ماذا يجب أن نبني بدلة الفضاء؟ مقابلة مع رجل يجعل المساحة ليست بعيدة

نيكولاي مويسيف في العمل (مصدر الصورة - موقع FFD)

الآن موضوع السفر إلى الفضاء وثيق الصلة للغاية. يتحدثون عن الفضاء على شاشة التلفزيون ، ويكتبون على الإنترنت والمجلات غير المتصلة بالإنترنت. يعتقد العديد من العلماء أنه من دون تجاوز الغلاف الجوي ، من أجل إقامة مستوطنات خارج الأرض ، فإن البشرية محكوم عليها بالانقراض. ربما يكون الأمر كذلك ، لكن المستعمرة على القمر أو المريخ أو مكان آخر في النظام الشمسي لا تزال بعيدة عن القاعدة.

ومع ذلك ، فإن الأعمال التحضيرية جارية ، ومن بين أولئك الذين يعملون لصالح رواد الفضاء - شركة صغيرة Final Frontier Design (FFD)مع مكتب في بروكلين ، نيويورك. الاتجاه الرئيسي لعمل الشركة هو إنشاء بدلات الفضاء والعناصر الفردية لهم (على سبيل المثال ، القفازات). يعمل أربعة أشخاص فقط في هذه الشركة الآن ، ومع ذلك ، يعمل الفريق بكفاءة أكبر من بعض الهياكل الحكومية والتجارية التي تفعل الشيء نفسه. المصمم الرائد وكبير المهندسين لشركة FFD هو نيكولاي مويسيف ، وهو مهندس رفيع المستوى يشحذ مهاراته لأكثر من 20 عامًا.

لقد عملت سابقًا في Zvezda Research and Production Enterprise لأكثر من عشرين عامًا. من فضلك قل لي ماذا كان عملك هنا؟ هل يمكن القول أن بدلات الفضاء المحلية الآن أفضل مما كانت عليه قبل 20 عامًا؟ إذا كان الأمر كذلك ، ما هو التقدم؟

نعم ، لقد عملت في Star من 1986 إلى 2006 ، ودخلت ممارسة ما قبل التخرج في عام 1985. موقفي الأخير هو المصمم الرائد لملابس الفضاء الواعدة. تضمنت مسؤولياتي تطوير بدلات فضاء جديدة وتجميعات جديدة لبدلات الفضاء - مفصلات وقفازات ومحامل وإدارة التوثيق والاختبار والاختبار وإصدار تقارير الاختبار وترجمة المستوى الحالي لبناء بدلة فضاء في الولايات المتحدة الأمريكية (لأنه في بلدان أخرى )

كان التقدم في تطوير بدلات الفضاء في التسعينات الصعبة و صفر سنة في رأيي كبيرا. تم تعديل بدلة أورلان الفضائية للسير في الفضاء عدة مرات: Orlan-M لمحطة Mir ، Orlan-M لـ ISS ، Orlan-MK. التعديل الأخير تم إجراؤه باستخدام جهاز كمبيوتر وإدخال تحسينات على الدعوى العامة للاعتمادية. على مر السنين ، تم زيادة عمر خدمة بدلات الفضاء بشكل كبير ، وتم تحسين الحركة في بدلة الفضاء عند الضغط الزائد ، وتم زيادة عدد السير في الفضاء المحتمل.

أي أن بدلة الفضاء أصبحت أكثر موثوقية وأكثر راحة. على سبيل المثال ، لم تتحمل القفازات سوى بضعة آلاف من دورات تمديد الثني في مفصل الرسغ عند ضغط عمل 0.4 كجم / سم ²ثم فقدوا ضيقها ، مما قد يؤدي إلى تسرب الأكسجين أثناء الخروج ، مع وجود علامات تآكل كبير على العناصر الرئيسية للقفاز.

وانتهينا في عام 2005 بتأكيد مورد 120 ألف دورة دون أي تآكل في تفاصيل غلاف مفصل الرسغ. وقد تم إجراء العديد من التحسينات في جميع أنحاء الدعوى.

يجب أن يقال هنا أن القفازات هي العقدة الأكثر تحميلًا في قذائف بدلة الفضاء ، لأن رائد الفضاء "يمشي" يديه على الدرابزين في انعدام الجاذبية ويقوم بالكثير من العمل مع القفازات ، والرسو وإلغاء الإرساء ، والعمل بأدوات مختلفة ، وإعادة تحميل القربينات. لقد طورت عشرة تعديلات للقفازات لمدة 20 عامًا على Star. في كل مرة أذهب فيها إلى هذه الدائرة المعذبة - إنشاء نموذج أولي ، واختبارات عديدة ، وإصدار الكثير من التوثيق واعتماد القفازات للعمل في الفضاء الخارجي.

آخر مرة قلت فيها لنفسي: "إذاً مرة أخرى أتعامل مع هذا الصداع؟ أبدا! " ولكن مر الوقت واندفعت مرة أخرى إلى هذه المعركة ، لأن الأفكار الجديدة جاءت. على سبيل المثال ، تم تعيين المهمة لإنتاج حجم آخر للقفازات ، وانتهى إصدار "حجم آخر" بشهادة قفاز جديد تمامًا مع تحديث بنسبة 90 في المائة للعناصر. وظهر القفازات أفضل من الأمريكيين.

كما تم عمل الكثير لتطوير وحدات بدلة الفضاء لاستكشاف القمر والمريخ. تراكمت الأعمال المتراكمة على المفصلات التي توفر تنقل رائد الفضاء في بدلة الفضاء. لقد طوّرت وصنعت طريقة "سرية" لنموذج أولي لبدلة فضائية للمريخ. ماذا تعني عبارة "تحت الأرض"؟ وهذا يعني أن بدلة الفضاء بنيت دون فتح موضوع عليها ، بدون أمر للمشروع ، إلا بموافقة ضمنية من الإدارة. كان التطوير بأكمله ملكي ، والآن يتم عرض بدلة الفضاء هذه لجميع المراسلين على Star ، لكنهم لا يقولون أن صنعها واختبرها نيكولاي مويسيف بناءً على مبادرة بدون أمر من أعلاه. تم شطب نفقات Spacesuit لأغراض مختلفة. بالطبع ، ساعدني أصدقائي ومساعدي.

شكر خاص لقسم الاختبار. كل تطورات بدلة الفضاء المريخية واختبارها الذي قمت به بالإضافة إلى العمل الرئيسي. في هذه البدلة ، يمكنك الجري ، والقفز ، والضغط للأعلى إذا رغبت في ذلك ، والمشي على طول المنحدرات في أي اتجاه (لأعلى ، لأسفل ، جانبًا إلى المنحدر) والوقوف من الأرض من وضعية الانبطاح أو الاستلقاء على صدرك. كل هذا مستحيل القيام به في أي بدلة فضائية أخرى حتى الآن! ليس في أي بدلة فضاء روسية أو أمريكية. هذه بدلة فضائية فريدة من نوعها. ليس لديه اسم. وصفته بأنه "النموذج الأولي لبدلة الفضاء الخاصة بالمريخ". في مراسلات مع وكالة ناسا ، مرر باسم Z-Suit (Zvezda-suit ، عن طريق تشبيه ناسا ، كان في ذلك الوقت D-Suit من David Clark ، I-Suit من ILC Dover). قمت ببنائه عدة سنوات في عام 2005.


صورة للنموذج الأولي لبدلة الفضاء الخاصة بالمريخ. من أرشيف نيكولاي مويسيف

بضع كلمات حول ميزات بدلة الفضاء بشكل عام ، بحيث يكون واضحًا لقرائنا الذين ليسوا على دراية بهذه الخصوصية. سألني أحد زملائي السابقين مرة واحدة: "نيكولاي ، لماذا تطوّر بدلات فضاء جديدة ، لأن هناك بالفعل بدلات فضائية"؟ أخبرته أن البدلة مثل سيارة في المقام الأول ، لأن شركات السيارات الرائدة في العالم تقدم سيارات جديدة كل عام ، أو حتى عدة مرات في السنة. لا تزال السيارة الجديدة تحتوي على 4 عجلات وعجلة قيادة واحدة (على الرغم من أن الخيارات ممكنة هنا) ، ولكنها تصبح أكثر موثوقية وأكثر اقتصادا أو قوة. والتقدم لا يتوقف عند هذا الحد. هناك تحسينات طوال الوقت.

تبدو بدلة الفضاء ملابس لرائد فضاء ، وهذا صحيح ، ولكن ليس فقط. بالطبع ، هذه ، أولاً ، معدات الحماية ومتطلباتها ، الحجم المناسب أو الملاءمة المناسبة ، الراحة ، الراحة الحرارية ، الحماية من عوامل الفضاء المميتة ، إلخ. وثانيًا ، إنها صدفة تحت الضغط ، لأن البدلة تزود الشخص بالأكسجين للتنفس. ونظرًا لوجود فراغ خارج البدلة ، يتم نفخ البدلة ، ويتم إنشاء ضغط زائد فيها. تم تصميم بدلة الفضاء جزئيًا كوعاء للغاز المضغوط. والمتطلبات الهندسية تفرض على أوعية الضغط - القوة عند مستويات ضغط مختلفة ، بما في ذلك هامش ثلاث مرات مع مراعاة عامل الأمان ، وغياب النمو تحت الضغط الزائد ، والتنقل تحت الضغط ، إلخ. وهذه هي تفاصيل بدلة الفضاء.ويجب اختيار مواد البذلات بشكل خاص ، ودائمة ، ومعتمدة ، مع جميع المواصفات ومصدر منشأ واضح

أنت الآن تعمل في Final Frontier Design ، أنت كبير المهندسين والمصممين. كيف بدأت هنا؟ كيف جميعا لم تبدأ؟

بدأ كل شيء بالمشاركة في مسابقة قفاز ناسا رائد الفضاء. تلقينا جائزة في نهاية عام 2009 عن قفازنا ، وفي أوائل عام 2010 قررنا تأسيس شركة (شركة صغيرة). بدأنا في صنع القفازات وبذلات الفضاء لرحلات الفضاء. نقوم بعمل آخر يجلب المال - هذا هو تطوير وتصنيع نماذج أولية معقدة تقنيًا للمعدات والمعدات من مختلف المجالات.


عرض مجموعة بدلات الفضاء التي طورتها الشركة (المصدر - موقع FFD)

ما هي مهامك الرئيسية في الشركة الآن؟

أنا مصمم رئيسي وكبير المهندسين في شركتنا. ويتبعني تطوير وتصميم منتجاتنا. نتخذ العديد من القرارات معا.

ما المهام التي تعتبرها الأكثر أهمية؟

أهم مهمة بالنسبة لنا هي تنفيذ العمل على اتفاقية قانون الفضاء التي أبرمتها ناسا معنا. جوهر هذه الاتفاقية هو أن ناسا تقدم لنا المساعدة في التصديق على بدلة الفضاء الخاصة بنا لرحلات فضائية تدور حولها. تم تصميم العمل حتى نهاية عام 2016 ويحتوي على العديد من المراحل. لدينا أيضًا عقود لتصنيع البدلات والقفازات لمختلف العملاء.

ما هي التحديات الرئيسية التي واجهتها مع FFD؟

الصعوبة الرئيسية هي المال. عندما ذهبت إلى النجم ، تلقيت راتبًا ، وهنا نجني وإذا كان هناك انقطاع في العقود ، فإن المال يصبح غير كافٍ. الحقيقة هي أننا شركة شابة ومتنامية ، ونستثمر الأموال التي نجنيها ، أموالنا في تطوير وشراء المواد والمعدات.

ليس هناك شك في أن لديك جدول مزدحم للغاية. من فضلك قل لي كم ساعة تعمل في اليوم؟

عادة ما نعمل 9-10 ساعات في اليوم ، 6 أيام في الأسبوع ، نأخذ العمل إلى المنزل. كانت هناك لحظات تعمل دون أيام عطلة وليالي ، وقضت عدة ليال في العمل لصنع بدلات الفضاء في الوقت المحدد.

هل تم اختبار بدلات الفضاء FFD في الفضاء على محطة الفضاء الدولية؟ من فضلك أخبرنا المزيد عن هذا.

لا ، ليس بعد ، لكننا نعمل على ذلك. طار الطيارون ورواد الفضاء في بدلات الفضاء لدينا على عدة أنواع من الطائرات ، بما في ذلك الطائرات النفاثة والأكروبات. تم إجراء تجريب في بدلة فضائية ، بدون ضغط وتحت ضغط. اختبارات في غرف فراغ عالية الارتفاع والعديد من الاختبارات الأخرى المختلفة.

من هم عملاؤك الرئيسيون (إذا لم يكن هذا سرًا تجاريًا)؟ هل يتصل بك ممثلو SpaceX و Virgin Galactic؟

لدينا العديد من العملاء. البعض لا يرغب في الكشف عن مشاريعهم حتى الآن ، حيث أنهم يستعدون لحماية براءات الاختراع للحصول على تفاصيل عملهم.

طلبت منا شركة SpaceX تقديم مقترحات ، لكنها قررت في النهاية صنع بدلات فضاء خاصة بها. في التواصل غير الرسمي في المؤتمرات المختلفة ، علمنا أنهم يجمعون معلومات حول التقنيات بهذه الطريقة ولا يبرمون عقودًا مع أي شخص ولا يشترون شيئًا على الجانب ، لكنهم يفعلون كل شيء بمفردهم ، لكنهم يحاولون جلب أقصى قدر من المعلومات حول النقاط الرئيسية. في رأيي ، هذا قبيح.

ليس لدى Virgin Galactic (؟) أي نية لاستخدام بدلات الفضاء حتى الآن. وهذا خطأ ، لأن الرحلات الجوية ستتم على ارتفاعات "كونية" وببساطة لن ينقذ قناع الأكسجين عندما تكون المقصورة منخفضة الضغط.

هل لدى شركتك منافسين؟ من هؤلاء؟

نعم ، هناك منافسون. بادئ ذي بدء ، هاتان شركتان أمريكيتان تعملان في بدلات الفضاء لأكثر من 50 عامًا. هذان هما ILC Dover و David Clark. منتجاتها ثقيلة ومكلفة للغاية. في رأيي ، لم يكن لديهم أي حلول جديدة لفترة طويلة. شركة Orbital Outfitters من هوليوود ، كاليفورنيا ، هي شركة جديدة نسبيًا. نعم ، لقد صنعوا أزياء للأفلام ، وقرروا أنهم يمكنهم صنع بدلات فضاء حقيقية ، وليس فقط للتصوير. لم تطير بدلاتهم الفضائية أبدًا في أي مكان وتم عرضها للجمهور فقط. هناك العديد من الصور لبدلة الضغط ، والتي يمكن من خلالها ملاحظة أن لديهم مشاكل في نمو بدلة الضغط. تقع حلقة العنق في أنف المختبر بعد خلق ضغط في البدلة ، وقبل ذلك ، دون ضغط في البدلة ، كانت موجودة على الصدر!

الآن أخذت هذه الشركة استراحة من العلاقة مع الانتقال إلى تكساس. لديهم اتفاق مع XCOR. متى ستكون الرحلات الفضائية الخاصة بهم - غير معروف. ربما العام المقبل.

اتضح أننا نتنافس أيضًا مع النجم ، حيث عملت لسنوات عديدة ، على الرغم من أن هذه ليست منافسة واضحة. تحول بعض "الوثب العالي" إلينا وإلىهم. لكن مشاريعهم لم تصل إلى التنفيذ ، كما هو الحال في فيليكس (بمعنى فيليكس بومغارتنر ).


صورة لبدلة الفضاء FFD في محاكي الهبوط على القمر والمريخ والأرض. من موقع FFD.

أنت تعمل على بدلة فضاء للمريخ. قل لي ، من فضلك ، متى يتم التخطيط لبدلات الفضاء كاملة الصنع؟ ما هي الاختلافات بين بدلة الفضاء للذهاب إلى الفضاء الخارجي و بدلة الفضاء للبقاء على سطح المريخ؟

الآن أنا لا أعمل على بدلة فضائية للمريخ. مما لا شك فيه ، يمكن استخدام العناصر الجديدة مع التقنيات المتقدمة التي نقوم بإنشائها في بدلة فضائية مريخية مستقبلية. لا توجد شروط محددة ، حيث أن التمويل مطلوب. ولكن ، على سبيل المثال ، لدينا منحة من وكالة ناسا لتطوير قفاز جديد من VKD. يمكن استخدام قفاز جديد خفيف الوزن بخصائص فريدة جديدة في التنقل والحماية على كوكب المريخ! ويمكن تطبيق التقنيات المختبرة على القفازات في عقدة أخرى من بدلة الفضاء.

هناك العديد من الاختلافات بين بدلة الفضاء للعمل على سطح القمر / المريخ وبدلة الفضاء للعمل في انعدام الجاذبية. يجب أن يكون وزن بدلة الفضاء الخاصة بالمريخ أقل مرتين من وزن بدلات الفضاء الموجودة (120-130 كجم). بعد كل شيء ، صممت بدلات VKD الحالية من أجل انعدام الجاذبية. يعد فقدان الوزن مرتين تحديًا ، والادعاء بأنه يمكننا استخدام Orlan للقمر والمريخ مع الحد الأدنى من التعديلات غير احترافي.

لن يعمل المصعد الموجود على ظهر حقيبة مع نظام دعم الحياة في جو المريخ ، لأنه يحتاج إلى فراغ عميق.

يجب التحكم في عناصر التحكم في LSS إلكترونيًا ، وليس التحكم في الماء ، إلخ. إلخ يجب أن تكون هذه المكونات الإلكترونية من فئة "الفضاء" ، وهناك مشكلة معهم في روسيا.

يجب أن تحتوي بدلات الفضاء القمرية أو المريخية على مفصل الخصر للإمالة من أجل الحصول على عينات من التربة. هو ببساطة ضروري لظروف الجاذبية. وهو ليس في دعوى VKD Orlan الآن. ليست مفصل الحزام كما هو مطلوب في انعدام الجاذبية كما هو على الكوكب. لتطبيق مفصل حزام في Orlan ، تحتاج إلى جعل cuirass أقصر. هذه سنوات عديدة من العمل في مؤسسة تقليدية مثل النجم. لن يكون لبدلة الفضاء القصيرة الجديدة هذه للقمر والمريخ مكانًا لعناصر التحكم المائية القديمة في LSS ، المحشوة حاليًا بصدر جسم أورلان. وهذه مهمة ضخمة. يشير سوء فهم هذه الأشياء الواضحة إلى قرب الزعماء ، الذين يدعون أن أورلان جاهز للبعثات القمرية بعد تعديلات طفيفة.

هناك بعض النقاط المحددة التي لن أفصح عنها ، وإلا فإنني أعرف كيفية استخدام الاقتراحات والتطورات الخاصة بي.

ما هي خططك ، في إطار العمل في FFD ، في المستقبل القريب؟

أمامنا الكثير من العمل والرحلات المثيرة للاهتمام في بدلات الفضاء الجديدة.

UPD. Geektimes يهنئ FFD: وقعت وكالة ناسا عقدًا مع الشركة . سيعمل FFD الآن على قفازات EVA ذات الضغط العالي ، تليها اختبارات في مركز جونسون للفضاء ، ناسا.

القراء الأعزاء! إذا كان لديك أسئلة ، اسأل في التعليقات ، سأمرر قائمة الأسئلة إلى نيكولاي ، وافق بلطف على الإجابة عليها. احصل على إجابات مباشرة.