guscio termoisolante. La versione A7L era l'opzione ignifuga.
Le tute lunari erano tute multistrato in un unico pezzo con giunti di gomma flessibili. Sui polsini e sul colletto c'erano anelli di metallo progettati per attaccare guanti sigillati e un casco. Le tute erano fissate con una cerniera verticale cucita dall'inguine al collo.
Gli americani hanno messo piede sulla superficie della Luna il 1969-07-21. Durante questo volo, le tute spaziali A7L hanno trovato il loro impiego.
Anche i cosmonauti sovietici stavano andando sulla luna. Per questo volo sono state create le tute spaziali Krechet. Era una versione semirigida della tuta, sul retro della quale c'era una porta speciale. L'astronauta doveva arrampicarsi su di esso, quindi vestito con l'equipaggiamento. La porta si stava chiudendodall'interno. Per questo è stata fornita una leva laterale e un complesso circuito di cavi. All'interno della tuta c'era un sistema di supporto vitale. Sfortunatamente, i cosmonauti sovietici non riuscirono a visitare la Luna. Ma la tuta creata per tali voli è stata successivamente utilizzata nello sviluppo di altri modelli.
Attrezzature per le ultime navi
A partire dal 1967, l'Unione Sovietica iniziò a lanciare Soyuz. Questi erano veicoli progettati per creare stazioni orbitali. Il tempo trascorso dagli astronauti su di loro è aumentato costantemente.
La tuta spaziale "Hawk" è stata realizzata per i voli sulla navicella Soyuz. Le sue differenze rispetto al "Berkut" consistevano nella progettazione del sistema di supporto vitale. Con il suo aiuto, la miscela respiratoria è stata fatta circolare all'interno della tuta spaziale. Qui veniva purificato dalle impurità nocive e dall'anidride carbonica, quindi raffreddato.
La nuova tuta di salvataggio Sokol-K è stata utilizzata durante il volo Soyuz-12 nel settembre 1973. Modelli più avanzati di queste tute protettive sono stati persino acquistati dai rappresentanti di vendita dalla Cina. È interessante notare che quando è stata lanciata la navicella spaziale con equipaggio Shanzhou, gli astronauti al suo interno erano vestiti con un'attrezzatura che ricordava molto il modello russo.
Per le passeggiate spaziali, i designer sovietici hanno creato la tuta spaziale Orlan. Questo è un equipaggiamento semirigido autonomo, simile al Gyrfalcon lunare. Era anche necessario vestirsi attraverso la porta sul retro. Ma, a differenza del Krechet, l'Orlan era universale. Le maniche e le gambe sono facilmente regolabili a piacimentocrescita.
Non sono stati solo i cosmonauti russi a volare con le tute spaziali Orlan. Basandosi sul modello di questa attrezzatura, i cinesi hanno realizzato il loro Feitian. In loro, sono andati nello spazio esterno.
Completi del futuro
Oggi la NASA sta sviluppando nuovi programmi spaziali. Includono voli su asteroidi, sulla Luna e una spedizione su Marte. Ecco perché continua lo sviluppo di nuove modifiche delle tute spaziali, che in futuro dovranno combinare tutte le qualità positive di una tuta da lavoro e delle attrezzature di soccorso. A quale opzione si fermeranno gli sviluppatori è ancora sconosciuta.
Forse sarà una tuta rigida pesante che protegge una persona da tutte le influenze esterne negative, o forse le moderne tecnologie renderanno possibile creare un guscio universale, la cui eleganza apprezzeranno le future astronaute.
