Gewicht des Raumanzugs eines Astronauten auf dem Mond. Wie werden Raumanzüge in Zukunft aussehen?

IN Antikes Griechenland„Anzüge“ waren gute Schwimmer oder Taucher. Doch mit der Weiterentwicklung der menschlichen Technologie begann man, alle Mittel zum Schutz des Menschen so zu nennen, die es einem ermöglichten, in Umgebungen vorzudringen, in denen ein ungeschützter menschlicher Körper einen schnellen und nicht immer einfachen Tod erleiden würde. Zuerst unter Wasser, dann in der Luft und neuerdings auch jenseits der Erde.

Geschichte des Raumanzugs

Das Wort „Raumanzug“ in seiner modernen Bedeutung wurde erstmals 1775 vom französischen Abt-Mathematiker Jean Baptiste de la Chapelle verwendet. So nannte er seinen Korkanzug, der Soldaten beim Überqueren von Flüssen helfen sollte. Die Idee wurde aufgegriffen und Mitte des 19. Jahrhunderts waren Taucher fester Bestandteil aller großen Sportveranstaltungen Marineflotten. In den zwanziger Jahren des 20. Jahrhunderts schlug der englische Physiologe John Holden den Einsatz von Taucheranzügen vor, um die Gesundheit und das Leben von Ballonfahrern zu schützen. Er entwarf auch den ersten Raumanzug dieser Art und testete ihn in einer Druckkammer, wobei er einen Druck simulierte, der dem Druck in 25 km Höhe entspricht. Es gelang ihm jedoch nicht, Geld für den Bau eines Ballons für den Aufstieg in die Stratosphäre aufzubringen, und der Anzug wurde nicht in der Praxis getestet.

Nach dem Ende des Zweiten Weltkriegs setzte ein rasanter Fortschritt in der Düsenfliegerei ein und die Menschen begannen, immer höher in die Luft zu steigen. Und um neue Höhen zu erobern, brauchte es einen Raumanzug.

Unsere ersten Projekte und ausländische

Die Herstellung eines Raumanzugs ist eines der technologisch komplexesten und wichtigsten Programme Weltraumprojekt. Und Fortschritte in diesem Bereich wurden durch die Rivalität zweier Weltraum-Supermächte erzielt.

In unserem Land war Evgeny Chertovsky vom Institut für Flugmedizin der erste, der an Raumanzügen arbeitete. In den vierziger Jahren entwickelte er sieben Arten versiegelter Geräte und war der erste weltweit, der das Problem der Mobilität löste, indem er ein 4-2-Modell mit Scharnieren entwarf. Seit 1936 begann das eigens gegründete Zentrale Aerohydrodynamische Institut gezielt mit der Entwicklung von Kosmonauten-Raumanzügen. Dadurch enthielt das Modell 4-3 bereits fast alle Teile, die in modernen Raumanzügen verwendet werden. IN Nachkriegsjahre Das Flight Research Institute begann mit der Entwicklung von Raumanzügen. Und im Oktober 1952 richtete der Ingenieur Alexander Boyko in Tomilino bei Moskau eine spezielle Werkstatt im Werk Nr. 918 ein (heute ist es das Forschungs- und Produktionsunternehmen Zvezda). Auf ihm entstand Gagarins Raumanzug. Wenn in unserem Land Tests neuer Ausrüstung von Piloten durchgeführt wurden, dann kamen die Amerikaner im Rahmen des Stratosphärenprogramms dazu, ihre eigene Version des Raumanzugs zu entwickeln. In den frühen sechziger Jahren wurden mehrere Stratosphärenballons gebaut, um Weltraum- und Luftfahrtanzüge zu testen, die mit offenen Gondeln für die Landung aus großen Höhen ausgestattet waren.

Das Programm erwies sich als tödlich – drei der sechs Stratonauten starben. Doch am Ende endete das Excelsior-Projekt mit einem Erfolg. Am 16. August 1960 stellte Joseph Kittinger gleich mehrere Rekorde auf. Sein Sturz aus der Stratosphäre dauerte 4 Minuten und 36 Sekunden. Dabei flog der Pilot 25.816 Meter weit und erreichte dabei eine Geschwindigkeit von etwa 1000 km/h.

Was ist ein moderner Raumanzug?

Ein moderner Raumanzug muss mehrere wichtige Probleme gleichzeitig lösen. Mit sinkendem Druck wird es für den menschlichen Körper immer schwieriger, Sauerstoff aufzunehmen. Eine Person kann sich problemlos in einer Höhe von nicht mehr als 4-5 km aufhalten. In großen Höhen ist es notwendig, der eingeatmeten Luft Sauerstoff hinzuzufügen, und ab 7-8 km muss eine Person reinen Sauerstoff einatmen. Beim Aufstieg auf eine Höhe über 12 km verliert die Lunge die Fähigkeit zur Sauerstoffaufnahme und es ist ein Druckausgleich erforderlich.

Heutzutage gibt es zwei Arten des Druckausgleichs: den mechanischen Ausgleich und die Schaffung einer Gasumgebung mit Überdruck um eine Person. Die erste Option sind Höhenausgleichsfluganzüge. Der Körper des Piloten ist mit Bändern verwickelt, die einer Acht ähneln, durch die eine Gummiblase eingeführt wird.

Im Falle einer Druckentlastung wird der Kammer Druckluft zugeführt, deren Durchmesser zunimmt, wodurch sich der Durchmesser des Rings verringert, der den Piloten umhüllt. Allerdings darf ein Pilot nicht mehr als 20 Minuten in einer drucklosen Kabine verbringen. Der zweite Weg ist ein Raumanzug. Im Wesentlichen handelt es sich um einen versiegelten Beutel, in dem ein Überdruck entsteht. Die Zeit, die ein Mensch im Raumanzug verbringt, ist praktisch unbegrenzt, die Mobilität ist jedoch deutlich eingeschränkt. Die Überdruckhülle eines Raumanzugs ist eigentlich ein Luftstrahl mit einem Druck von 0,4 Atmosphären. Unter solchen Bedingungen den Arm zu beugen ist wie das Biegen eines aufgeblasenen Autoschlauchs. Daher besteht der Raumanzug aus Verbundwerkstoffen, und eine der komplexesten Technologien ist die Herstellung spezieller „weicher“ Scharniere.

Der Anzug besteht aus zwei Hüllen: einer inneren versiegelten Hülle und einer externen Power-Hülle. Die erste besteht aus Gummiplatten, für deren Herstellung hochwertiger Gummi verwendet wird. Die Außenhülle besteht aus Stoff (Amerikaner verwenden Nylon, wir verwenden das inländische Äquivalent Nylon). Es schützt die Gummischale vor Beschädigungen und behält ihre Form. Sehr ähnlich dem Aufbau eines Fußballs, bei dem eine Lederhülle die aufgeblasene Gummiblase schützt. Eine Person kann nicht längere Zeit in einem „Gummisack“ bleiben, daher verfügt der Raumanzug über ein Belüftungssystem.

Die ersten Raumanzüge funktionierten nach dem Belüftungsprinzip und schleuderten verbrauchte Luft nach außen, ähnlich wie Tauchausrüstung. Die ersten SK-1-Raumanzüge, der „Berkut“-Raumanzug, mit dem Leonow ins Weltall flog, und die „Falcon“-Rettungsraumanzüge wurden nach diesem Prinzip konstruiert. Für Langzeitaufenthalte im Weltall und für das amerikanische Mondprogramm waren sie allerdings nicht geeignet. Zu diesem Zweck wurden Regenerationsraumanzüge entwickelt (sowjetische Orlan und Krechet sowie amerikanische A5L, A6L, A7L). In ihnen wird das ausgeatmete Gas regeneriert, ihm Feuchtigkeit entzogen, die Luft wieder mit Sauerstoff gesättigt und abgekühlt.

Unter dem Raumanzug wird ein spezieller Mesh-Wasserkühlungsanzug getragen. Und die Sieb-Vakuum-Isolierung des Außenanzugs funktioniert nach dem Prinzip einer Thermoskanne und besteht aus mehreren Schichten spezieller, mit Aluminium beschichteter Polyethylenfolie. Dadurch werden die Auswirkungen sowohl extrem hoher als auch extrem kalter Temperaturen neutralisiert.

Passen Sie auf Ihren Kopf auf

Der Helm ist einer der komplexesten Teile eines Raumanzugs. Im „Luftfahrtzeitalter“ gab es zwei Arten von Helmen: maskierte (der Pilot benutzte eine Sauerstoffmaske) und maskenlose (der Helm war durch einen versiegelten Vorhang vom Rest des Raumanzugs getrennt und wurde zu einer großen Sauerstoffmaske mit kontinuierlicher Sauerstoffversorgung). Atemgemisch). Infolgedessen gewann das maskenlose Konzept, was sicherstellte bessere Ergonomie, obwohl dafür ein höherer Sauerstoffverbrauch erforderlich war. Genau auf diese Weise begann man mit der Herstellung von Helmen für den Weltraum, die wiederum in abnehmbare und nicht abnehmbare Helme unterteilt wurden. Der erste SK-1 war mit einem nicht abnehmbaren Helm ausgestattet, Leonovs „Berkut“ und „Yastreb“ waren jedoch abnehmbar. Darüber hinaus waren sie durch einen speziellen hermetischen Stecker mit hermetischem Lager verbunden, der es dem Astronauten ermöglichte, seinen Kopf zu drehen. Die zusätzliche Mobilität führte jedoch zu einem umständlichen Design und wurde später aufgegeben.

Ein obligatorischer Bestandteil eines Helms für Weltraumspaziergänge ist ein Lichtfilter. Die ersten Modelle verwendeten Flugzeugfilter, die mit einer dünnen Silberschicht beschichtet waren. Doch ihre Schutzeigenschaften erwiesen sich als unzureichend und später begann man, die Lichtfilter der Raumanzüge mit einer ziemlich dicken Schicht aus reinem Gold zu besprühen, was die Durchlässigkeit von nur 34 % des Lichts gewährleistete. Es ist nahezu unmöglich, das „Glas“ des Helms zu zerbrechen: Es besteht aus hochbelastbarem Lexan-Polycarbonat. Daher ist dieses Wunder der Technik unglaublich teuer – ein moderner amerikanischer Helm kostet etwa 12 Millionen Dollar; Russisch ist, wie so oft, etwas günstiger.

Raumanzüge der Zukunft

Es ist kein Geheimnis, dass die Raumfahrtprogramme sowohl der UdSSR als auch der Vereinigten Staaten einen großen Teil der globalen militärischen Rivalität ausmachten. Der Zusammenbruch der UdSSR hat den Fortschritt in diesem Bereich stark verlangsamt. Unser Land hatte lange Zeit keine Zeit für den Weltraum, und erst kürzlich wurden die neuesten sowjetischen Entwicklungen unter dem Teppich hervorgeholt. Finanzierung Amerikanisches Programm wurde ebenfalls deutlich reduziert (Expeditionen zum Mars, zur Venus, zu Asteroiden und erneut zum Mond wurden auf unbestimmte Zeit verschoben). China gibt noch nicht vor, originell zu sein und kleidet seine Taikonauten in Kostüme, die auf der Grundlage sowjetischer Kostüme hergestellt wurden.

Ohne konkrete, gezielte Förderprojekte haben Designer also vorerst Spaß daran, Kostüme à la Hollywood zu kreieren. Das amerikanische vielversprechende Projekt Z-1 erhielt wegen seiner Ähnlichkeit mit dem Outfit der Zeichentrickfigur den Spitznamen „Buzz Lightyears Raumanzug“. Und die vielversprechende Idee von Roscosmos eignet sich perfekt für RoboCop oder den Terminator.

„Wenn ich groß bin, werde ich Astronaut“ – dieser Satz ist zum Symbol einer ganzen Ära geworden, die mit dem Weltraumwettlauf zwischen den führenden Ländern der Welt begann und für viele von uns mit einem unerfüllten Traum endete. Allerdings gibt es Menschen auf dem Planeten Erde, die regelmäßig ins Weltall fliegen. Und wenn es für uns heute alltäglich geworden ist, dass sich immer jemand im Orbit befindet, der in der Schwerelosigkeit schwebt, war es einst so aufregend, dass Millionen von Menschen ihre Augen nicht von ihren Fernsehern ließen und mit angehaltenem Atem die ersten Versuche, den Weltraum zu erkunden, verfolgten.

Leider wurden wir zu spät geboren, um die Erde zu erkunden. Glücklicherweise werden wir die erste Generation sein, die mit der Erforschung anderer Planeten beginnt. In diesem Artikel sprechen wir über Kleidung, ohne die kein einziger interplanetarer Flug, kein einziger Ausstieg eines intelligenten Menschen ins All stattfinden wird – über die Raumanzüge der Zukunft.

Moderne Raumanzüge

Der Weltraum ist eine äußerst lebensfeindliche Umgebung. Wenn Sie sich versehentlich in einem Vakuum befinden, ist es unwahrscheinlich, dass Sie gerettet werden. Innerhalb von 15 Sekunden verlieren Sie aufgrund von Sauerstoffmangel das Bewusstsein. Das Blut kocht und gefriert dann aufgrund des fehlenden Drucks. Gewebe und Organe werden sich ausdehnen. Eine starke Temperaturänderung wird das Begonnene vervollständigen. Selbst wenn Sie das alles überstehen, ist es keine Tatsache, dass der Sonnenwind Sie nicht mit schädlicher Strahlung belohnt.

Um sich vor all diesen Faktoren zu schützen, verwenden Astronauten Schutzanzüge – Raumanzüge. Die Geschichte der Weltraumgarderobe ist aber recht interessant den letzten Jahren 30 Es ereigneten sich darin nicht viele wichtige Ereignisse. Viel spannender ist, was uns in naher Zukunft erwartet, insbesondere angesichts der zunehmenden Geschwindigkeit kommerzieller Flüge und unter Berücksichtigung der geplanten Missionen.

Heute nutzen russische Kosmonauten die in den 1970er und 1980er Jahren entwickelten Raumanzüge Sokol KV-2 und Orlan-MK (für Weltraumspaziergänge). Für 2014 sind Tests der Orlan-ISS geplant, deren Design geringfügige Änderungen erfahren hat – im Allgemeinen ist der Raumanzug fast derselbe wie sein Vorgänger. Heute und immer wird ihre Produktion von der JSC NPP Zvezda durchgeführt, die nach dem Akademiemitglied G.I. Severin benannt ist. China kleidet seine Kosmonauten (oder genauer gesagt Taikonauten) übrigens in Anzüge, die auf der Grundlage sowjetischer Anzüge hergestellt wurden: die gleichen Sokol und Feitian, die 2003 bzw. 2008 vorgestellt und im Shenzhou-5 und verwendet wurden Shenzhou-5-Missionen. 7". Die USA verdienen zwar Respekt für ihre vielversprechenden Entwicklungen, bleiben aber den Raumanzügen von 1994 und 1984 treu: ACES (Advanced Crew Escape Unit) und EMU (Extravehicular Mobility Unit).

Amerikaner können verstanden werden. Aufgrund von Finanzierungsproblemen Raumfahrtprogramm wurde ernsthaft verletzt. Ohne dies wären sie vielleicht schon auf der Venus gewesen (eine solche Mission war tatsächlich geplant). Zu den Erfolgen von Roskosmos lässt sich außer den oben erwähnten Orlan-ISS-Tests nichts mehr sagen. Wenn die Raumanzüge der Zukunft in Russland hergestellt werden, dann unter der Erde.

Die NASA plant eine Rückkehr zum Mond und entwickelt aktiv neue Raumanzüge, da diese von den neuen Armstrongs und Aldrins benötigt werden, die Fußabdrücke im Mondsand hinterlassen werden. Allerdings sollen die neuen Anzüge den Astronauten im Gegensatz zum Apollo-11-Programm mehr Möglichkeiten bieten. Zum Beispiel freie Bewegung, die die Arbeit auf dem Mond erleichtert, sowie Schutz vor klebrigem Mondstaub wie Klebeband.

Doch internationale Partner, vertreten durch die Europäische Weltraumorganisation und Roskosmos, planen einen bemannten Flug zum Mars – wie ein vor einigen Jahren durchgeführtes 500-Tage-Experiment beweist. Im Rahmen des Mars 500-Programms verbrachten sechs Mitglieder einer internationalen Besatzung (darunter Russen) 500 Tage im Lockdown und simulierten einen Flug zum Mars. Möglicherweise findet der Flug noch im Jahr 2018 statt. Hier ist es wichtig zu wissen, dass das Hauptproblem eines so langen Fluges die Strahlungseinwirkung ist, vor der weder Raumanzüge noch der Schiffsrumpf schützen. Der Flug kann äußerst ungünstig sein.

Beachten Sie, dass Roscosmos zusammen mit seinen Partnern für einen Flug zum Mars einen speziellen Raumanzug entwickeln muss. Im Rahmen des Mars-500-Programms verwendeten die Besatzungsmitglieder eine spezielle Version des Orlan-E-Raumanzugs (was „experimentell“ bedeutet). Die Designer nennen es scherzhaft jüngerer Bruder- es ist fast identisch mit den anderen Orlans, ist aber viermal leichter und für einen Weltraumspaziergang auf dem Mars noch nicht geeignet. Es wird jedoch die Grundlage für den zukünftigen Marsanzug bilden.

Mehrere andere milliardenschwere Philanthropen planen ebenfalls einen Flug zum Mars – Bas Lansdorp (MarsOne-Projekt zur Kolonisierung des Mars im Zeitraum 2011–2033) und Elon Musk (Gründer von SpaceX).

Wie viel kostet ein Raumanzug? Das von der NASA verwendete Modell mit der gesamten Ausrüstung, Lebenserhaltung und Ausrüstung kostet 12 Millionen US-Dollar. Das Atomkraftwerk Zvezda macht lieber keine Angaben zu den Kosten für den Raumanzug, es wird aber von 9 Millionen US-Dollar gesprochen.

Design

Aus welchen Materialien bestehen Raumanzüge? Schauen wir uns das Beispiel der WWU an. Während die ersten Raumanzüge vollständig aus weichen Stoffen bestanden, kombinieren moderne Versionen weiche und harte Komponenten, die für Halt, Mobilität und Komfort sorgen (obwohl letzteres immer noch umstritten ist). Das Raumanzugmaterial selbst besteht aus 13 Schichten: zwei Schichten zur inneren Kühlung, zwei Kompressionsschichten, acht Schichten zum Wärmeschutz gegen Mikrometeoriten und einer Außenschicht. Zu diesen Schichten gehören die folgenden Materialien: gestricktes Nylon, Spandex, Urethan-Nylon, Dacron, Neopren-Nylon, Mylar, Gore-Tex, Kevlar (aus dem der Körperschutz besteht) und Nomex.

Alle Schichten werden genäht und miteinander verbunden, um eine nahtlose Abdeckung zu bilden. Außerdem verfügen moderne EMUs im Gegensatz zu den ersten Raumanzügen, die individuell für jeden Astronauten zugeschnitten wurden, über Komponenten unterschiedlicher Größe, damit sie jedem passen.

Der EMU-Anzug besteht aus den folgenden Teilen: MAG (sammelt den Urin des Astronauten), LCVG (beseitigt überschüssige Wärme während eines Spaziergangs im Weltraum), EEH (stellt Kommunikation und Bioinstrumente bereit), CCA (Mikrofon und Kopfhörer für die Kommunikation), LTA ( Unteranzug, Hose, Knieschützer, Beinschienen und Stiefel), HUT ( Oberer Teil Anzug, eine harte Glasfaserschale, die mehrere Strukturen trägt: Arme, Rumpf, Helm, Lebenserhaltungsrucksack und Steuermodul), Ärmel, zwei Paar Handschuhe (innen und außen), Helm, EVA (Schutz vor hellem Licht) Sonnenlicht), IDB (Intrasuit Drinking Bag), PLSS (Primäres Lebenserhaltungssystem: Sauerstoff, Strom, Kohlendioxidfänger, Kühlung, Wasser, Radio und Warnsystem), SOP (Standby-Sauerstoff), DCM (PLSS-Steuermodul).

Stark vergessenes altes

Im Jahr 2012 stellte die NASA einen neuen Raumanzugtyp vor, den Z-1. Inspiriert vom Raumanzug von Buzz Lightyear aus Toy Story, soll der Anzug 2015 in Produktion gehen und mit einer Reihe cooler Funktionen und Funktionen ausgestattet sein.

Erstens bietet der blasenförmige Helm im Vergleich zu früheren Optionen ein riesiges Sichtfeld. Ja, das ist nicht der kanonische „Motorradhelm“, aber die Sicherheit wird es laut Experten sein Höchststufe. Das neue Design der Schulterteile des Anzugs sorgt für mehr Bewegungsfreiheit der Arme. Auf der Rückseite des Raumanzugs befindet sich eine Luke, durch die der Astronaut beim Anziehen kriecht. Das heißt, es ist vielmehr der Raumanzug, der wie ein Transportmittel den Passagier aufnimmt, und nicht der Astronaut, der sich alles selbst anzieht.

Zweitens und sehr wichtig „zweitens“ wird der Z-1-Raumanzug sowohl für Weltraumspaziergänge als auch für Bewegungen auf der Planetenoberfläche gleichermaßen geeignet sein (im Gegensatz zu allem, was die ISS-Besatzung trägt).

Drittens: Danke die neuesten Entwicklungen der Bedarf ist deutlich gesunken Noch einmal Beladen Sie den Anzug mit Kanistern mit Lithiumhydroxid, das das von einer Person ausgeatmete Kohlendioxid absorbiert. Nun, der Z-1 könnte ein großartiger Ersatz für den EMU sein und den alten Anzug ablösen.

Ende letzten Jahres wurde berichtet, dass die NASA einen neuen leichten Raumanzug testete, weil der Z-1 zu sperrig war. Zurücktreten? Und hier ist das Zweite: Der neue Anzug wird eine modifizierte Version des orangefarbenen ACES-Anzugs sein, der bereits in den 1960er Jahren entwickelt wurde. Der Anzug wird von der Besatzung der Raumsonde Orion verwendet, die Asteroiden zur Probenentnahme und -analyse einfängt. Leider lüftet die Raumfahrtbehörde den Schleier der Geheimhaltung dieser mysteriösen Mission nicht, sodass nicht viel darüber bekannt ist.

Zwei Schritte zurück? Hier ist der dritte Punkt: Das Orion-Shuttle ist im Wesentlichen ein aktualisiertes Apollo-Modul. Und hier fügen sich alle Puzzleteile zusammen: im Inneren Raketenmodul Orion hat zu wenig Platz, um sich in einem EMU- oder Z-1-Anzug umzudrehen. Darüber hinaus wird der neue Anzug universell einsetzbar sein und sowohl für den Innen- als auch für den Außenbereich konzipiert sein. Vertreter der NASA selbst betonen insbesondere die Vorteile des neuen Raumanzugs, etwa die geringen Produktionskosten und das Vorhandensein eines vorgefertigten Lebenserhaltungssystems für den Astronauten im neuen Raumanzug. Es besteht jedoch große Hoffnung, dass die Z-1 und danach die kürzlich angekündigte Z-2 weiterhin eingesetzt werden, allerdings in anderen Missionen.

Aus Sicherheitsgründen wurde für die ACES-Anzüge der orange Farbton gewählt. Es ist eine der lebendigsten Farben sowohl im Meer als auch im Weltraum. Es wäre einfacher, einen verlorenen Astronauten zu finden und zu retten.

"Zweite Haut"

Bei einem Flug im Weltraum dehnt sich die Wirbelsäule eines Astronauten um sieben Zentimeter aus. Dies führt zu schrecklichen Rückenschmerzen, die bei Raumfahrtbehörden natürlich Anlass zur Sorge geben. Speziell für die Europäische Weltraumorganisation haben deutsche Ingenieure einen eng am Körper anliegenden Skinsuit aus bidirektional elastischem Polyurethanfasergewebe entwickelt. Der Anzug drückt den Körper von den Schultern bis zu den Füßen eng zusammen und simuliert so einen normalen Druck. Die Flugerprobung des aus Spandex gefertigten Anzugs ist für 2015 geplant. Einige Ingenieure sind jedoch in ihren Entwicklungen noch weiter gegangen.

Zuletzt stellte eine Forscherin der laut QS besten Universität der Welt – dem Massachusetts Institute of Technology – Deva Newman einen neuen Raumanzug vor, an dem sie mehr als zehn Jahre lang gearbeitet hatte. Es heißt Biosuit und viele glauben, dass es die bemannte Weltraumforschung revolutionieren könnte.

Ein eng anliegender Raumanzug verleiht Astronauten mehr Mobilität und beugt Verletzungen vor („auf den Schultern“ von Astronauten – 25 Operationen aufgrund von Verletzungen durch schwere Raumanzüge). Newmans Hauptmotivation für ihre Arbeit war, dass Frauen unter einer bestimmten Körpergröße keine EMUs verwenden könnten, weil sie Anzüge einfach nicht so klein herstellen. Für die Deva selbst ist es so wichtige Tatsache, da sie nicht groß ist. Aber es gibt noch andere Motive.

Erstens wiegen moderne Raumanzüge etwa 100 Kilogramm. Ja, sie sind für den Einsatz in der Schwerelosigkeit konzipiert, aber man muss daran herumbasteln. Zweitens ist der Raum selbst nicht leer. Es gibt auch Gas im Weltraum, und um den Druck innen und außen zu stabilisieren, „bläst“ sich der Anzug auf, was die menschlichen Bewegungen zusätzlich erschwert. Biosuit ist ein eng anliegendes Gewebe aus Polymeren und aktiven Materialien – einer Legierung aus Nickel und Titan. Daher übt es selbstständig Druck auf das menschliche Gewebe aus, verhindert dessen Ausdehnung und bleibt gleichzeitig elastisch und elastisch.

Da dieser Anzug in eigenständige Abschnitte unterteilt ist, hat der Astronaut außerdem Zeit, einen „Verband“ anzulegen, wenn ein Teil durchstochen wird. Moderne Raumanzüge können das nicht: Rissig heißt gerissen, der Druckverlust erfolgt über die gesamte Breite des Kleidungsstücks. Allerdings hat Deva immer noch gewisse Probleme mit dem Helm, weshalb die Erfinderin selbst zugibt, dass wir, was auch immer man sagen mag, höchstwahrscheinlich eine Symbiose aus EMU und Biosuit sehen werden. Eine Kompromisslösung wäre, das Gesäß vom Biosuit und den Helm vom EMU zu belassen. Dadurch erhält der Astronaut die nötige Mobilität und die bewährte Sicherheit des Helms. Bis zu den ersten Flügen zum Mars ist noch Zeit – und die Möglichkeit, sich etwas Neues auszudenken.

Gehen?

Was das Füllen von Raumanzügen betrifft, planen Wissenschaftler ernsthaft, die Astronauten der Zukunft in wandelnde Labore zu verwandeln. Das Team des Wissenschaftlers Patrick McGuire aus Chicago entwickelt einen tragbaren Computer für einen Raumanzug, der selbstständig (oder fast selbstständig – mit Hilfe von Algorithmen) künstliche Intelligenz basierend auf neuronalen Netzen) führen vielfältige Analysen durch: von der Beurteilung der Landschaft bis zur mikroskopischen Struktur von Steinen. Dieser intelligente Raumanzug wird für Missionen zum Mars vorbereitet und erfolgreich in halbtrockenen Gebieten Spaniens getestet und hat Flechten von Plaque auf Felsen unterschieden. Unter den wilden Bedingungen einiger Mars könnte ein solcher Assistent von unschätzbarem Wert sein.

Natürlich beschränken sich moderne Entwicklungen nicht nur auf Astronautenanzüge. Epoche Raumfahrt ist für eröffnet erklärt – und wer weiß, vielleicht gehören Sie zu den ersten Weltraumtouristen. Im Januar fand der dritte und sehr beeindruckende Testflug des von Virgin Galactic und Richard Branson persönlich entwickelten Raumschiffs Space Ship Two erfolgreich statt. Es sieht so aus, als ob Virgin Galaxy wahrscheinlich das erste Unternehmen sein wird, das einen Luxusausflug in die erdnahe Umlaufbahn und vielleicht auch darüber hinaus anbietet.

Auch Raumanzüge werden für Dich und mich vorbereitet. Das amerikanische Unternehmen Final Frontier Design hat eine leichte Version des 3G-Raumanzugs für Weltraumtouristen vorgestellt. Der bequeme, leichte (nur sieben Kilogramm – das ist kein 100-Kilogramm-EMU) und preiswerte Raumanzug wurde über vier Jahre hinweg auf der Grundlage der früheren Erfindung des Unternehmens entwickelt, die mit dem prestigeträchtigen Popular Science 2013 Award ausgezeichnet wurde – spezielle Weltraumhandschuhe. Hören Sie einfach zu, wie cool es klingt: „Verschmolzene Schicht aus urethanbeschichtetem Nylon, 13 individuelle Passformstufen, Carbonfaserring um die Taille, abnehmbare Handschuhe, integrierte Kommunikationsbuchse und Kühlkreisläufe in Brust, Armen und Beinen.“ Schützen Sie den Reisenden vor Überhitzung ...“

Es scheint nach Weltraum zu riechen. Wählen Sie einen Anzug, der zu Ihrer Schulter passt, und machen Sie sich bereit, eine blendende Kugel im Osten des Mondes aufsteigen zu sehen – unsere Erde.

Ein Raumanzug ist nicht nur ein Anzug. Dabei handelt es sich um ein Raumschiff, das der Form des Körpers folgt.

Und es erschien lange vor den ersten Flügen ins All. Bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts wussten Wissenschaftler, dass sich die Bedingungen im Weltraum und auf anderen Planeten stark von denen auf der Erde unterscheiden.

Für zukünftige Raumflüge war es notwendig, einen Anzug zu entwickeln, der einen Menschen vor den Auswirkungen einer tödlichen äußeren Umgebung schützt.

Der Raumanzug ist ein Wunderwerk der Technik, eine Raumstation im Miniaturformat... Es scheint Ihnen, dass der Raumanzug voll ist, wie eine Handtasche, aber tatsächlich ist alles so kompakt gemacht, dass es einfach schön ist... Im Allgemeinen meine Der Raumanzug sah aus wie ein erstklassiges Auto, und mein Helm trug eine Schweizer Uhr.
Robert Heinlein „Ich habe einen Raumanzug – ich bin bereit zu reisen“

Raumanzug-Vorläufer

Der Name „Taucheranzug“ stammt von einem französischen Wort, das 1775 vom Mathematiker Abt Jean-Baptiste de La Chapelle geprägt wurde. Von Raumflügen war Ende des 18. Jahrhunderts natürlich noch keine Rede – der Wissenschaftler schlug vor, Tauchausrüstung so zu nennen. Das Wort selbst, das aus dem Griechischen grob mit „Bootsmann“ übersetzt werden kann, gelangte mit dem Aufkommen von unerwartet in die russische Sprache Weltraumzeitalter. Im Englischen blieb der Raumanzug „Space Suit“.

Taucheranzüge von Jean-Baptiste de La Chapelle.

Je höher ein Mensch kletterte, desto dringender wurde der Bedarf an einem Anzug, der ihm dabei helfen würde, einen weiteren Schritt in Richtung Himmel zu machen. In einer Höhe von sechs bis sieben Kilometern reicht eine Sauerstoffmaske aus warme Kleidung, dann sinkt nach der Zehn-Kilometer-Marke der Druck so stark, dass die Lunge keinen Sauerstoff mehr aufnimmt. Um unter solchen Bedingungen zu überleben, braucht man eine abgedichtete Kabine und einen Ausgleichsanzug, der im drucklosen Zustand den menschlichen Körper komprimiert und so den äußeren Druck vorübergehend ersetzt.

Wenn Sie jedoch noch höher steigen, hilft auch diese schmerzhafte Prozedur nichts: Der Pilot stirbt an Sauerstoffmangel und Dekompressionsstörungen. Die einzige Lösung besteht darin, einen vollständig versiegelten Raumanzug herzustellen, in dem der Innendruck auf einem ausreichenden Niveau gehalten wird (normalerweise mindestens 40 % des Atmosphärendrucks, was einer Höhe von sieben Kilometern entspricht). Aber auch hier gibt es genug Probleme: Ein aufgeblasener Raumanzug erschwert die Bewegung und es ist nahezu unmöglich, darin präzise Manipulationen vorzunehmen.

Der englische Physiologe John Holden veröffentlichte in den 1920er Jahren eine Reihe von Artikeln, in denen er den Einsatz von Taucheranzügen zum Schutz von Ballonfahrern vorschlug. Für den amerikanischen Aeronauten Mark Ridge baute er sogar einen Prototyp eines solchen Raumanzugs. Dieser testete den Anzug in einer Druckkammer bei einem Druck, der einer Höhe von 25,6 Kilometern entsprach. Allerdings waren Ballons für Flüge in der Stratosphäre schon immer teuer, und Ridge war nicht in der Lage, die Mittel aufzubringen, um mit Holdens Anzug einen Weltrekord aufzustellen.

In der Sowjetunion arbeitete Evgeniy Chertovsky, Ingenieur am Institut für Flugmedizin, an Raumanzügen für Höhenflüge. Zwischen 1931 und 1940 entwickelte er sieben Modelle von Druckanzügen. Sie alle waren alles andere als perfekt, aber Chertovsky war der erste auf der Welt, der das mit der Mobilität verbundene Problem löste. Nachdem der Anzug aufgeblasen war, musste der Pilot nur mit großem Kraftaufwand die Gliedmaßen biegen, weshalb der Ingenieur beim Ch-2-Modell Scharniere verwendete. Das 1936 geschaffene Modell Ch-3 enthielt fast alle Elemente, die in einem modernen Raumanzug zu finden sind, einschließlich saugfähigem Leinen. Ch-3 wurde getestet schwerer Bomber TB-3 19. Mai 1937.

Die ersten Höhenraumanzüge der UdSSR: Ch-3 (1936) und SK-TsAGI-5 (1940)

1936 erschien der Science-Fiction-Film „Space Flight“, an dessen Entstehung Konstantin Tsiolkovsky beteiligt war. Der Film über die bevorstehende Eroberung des Mondes faszinierte die jungen Ingenieure des Zentralen Aerohydrodynamischen Instituts (TsAGI) so sehr, dass sie begannen, aktiv an Prototypen von Raumanzügen zu arbeiten. Das erste Muster mit der Bezeichnung SK-TsAGI-1 wurde überraschend schnell entworfen, hergestellt und getestet – in nur einem Jahr, 1937. Der Anzug erweckte wirklich den Eindruck von etwas Außerirdischem: Ober- und Unterteil waren durch einen Gürtelverbinder verbunden; Schultergelenke schienen die Beweglichkeit zu erleichtern; Die Hülle bestand aus zwei Lagen gummiertem Stoff. Das zweite Modell war mit einem autonomen Regenerationssystem ausgestattet, das für sechs Stunden Dauerbetrieb ausgelegt war. Basierend auf den gesammelten Erfahrungen entwickelten die TsAGI-Ingenieure 1940 den letzten sowjetischen Vorkriegsraumanzug SK-TsAGI-8. Es wurde am Jagdflugzeug I-153 Chaika getestet.

Nach dem Krieg ging die Initiative auf das Flight Research Institute (LII) über. Seine Spezialisten wurden mit der Entwicklung von Anzügen für Luftfahrtpiloten beauftragt, die schnell neue Höhen und Geschwindigkeiten eroberten. Für ein Institut war eine Serienproduktion nicht möglich, und im Oktober 1952 richtete der Ingenieur Alexander Boyko eine spezielle Werkstatt im Werk Nr. 918 in Tomilino bei Moskau ein. Heutzutage ist dieses Unternehmen als NPP Swesda bekannt. Dort entstand der Raumanzug für Juri Gagarin.

Raumanzüge für Hunde (Belka auf dem Foto) wurden einfacher gemacht: Die Tiere mussten keine komplexen Arbeiten ausführen.

Erstflüge

Als sowjetische Konstrukteure Ende der 1950er Jahre mit dem Entwurf des ersten Wostok-Raumschiffs begannen, planten sie zunächst, dass ein Mann ohne Raumanzug ins All fliegen sollte. Der Pilot würde in einen versiegelten Behälter gebracht, der vor der Landung vom Lander aus abgefeuert würde. Allerdings erwies sich ein solches Schema als umständlich und erforderte langwierige Tests, weshalb das Büro von Sergei Koroljow im August 1960 das Innenlayout des Wostok neu gestaltete und den Behälter durch einen Schleudersitz ersetzte. Um den zukünftigen Astronauten im Falle eines Druckabfalls zu schützen, war es daher notwendig, schnell einen geeigneten Anzug herzustellen. Da keine Zeit mehr blieb, den Raumanzug an die Bordsysteme anzudocken, wurde beschlossen, ein Lebenserhaltungssystem direkt im Sitz zu installieren.

Der Anzug mit der Bezeichnung SK-1 basierte auf dem Workuta-Höhenanzug, der für Piloten des Abfangjägers Su-9 gedacht war. Lediglich der Helm musste komplett erneuert werden. So war beispielsweise ein spezieller Mechanismus eingebaut, der von einem Drucksensor gesteuert wurde: Bei starkem Absinken schlug der Mechanismus sofort auf das transparente Visier zu.

Der erste Kosmonaut nicht im ersten Raumanzug: Juri Gagarin im SK-1.

Jeder Raumanzug wurde nach individuellen Maßen angefertigt. Für den ersten Weltraumflug war es nicht möglich, das gesamte Kosmonautenteam, das damals aus zwanzig Personen bestand, zu „hüllen“. Deshalb haben wir zunächst sechs Personen identifiziert, die sich gezeigt haben bestes Niveau Vorbereitung und dann - die drei „Anführer“: Juri Gagarin, German Titov und Grigory Nelyubov. Für sie wurden zunächst Raumanzüge angefertigt.

Einer der SK-1-Raumanzüge befand sich vor den Kosmonauten im Orbit. Während der unbemannten Teststarts Bei dem am 9. und 25. März 1961 durchgeführten Flug des Wostok-Schiffs befand sich an Bord zusammen mit den experimentellen Mischlingen eine humanoide Schaufensterpuppe in einem Raumanzug mit dem Spitznamen „Iwan Iwanowitsch“. In seiner Brust befand sich ein Käfig mit Mäusen Meerschweinchen. Unter dem transparenten Visier des Helms wurde ein Schild mit der Aufschrift „Layout“ angebracht, damit zufällige Zeugen der Landung die Landung nicht mit einer außerirdischen Invasion verwechseln konnten.

Der Raumanzug SK-1 wurde bei fünf bemannten Flügen der Raumsonde Wostok eingesetzt. Erst für den Flug von Wostok-6, in dessen Kabine sich Valentina Tereshkova befand, wurde der Raumanzug SK-2 unter Berücksichtigung der Besonderheiten der weiblichen Anatomie geschaffen.

Valentina Tereshkova im „Damen“-Raumanzug SK-2. Die ersten sowjetischen Raumanzüge waren leuchtend orange, um das Auffinden des landenden Piloten zu erleichtern. Aber für Raumanzüge für den Weltraum ist Weiß besser geeignet, da es alle Strahlen reflektiert.

Die amerikanischen Designer des Mercury-Programms folgten dem Weg ihrer Konkurrenten. Allerdings gab es auch Unterschiede, die man hätte berücksichtigen müssen: Die kleine Kapsel ihres Schiffes erlaubte es nicht, lange im Orbit zu bleiben, und bei den ersten Starts musste es nur den Rand des Weltraums erreichen. Der Raumanzug Navy Mark IV wurde von Russell Colley für Marinefliegerpiloten entwickelt und unterschied sich durch seine Flexibilität und sein relativ geringes Gewicht positiv von anderen Modellen. Um den Anzug an das Raumschiff anzupassen, mussten mehrere Änderungen vorgenommen werden – vor allem am Helmdesign. Jeder Astronaut hatte drei individuelle Raumanzüge: zum Training, zum Flug und zur Reserve.

Der Raumanzug des Mercury-Programms bewies seine Zuverlässigkeit. Nur einmal, als die Mercury-4-Kapsel nach einer Wasserspritze zu sinken begann, hätte der Anzug Virgil Grissom beinahe getötet – der Astronaut schaffte es kaum, sich vom Lebenserhaltungssystem des Schiffes zu trennen und zu entkommen.

Weltraumspaziergang

Die ersten Raumanzüge waren Rettungsanzüge; sie waren an das Lebenserhaltungssystem des Schiffes angeschlossen und erlaubten keine Weltraumspaziergänge. Experten waren sich darüber im Klaren, dass bei einer Fortsetzung der Weltraumexpansion eine der obligatorischen Phasen die Schaffung eines autonomen Raumanzugs sein würde, in dem es möglich wäre, im Weltraum zu arbeiten.

Zunächst wollten die Amerikaner für ihr neues bemanntes Programm „Gemini“ den Raumanzug „Mercurian“ Mark IV modifizieren, doch zu diesem Zeitpunkt war der versiegelte Höhenanzug G3C, der für das Raketenflugzeugprojekt X-15 entwickelt wurde, vollständig fertig , und sie haben es als Grundlage genommen. Insgesamt kamen bei den Gemini-Flügen drei Modifikationen zum Einsatz – G3C, G4C und G5C, und nur G4C-Raumanzüge waren für Weltraumspaziergänge geeignet. Alle Raumanzüge waren an das Lebenserhaltungssystem des Schiffes angeschlossen, bei Problemen wurde jedoch ein autonomes ELSS-Gerät bereitgestellt, dessen Ressourcen ausreichten, um den Astronauten eine halbe Stunde lang zu unterstützen. Die Astronauten mussten es jedoch nicht nutzen.

Im G4C-Raumanzug unternahm Edward White, der Pilot von Gemini 4, einen Weltraumspaziergang. Dies geschah am 3. Juni 1965. Aber zu diesem Zeitpunkt war er nicht der Erste – zweieinhalb Monate vor White unternahm Alexey Leonov einen Freiflug neben dem Schiff Voskhod-2.

Die Besatzung von Voskhod-2, Pavel Belyaev und Alexey Leonov, in Berkut-Raumanzügen.

Die Woschod-Schiffe wurden geschaffen, um Weltraumrekorde zu erzielen. Insbesondere auf Voskhod-1 flog erstmals eine Besatzung von drei Kosmonauten ins All – dafür wurde der Schleudersitz aus dem kugelförmigen Abstiegsfahrzeug entfernt und die Kosmonauten selbst flogen ohne Raumanzüge. Die Raumsonde Voskhod-2 wurde für den Flug eines Besatzungsmitglieds in den Weltraum vorbereitet, und auf einen Druckanzug war es unmöglich.

Der Berkut-Raumanzug wurde speziell für den historischen Flug entwickelt. Im Gegensatz zum SK-1 verfügte der neue Anzug über eine zweite versiegelte Schale, einen Helm mit Lichtfilter und einen Rucksack mit Sauerstoffflaschen, deren Vorrat für 45 Minuten reichte. Darüber hinaus war der Astronaut durch ein sieben Meter langes Fall mit dem Schiff verbunden, das eine stoßdämpfende Vorrichtung, ein Stahlseil, einen Notfallschlauch für die Sauerstoffversorgung und elektrische Leitungen enthielt.

Die Raumsonde Voskhod-2 startete am 18. März 1965 und zu Beginn der zweiten Umlaufbahn verließ Alexey Leonov das Bord. Sofort verkündete der Besatzungskommandant Pavel Belyaev der ganzen Welt feierlich: „Achtung! Der Mensch hat den Weltraum betreten! Das Bild eines Astronauten, der vor dem Hintergrund der Erde aufsteigt, wurde auf allen Fernsehsendern ausgestrahlt. Leonov befand sich 23 Minuten und 41 Sekunden in der Leere.

Obwohl die Amerikaner den Vorsprung verloren, überholten sie ihre sowjetischen Konkurrenten bei der Zahl der Weltraumspaziergänge schnell und spürbar. Während der Gemini-Flüge 4, -9, -10, -11 und 12 wurden Einsätze außerhalb des Schiffs durchgeführt. Der nächste sowjetische Abzug erfolgte erst im Januar 1969. Im selben Jahr landeten Amerikaner auf dem Mond.

G4C-Raumanzug mit tragbarem ELSS-Gerät.

Aufzeichnungen im luftleeren Raum

Heutzutage werden Weltraumspaziergänge niemanden überraschen: Ende August 2013 wurden 362 Weltraumspaziergänge mit einer Gesamtdauer von 1981 Stunden und 51 Minuten (82,5 Tage, fast drei Monate) aufgezeichnet. Und doch gibt es hier einige Rekorde.

Absoluter Rekordhalter für Anzahl der im Weltraum verbrachten Stunden Der russische Kosmonaut Anatoly Solovyov ist viele Jahre geblieben – er machte 16 Ausflüge mit einer Gesamtdauer von 78 Stunden und 46 Minuten. An zweiter Stelle steht der Amerikaner Michael Lopez-Alegria; er machte 10 Ausstiege mit einer Gesamtdauer von 67 Stunden und 40 Minuten.

Die längste war der Ausstieg der Amerikaner James Voss und Susan Helms am 11. März 2001, der 8 Stunden und 56 Minuten dauerte.

Maximal Anzahl der Ausgänge pro Flug- Sieben; Dieser Rekord gehört dem Russen Sergei Krikalev.

Am längsten auf der Mondoberfläche Die Apollo-17-Astronauten Eugene Cernan und Harrison Schmitt waren dort: Bei drei Missionen im Dezember 1972 verbrachten sie 22 Stunden und 4 Minuten dort.

Wenn wir Länder und nicht Astronauten vergleichen, sind die Vereinigten Staaten hier zweifellos führend: 224 Austritte, 1365 Stunden und 53 Minuten außerhalb der Raumsonde.

Raumanzüge für den Mond

Auf dem Mond waren völlig andere Raumanzüge erforderlich als im Erdorbit. Der Anzug sollte völlig autonom sein und es einer Person ermöglichen, mehrere Stunden lang außerhalb des Schiffes zu arbeiten. Es sollte Schutz vor Mikrometeoriten und vor allem vor Überhitzung unter direkter Einwirkung bieten Sonnenstrahlen, weil die Landungen geplant waren Mondtage. Darüber hinaus baute die NASA einen speziellen Schrägstand, um herauszufinden, wie sich die verringerte Schwerkraft auf die Bewegung von Astronauten auswirkt. Es stellte sich heraus, dass sich die Art des Gehens dramatisch verändert.

Der Anzug für den Flug zum Mond wurde im Laufe des Apollo-Programms verbessert. Die erste Version des A5L stellte den Kunden nicht zufrieden, und bald erschien der Raumanzug A6L, dem eine Wärmedämmschale hinzugefügt wurde. Nach dem Brand am 27. Januar 1967 auf Apollo 1, der zum Tod von drei Astronauten (darunter der oben erwähnte Edward White und Virgil Grissom) führte, wurde der Anzug zur feuerfesten Version A7L umgebaut.

Der A7L war konstruktionsbedingt ein einteiliger, mehrschichtiger Anzug, der Rumpf und Gliedmaßen bedeckte und über flexible Gelenke aus Gummi verfügte. Metallringe am Kragen und an den Ärmelbündchen waren für die Anbringung versiegelter Handschuhe und eines „Aquarienhelms“ vorgesehen. Alle Raumanzüge hatten einen vertikalen „Reißverschluss“, der vom Hals bis zur Leiste reichte. Die A7L leistete den Astronauten auf dem Mond vier Stunden Arbeit. Für alle Fälle befand sich im Rucksack auch ein Ersatzlebenserhaltungsgerät, das für eine halbe Stunde ausgelegt war. In den A7L-Raumanzügen betraten die Astronauten Neil Armstrong und Edwin Aldrin am 21. Juli 1969 den Mond.

Bei den letzten drei Flügen des Mondprogramms wurden A7LB-Raumanzüge verwendet. Sie zeichneten sich durch zwei neue Gelenke an Hals und Gürtel aus – eine solche Modifikation war notwendig, um das Fahren des Mondautos zu erleichtern. Später wurde diese Version des Raumanzugs auf der amerikanischen Orbitalstation Skylab und beim internationalen Sojus-Apollo-Flug eingesetzt.

Auch sowjetische Kosmonauten flogen zum Mond. Und für sie wurde ein „Krechet“-Raumanzug vorbereitet. Da laut Plan nur ein Besatzungsmitglied auf der Oberfläche landen sollte, entschied man sich für eine halbstarre Version des Raumanzugs – mit einer Tür auf der Rückseite. Der Astronaut musste nicht wie in der amerikanischen Fassung einen Anzug anziehen, sondern passte buchstäblich hinein. Ein spezielles Seilzugsystem und ein seitlicher Hebel ermöglichten es, den Deckel hinter Ihnen zu schließen. Das gesamte Lebenserhaltungssystem befand sich in einer Flügeltür und funktionierte nicht wie bei den Amerikanern draußen, sondern in einer normalen Innenatmosphäre, was die Konstruktion vereinfachte. Obwohl Krechet den Mond nie besuchte, wurden seine Entwicklungen zur Erstellung anderer Modelle genutzt.

Greifvögel des Weltraums

1967 begannen die Flüge der neuen sowjetischen Sojus-Raumsonde. Sie hätten die wichtigsten werden sollen Fahrzeug Bei der Schaffung langfristiger Orbitalstationen erhöhte sich zwangsläufig die potenzielle Zeit, die eine Person außerhalb des Schiffes verbringen musste.

Der Raumanzug „Yastreb“ ähnelte im Wesentlichen dem „Berkut“, der auf der Raumsonde Voskhod-2 verwendet wurde. Die Unterschiede lagen im Lebenserhaltungssystem: Jetzt zirkulierte das Atemgemisch in einem geschlossenen Kreislauf im Anzug, wo es von Kohlendioxid und schädlichen Verunreinigungen befreit, mit Sauerstoff versorgt und gekühlt wurde. Bei den Hawks wechselten die Kosmonauten Alexei Eliseev und Jewgeni Chrunow während der Flüge von Sojus 4 und Sojus 5 im Januar 1969 von Schiff zu Schiff.

Die Kosmonauten flogen ohne Rettungsanzüge zu Orbitalstationen – dadurch konnte die Versorgung an Bord des Schiffes erhöht werden. Doch eines Tages vergab der Weltraum diese Freiheit nicht: Im Juni 1971 starben Georgy Dobrovolsky, Vladislav Volkov und Viktor Patsayev an den Folgen eines Druckverlusts. Die Designer mussten dringend einen neuen Rettungsanzug entwickeln, Sokol-K. Der Erstflug in diesen Raumanzügen wurde im September 1973 mit Sojus-12 durchgeführt. Seitdem nutzen Kosmonauten bei Flügen mit heimischen Sojus-Raumschiffen stets Varianten der Falcon.

Bemerkenswert ist, dass die Sokol-KV2-Raumanzüge von chinesischen Handelsvertretern gekauft wurden, woraufhin China einen eigenen Raumanzug erhielt, der wie das bemannte Raumschiff „Shenzhou“ hieß und dem russischen Modell sehr ähnlich war. Der erste Taikonaut Yang Liwei flog in einem solchen Raumanzug in die Umlaufbahn.

Raumanzüge aus der „Falcon“-Serie waren nicht für Weltraumspaziergänge geeignet, also wann die Sowjetunion begann mit dem Start von Orbitalstationen, die den Bau verschiedener, entsprechender Module ermöglichten Schutzanzug. Daraus wurde „Orlan“ – ein autonomer halbstarrer Raumanzug, der auf der Grundlage des Mondes „Krechet“ erstellt wurde. Auch in den Orlan musste man durch eine Tür hinten gelangen. Darüber hinaus gelang es den Entwicklern dieser Raumanzüge, sie universell zu machen: Jetzt wurden die Beine und Ärmel an die Körpergröße des Astronauten angepasst.

Orlan-D wurde erstmals im Dezember 1977 im Weltraum an der Orbitalstation Saljut-6 getestet. Seitdem wurden diese Raumanzüge in verschiedenen Modifikationen auf Saljut, dem Mir-Komplex und der Internationalen Raumstation (ISS) eingesetzt. Dank des Raumanzugs können Astronauten untereinander, mit der Station selbst und mit der Erde Kontakt halten.

Die Raumanzüge der Orlan-Serie erwiesen sich als so gut, dass die Chinesen ihren „Feitian“ für Weltraumspaziergänge modellierten. Am 27. September 2008 wurde diese Operation vom Taikonauten Zhai Zhigang während des Fluges der Raumsonde Shenzhou-7 durchgeführt. Bezeichnend ist, dass er bei seiner Abreise von seinem Partner Liu Boming in einem aus Russland gekauften Orlan-M versichert wurde.

Gefährlicher Raum

Ein Weltraumspaziergang ist aus vielen Gründen gefährlich: tiefes Vakuum, extreme Temperaturen, Sonnenstrahlung, Weltraummüll und Mikrometeoriten. Auch die Entfernung vom Raumschiff stellt eine ernsthafte Gefahr dar.

Der erste gefährliche Vorfall ereignete sich mit Alexei Leonov im März 1965. Nach Abschluss des Programms konnte der Astronaut nicht zum Schiff zurückkehren, da sein Raumanzug aufgeblasen war. Nachdem Leonov mehrere Versuche unternommen hatte, mit den Füßen voran in die Luftschleuse einzudringen, beschloss er, umzudrehen. Gleichzeitig reduzierte er den Überdruck im Anzug auf einen kritischen Wert, was es ihm ermöglichte, sich in die Luftschleuse zu zwängen.

Während des Fluges der Raumfähre Atlantis im April 1991 (Mission STS-37) kam es zu einem Vorfall, bei dem der Anzug beschädigt wurde. Ein kleiner Stab durchbohrte den Handschuh des Astronauten Jerry Ross. Durch einen glücklichen Zufall kam es nicht zu einer Druckentlastung – die Stange blieb stecken und „verschloss“ das entstandene Loch. Der Einstich wurde erst bemerkt, als die Astronauten zum Schiff zurückkehrten und begannen, ihre Raumanzüge zu überprüfen.

Ein weiterer potenziell gefährlicher Vorfall ereignete sich am 10. Juli 2006 während des zweiten Weltraumspaziergangs der Discovery-Astronauten (Flug STS-121). Von Pierce Sellers‘ Raumanzug wurde eine spezielle Winde gelöst, die den Astronauten daran hinderte, ins All zu fliegen. Nachdem Sellers und sein Partner das Problem rechtzeitig erkannt hatten, konnten sie das Gerät wieder anschließen und die Arbeiten wurden erfolgreich abgeschlossen.

Raumanzüge der Zukunft

Die Amerikaner haben mehrere Raumanzüge für das wiederverwendbare Raumfahrzeugprogramm Space Shuttle entwickelt. Beim Testen eines neuen Raketen- und Raumfahrtsystems trugen die Astronauten SEES – einen Rettungsanzug, der von der US-Regierung entlehnt wurde Militärische Luftfahrt. Bei späteren Flügen wurde es durch die LES-Variante und dann durch die weiterentwickelte ACES-Modifikation ersetzt.

Der EMU-Raumanzug wurde für Weltraumspaziergänge entwickelt. Es besteht aus einem harten Oberteil und einer weichen Hose. EMUs können wie Orlan mehrfach von verschiedenen Astronauten genutzt werden. Sie können sieben Stunden lang sicher im Weltraum arbeiten, wobei ein Backup-Lebenserhaltungssystem für eine weitere halbe Stunde sorgt. Der Zustand des Anzugs wird von einem speziellen Mikroprozessorsystem überwacht, das den Astronauten warnt, wenn etwas schief geht. Die erste EMU ging im April 1983 mit der Raumsonde Challenger in die Umlaufbahn. Heute werden Raumanzüge dieses Typs zusammen mit den russischen Orlans aktiv auf der ISS eingesetzt.

Die Amerikaner glauben, dass die WWU veraltet ist. Das vielversprechende Raumfahrtprogramm der NASA umfasst Flüge zu Asteroiden, eine Rückkehr zum Mond und eine Expedition zum Mars. Daher wird ein Raumanzug benötigt, der die positiven Eigenschaften von Rettungs- und Arbeitsanzügen vereint. Höchstwahrscheinlich wird er hinter seinem Rücken eine Luke haben, die es ermöglicht, den Anzug an eine Station oder ein bewohnbares Modul auf der Oberfläche des Planeten anzudocken. Um einen solchen Raumanzug in einen funktionsfähigen Zustand (einschließlich Versiegelung) zu bringen, dauert es nur wenige Minuten.

Der Prototyp des Raumanzugs Z-1 wird bereits getestet. Wegen einer gewissen äußerlichen Ähnlichkeit mit dem Kostüm der berühmten Zeichentrickfigur erhielt es den Spitznamen „Buzz Lightyears Raumanzug“.

Experten haben noch nicht entschieden, welchen Anzug ein Mensch tragen wird, um zum ersten Mal die Oberfläche des Roten Planeten zu betreten. Obwohl der Mars eine Atmosphäre hat, ist diese so dünn, dass sie leicht durchlässt Sonnenstrahlung Daher muss die Person im Raumanzug gut geschützt sein. NASA-Experten erwägen eine breite Palette möglicher Optionen: vom schweren, starren Mark III-Raumanzug bis zum leichten, eng anliegenden Bio-Anzug.

Vielversprechender Bio-Suit-Raumanzug (Prototyp). Erobern Sie den Mars und bleiben Sie dabei stilvoll!

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Technologien zur Herstellung von Raumanzügen werden sich weiterentwickeln. Kostüme für den Weltraum werden schicker, eleganter und raffinierter. Vielleicht wird es eines Tages eine universelle Hülle geben, die einen Menschen in jeder Umgebung schützen kann. Aber auch heute noch sind Raumanzüge ein einzigartiges technisches Produkt, das man ohne Übertreibung als fantastisch bezeichnen kann.

aslan schrieb am 12. April 2017

Mit der Entwicklung der Strahlfliegerei sind die Probleme des Schutzes und der Rettung der Besatzung bei Höhenflügen gravierend geworden. Mit sinkendem Druck wird es für den menschlichen Körper immer schwieriger, Sauerstoff aufzunehmen; ein normaler Mensch kann sich problemlos in einer Höhe von maximal 4-5 km aufhalten. In großen Höhen ist es notwendig, der eingeatmeten Luft Sauerstoff hinzuzufügen, und ab einer Höhe von 7–8 km muss eine Person in der Regel reinen Sauerstoff einatmen. Oberhalb von 12 km verliert die Lunge vollständig die Fähigkeit, Sauerstoff aufzunehmen – für den Aufstieg größere Höhe Druckausgleich ist erforderlich.

In das kleinere Loch wird eine Gummiblase eingesetzt. Im Falle einer Druckentlastung wird der Kammer Druckluft zugeführt, deren Durchmesser zunimmt, wodurch sich der Durchmesser des Rings, der den Piloten umschlingt, entsprechend verringert. Allerdings ist diese Methode des Druckausgleichs extrem: Ein ausgebildeter Pilot im Ausgleichsanzug kann nicht länger als 20 Minuten in einer drucklosen Kabine in der Höhe verbringen. Und es ist unmöglich, mit einem solchen Anzug einen gleichmäßigen Druck auf den gesamten Körper auszuüben: Einige Körperbereiche werden zu stark gestrafft, andere werden überhaupt nicht komprimiert.

Eine andere Sache ist ein Raumanzug, bei dem es sich im Wesentlichen um einen versiegelten Beutel handelt, in dem Überdruck entsteht. Die Zeit, die ein Mensch in einem Raumanzug verbringt, ist praktisch unbegrenzt. Es hat aber auch Nachteile: Es schränkt die Mobilität des Piloten oder Astronauten ein. Was ist eine Raumanzughülle? In der Praxis handelt es sich dabei um einen Luftstrahl, in dem ein Überdruck entsteht (in Raumanzügen wird üblicherweise ein Druck von 0,4 Atmosphären aufrechterhalten, was einer Höhe von 7 km entspricht). Versuchen Sie, einen aufgeblasenen Autoschlauch zu biegen. Ein wenig schwierig? Eines der bestgehüteten Geheimnisse bei der Herstellung von Raumanzügen ist daher die Technologie zur Herstellung spezieller „weicher“ Verbindungen. Aber das Wichtigste zuerst.

„Workuta“
Die ersten Raumanzüge wurden vor dem Krieg im gleichnamigen Leningrader Institut hergestellt. Gromov wurden zu Forschungszwecken entwickelt und hauptsächlich für experimentelle Flüge in Stratosphärenballons verwendet. Nach dem Krieg erwachte das Interesse an Raumanzügen erneut und 1952 wurde in Tomilin bei Moskau ein Spezialunternehmen zur Herstellung und Entwicklung solcher Systeme eröffnet – Werk Nr. 918, heute KKW Swesda. In den 50er Jahren entwickelte das Unternehmen eine ganze Reihe experimenteller Raumanzüge, aber nur einer davon, Workuta, der für den Abfangjäger Su-9 entwickelt wurde, wurde in einer kleinen Serie hergestellt.

Gegner der Raumanzüge hielten die Wahrscheinlichkeit, dass das Schiff drucklos wird, für äußerst gering. Weitere sechs Monate später änderte Korolev erneut seine Meinung – dieses Mal zugunsten von Raumanzügen. Als Grundlage dienten vorgefertigte Luftfahrt-Raumanzüge. Für das Andocken an das Bordsystem des Raumschiffs blieb keine Zeit mehr, daher wurde eine autonome Version des Lebenserhaltungssystems des Raumanzugs eingeführt, die sich im Schleudersitz des Kosmonauten befindet.

Die Schale für den ersten Raumanzug SK-1 wurde größtenteils von Workuta entlehnt, der Helm wurde jedoch komplett neu angefertigt. Die Aufgabe war äußerst streng gestellt: Der Raumanzug musste den Astronauten retten! Niemand wusste, wie sich ein Mensch beim ersten Flug verhalten würde, daher war das Lebenserhaltungssystem so aufgebaut, dass es den Astronauten auch dann rettete, wenn er das Bewusstsein verlor – viele Funktionen waren automatisiert. Beispielsweise wurde im Helm ein spezieller Mechanismus verbaut, der über einen Drucksensor gesteuert wird. Und wenn es plötzlich in das Schiff fiel, schlug ein spezieller Mechanismus sofort das transparente Visier zu und versiegelte den Raumanzug vollständig.

Schicht nach Schicht
Raumanzüge bestehen aus zwei Haupthüllen: einer inneren versiegelten Hülle und einer externen Powerhülle. Bei den ersten sowjetischen Raumanzügen bestand die Innenhülle durch eine einfache Klebemethode aus Gummiplatten. Der Kautschuk war jedoch etwas Besonderes, für seine Herstellung wurde hochwertiger Naturkautschuk verwendet. Beginnend mit den Sokol-Rettungsanzügen wurde die versiegelte Hülle zu Gummigewebe, aber bei Raumanzügen, die für Weltraumspaziergänge gedacht sind, gibt es noch keine Alternative zu Gummiplatten.

„Mond“-Raumanzug von Astronauten, die an den Apollo-Missionen teilnehmen.

Die Außenhülle besteht aus Stoff. Die Amerikaner verwenden dafür Nylon, wir verwenden das heimische Analogon Nylon. Es schützt die Gummischale vor Beschädigungen und behält ihre Form. Eine bessere Analogie als einen Fußball lässt sich kaum finden: Eine Außenhülle aus Leder schützt die innere Gummiblase der Fußballschuhe und sorgt dafür, dass die geometrischen Abmessungen des Balls unverändert bleiben.

Kein Mensch kann längere Zeit in einem Gummisack verbringen (das wird vor allem derjenige verstehen, der Armeeerfahrung mit Gewaltmärschen in einer gummierten kombinierten Waffenschutzausrüstung hat). Deshalb in jedem Raumanzug drin obligatorisch Es gibt ein Belüftungssystem: Durch einige Kanäle wird klimatisierte Luft dem gesamten Körper zugeführt, durch andere wird sie abgesaugt.

Je nach Funktionsweise des Lebenserhaltungssystems werden Raumanzüge in zwei Typen unterteilt: Belüftung und Regeneration. Beim ersten, einfacheren Design wird die verbrauchte Luft ausgestoßen, ähnlich wie bei moderner Tauchausrüstung. Die ersten SK-1-Raumanzüge, Leonows Weltraumspaziergangsanzug „Berkut“ und die leichten Rettungsanzüge „Falcon“ wurden nach diesem Prinzip entworfen.

Thermosflasche
Für einen längeren Aufenthalt im Weltraum und auf der Mondoberfläche waren Langzeitregenerationsanzüge erforderlich – „Orlan“ und „Krechet“. In ihnen wird das ausgeatmete Gas regeneriert, ihm Feuchtigkeit entzogen, die Luft mit Sauerstoff gesättigt und abgekühlt. Tatsächlich bildet ein solcher Raumanzug im Miniaturformat das Lebenserhaltungssystem eines ganzen Raumschiffs nach. Unter dem Raumanzug trägt der Astronaut einen speziellen Wasserkühlungsanzug aus Netzgewebe, der vollständig mit Kunststoffschläuchen mit Kühlmittel durchbohrt ist. Probleme mit der Heizung der Ausgangsanzüge (die für Weltraumspaziergänge vorgesehen waren) traten nie auf, selbst wenn der Astronaut im Schatten arbeitete, wo die Temperatur schnell auf -100 °C abfällt.

Fakt ist, dass der Außenoverall idealerweise als Hitzeschutzkleidung dient. Zu diesem Zweck wurde erstmals eine Sieb-Vakuum-Isolierung nach dem Prinzip einer Thermoskanne eingesetzt. Unter der äußeren Schutzhülle des Overalls befinden sich fünf bis sechs Lagen einer Spezialfolie aus einem speziellen Polyethylen, Terifthalat, mit beidseitiger Aluminiumbeschichtung. Im Vakuum ist ein Wärmeaustausch zwischen den Folienschichten nur durch Strahlung möglich, die von der verspiegelten Aluminiumoberfläche zurückreflektiert wird. Die äußere Wärmeübertragung im Vakuum in einem solchen Raumanzug ist so gering, dass sie als gleich Null angesehen wird und bei der Berechnung nur die innere Wärmeübertragung berücksichtigt wird.

Zum ersten Mal wurde auf der Berkut, mit der Leonov in den Weltraum flog, ein Bildschirm-Vakuum-Wärmeschutz eingesetzt. Allerdings trug man unter den ersten Rettungsanzügen, die nicht im Vakuum funktionierten, einen TVK (Thermal Protective ventilated Suit) aus warmem Steppmaterial, in dem die Belüftungsleitungen verlegt waren. Dies ist bei modernen Falcon-Rettungsanzügen nicht der Fall.

Darüber hinaus tragen die Astronauten Baumwollunterwäsche mit einer speziellen antibakteriellen Imprägnierung, unter der sich das letzte Element befindet – ein spezielles Lätzchen mit daran befestigten Telemetriesensoren, die Informationen über den Zustand des Körpers des Astronauten übertragen.

Falken
Raumanzüge waren nicht immer auf Schiffen. Nach sechs erfolgreichen Flügen der Wostoks wurden sie als nutzlose Fracht erkannt und alle weiteren Schiffe (Woschod und Sojus) waren für den Flug ohne Standard-Raumanzüge ausgelegt. Es war ratsam, für Weltraumspaziergänge nur externe Raumanzüge zu verwenden. Der Tod von Dobrovolsky, Volkov und Patsayev im Jahr 1971 infolge der Druckentlastung der Sojus-11-Kabine zwang uns jedoch, zu einer bewährten Lösung zurückzukehren. Allerdings passten die alten Raumanzüge nicht in das neue Schiff. Sie begannen dringend, den leichten Anzug „Falcon“, der ursprünglich für den strategischen Überschallbomber T-4 entwickelt wurde, an die Weltraumbedürfnisse anzupassen.

Es wurde in Sokol gefunden originelle Lösung- ein Sektorhelm, der die Rückseite des Raumanzugs nicht bedeckt und weich ist. Außerdem wurden bei der Falcon einige Notfallsysteme und eine Hitzeschutzschicht entfernt, da die Kosmonauten im Falle einer Spritzwasserung beim Verlassen der Sojus in Spezialanzüge wechseln mussten. Auch das Lebenserhaltungssystem des Raumanzugs wurde stark vereinfacht und auf nur zwei Betriebsstunden ausgelegt.

Dadurch wurde „Falcon“ zum Bestseller: Seit 1973 wurden mehr als 280 Stück davon produziert. Anfang der 90er Jahre wurden zwei Falcons nach China verkauft und der erste chinesische Kosmonaut flog in einer exakten Kopie des russischen Raumanzugs ins All. Stimmt, ohne Lizenz. Aber niemand hat den Chinesen Raumanzüge für den Weltraum verkauft, daher planen sie noch nicht einmal, in den Weltraum zu fliegen.

Kürassiere
Um das Design zu erleichtern und die Mobilität externer Raumanzüge zu erhöhen, gab es (hauptsächlich in den USA) eine ganze Richtung, die die Möglichkeit untersuchte, starre Ganzmetall-Raumanzüge herzustellen, die an Tiefseetauchanzüge erinnern. Die Idee wurde jedoch nur teilweise in der UdSSR umgesetzt. Die sowjetischen Raumanzüge „Krechet“ und „Orlan“ erhielten eine kombinierte Hülle – einen harten Körper und weiche Beine und Arme. Die Karosserie selbst, die von Designern als Kürass bezeichnet wird, ist aus einzelnen Elementen einer Aluminiumlegierung vom Typ AMG geschweißt. Dieses kombinierte System erwies sich als äußerst erfolgreich und wird nun von den Amerikanern kopiert. Und es entstand aus der Not heraus.

Ein spezielles Kabelsystem und ein seitlicher Hebel ermöglichten ein sicheres Schließen des Deckels hinter Ihnen. Das gesamte Lebenserhaltungssystem befand sich in einer Flügeltür und operierte nicht wie bei den Amerikanern im Vakuum, sondern in einer normalen Atmosphäre, was die Konstruktion vereinfachte. Zwar musste der Helm nicht wie bei den frühen Modellen rotierend, sondern monolithisch mit dem Körper gefertigt werden. Der Ausblick wurde durch eine deutlich größere Glasfläche ausgeglichen. Die Helme in den Raumanzügen selbst sind so interessant, dass sie ein eigenes Kapitel verdienen.

Behelme jeden Kopf
Der Helm ist der wichtigste Teil des Raumanzugs. Schon in der „Luftfahrt“-Zeit wurden Raumanzüge in zwei Typen unterteilt – maskierte und maskenlose. Im ersten Fall verwendete der Pilot eine Sauerstoffmaske, durch die ein Luftgemisch zum Atmen zugeführt wurde. Im zweiten Fall war der Helm durch eine Art Kragen, einen versiegelten Nackenvorhang, vom Rest des Raumanzugs getrennt. Dieser Helm fungierte als große Sauerstoffmaske mit kontinuierlicher Versorgung mit Atemgemisch. Im Ergebnis setzte sich das maskenlose Konzept durch, das eine bessere Ergonomie bot, allerdings einen höheren Sauerstoffverbrauch zum Atmen erforderte. Solche Helme wanderten in den Weltraum.

Die Aufnahmen der Wochenschau zeigen deutlich die Headsets der Kosmonauten, die aus Stoff und Stoff bestehen dünne Haut. Sie sind mit Kommunikationssystemen ausgestattet – Kopfhörer und Mikrofone. So passen die konvexen Kopfhörer des Headsets in spezielle Rillen im Harthelm, und wenn man den Kopf dreht, beginnt sich der Helm mit dem Kopf zu drehen, wie der Turm eines Panzers. Das Design war ziemlich umständlich und wurde später aufgegeben. Bei modernen Raumanzügen sind die Helme nicht abnehmbar.

Und weiter neueste Modelle Oben gibt es sogar ein spezielles Fenster, um die Sicht zu verbessern. Es ist nahezu unmöglich, das „Glas“ des Helms zu zerbrechen: Es besteht aus hochbelastbarem Lexan-Polycarbonat, das beispielsweise auch zur Verglasung der gepanzerten Kabinen von Kampfhubschraubern verwendet wird. Allerdings kostet der Orlan so viel wie zwei Kampfhubschrauber. Den genauen Preis nennen sie nicht, schlagen aber vor, sich auf die Kosten des amerikanischen Analogons zu konzentrieren – 12 Millionen US-Dollar.

Ein moderner Raumanzug ist ein kleines, autonomes Raumschiff, in dem ein Astronaut bis zu 10 Stunden am Tag im Weltraum verbringen kann. Die Herausgeber von Popular Mechanics freuen sich, dass die besten Raumanzüge der Welt in Russland, in Tomilin bei Moskau, hergestellt werden

Alexander Grek

Schichten eines Mondanzugs

Gagarin-Raumanzug SK-1

Testen des Orlan-Raumanzugs

Raumanzüge „Orlan“ (links) und „Krechet“

Einsatz der Antenne in Orlan-M-Raumanzügen

„Orlan-DMA“ mit einer Anlage zum Manövrieren im Weltraum

Nur wenige Menschen wissen, dass für die sowjetische Expedition zum Mond nur eine Komponente vollständig vorbereitet und getestet wurde – der Mondraumanzug Krechet. Noch weniger Menschen wissen, wie es funktioniert. Nikolai Dergunov, Leiter der Designabteilung für Luft- und Raumfahrt-Lebenserhaltungssysteme im Kernkraftwerk Swesda, wo alle Raumanzüge hergestellt wurden, weiß alles über Raumanzüge. Nach einem Gespräch mit ihm wurde der Zeitschrift Popular Mechanics etwas über Raumanzüge klar.

Heutzutage gibt es nur zwei Arten des Druckausgleichs: mechanisch und die Schaffung einer Gasumgebung mit Überdruck um eine Person. Ein typisches Beispiel für eine Lösung des ersten Typs sind Höhenausgleichsfluganzüge – zum Beispiel VKK-6, die von MiG-31-Piloten verwendet werden. Im Falle einer Druckentlastung der Kabine erzeugt ein solcher Anzug Druck und drückt den Körper mechanisch zusammen. Dieses Kostüm basiert auf einer ziemlich genialen Idee. Der Körper des Piloten ist mit Bändern umwickelt, die einer Acht ähneln. In das kleinere Loch wird eine Gummiblase eingesetzt. Im Falle einer Druckentlastung wird der Kammer Druckluft zugeführt, deren Durchmesser zunimmt, wodurch sich der Durchmesser des Rings, der den Piloten umschlingt, entsprechend verringert. Allerdings ist diese Methode des Druckausgleichs extrem: Ein ausgebildeter Pilot im Ausgleichsanzug kann nicht länger als 20 Minuten in einer drucklosen Kabine in der Höhe verbringen. Und es ist unmöglich, mit einem solchen Anzug einen gleichmäßigen Druck auf den gesamten Körper auszuüben: Einige Körperbereiche werden zu stark gestrafft, andere werden überhaupt nicht komprimiert.

„Workuta“

Die ersten Raumanzüge wurden vor dem Krieg im gleichnamigen Leningrader Institut hergestellt. Gromov wurden zu Forschungszwecken entwickelt und hauptsächlich für experimentelle Flüge in Stratosphärenballons verwendet. Nach dem Krieg erwachte das Interesse an Raumanzügen erneut und 1952 wurde in Tomilin bei Moskau ein Spezialunternehmen zur Herstellung und Entwicklung solcher Systeme eröffnet – Werk Nr. 918, heute KKW Swesda. In den 50er Jahren entwickelte das Unternehmen eine ganze Reihe experimenteller Raumanzüge, aber nur einer davon, Workuta, der für den Abfangjäger Su-9 entwickelt wurde, wurde in einer kleinen Serie hergestellt.

Fast zeitgleich mit der Freilassung von Workuta erhielt das Unternehmen den Auftrag, einen Raumanzug und ein Rettungssystem für den ersten Kosmonauten zu entwickeln. Zunächst erteilte das Korolev Design Bureau Zvezda einen technischen Auftrag zur Entwicklung eines Raumanzugs, der vollständig mit dem Lebenserhaltungssystem des Schiffes verbunden war. Ein Jahr vor Gagarins Flug erhielt man jedoch einen neuen Auftrag – für einen herkömmlichen Schutzanzug, der den Astronauten nur während seines Auswurfs und der Wasserspritze retten sollte. Gegner der Raumanzüge hielten die Wahrscheinlichkeit, dass das Schiff drucklos wird, für äußerst gering. Weitere sechs Monate später änderte Korolev erneut seine Meinung – dieses Mal zugunsten von Raumanzügen. Als Grundlage dienten vorgefertigte Luftfahrt-Raumanzüge. Für das Andocken an das Bordsystem des Raumschiffs blieb keine Zeit mehr, daher wurde eine autonome Version des Lebenserhaltungssystems des Raumanzugs eingeführt, die sich im Schleudersitz des Kosmonauten befindet. Die Schale für den ersten Raumanzug SK-1 wurde größtenteils von Workuta entlehnt, der Helm wurde jedoch komplett neu angefertigt. Die Aufgabe war äußerst streng gestellt: Der Raumanzug musste den Astronauten retten! Niemand wusste, wie sich ein Mensch beim ersten Flug verhalten würde, daher war das Lebenserhaltungssystem so aufgebaut, dass es den Astronauten auch dann rettete, wenn er das Bewusstsein verlor – viele Funktionen waren automatisiert. Beispielsweise wurde im Helm ein spezieller Mechanismus verbaut, der über einen Drucksensor gesteuert wird. Und wenn es plötzlich in das Schiff fiel, schlug ein spezieller Mechanismus sofort das transparente Visier zu und versiegelte den Raumanzug vollständig.

Schicht nach Schicht

Raumanzüge bestehen aus zwei Haupthüllen: einer inneren versiegelten Hülle und einer externen Powerhülle. Bei den ersten sowjetischen Raumanzügen bestand die Innenhülle durch eine einfache Klebemethode aus Gummiplatten. Der Kautschuk war jedoch etwas Besonderes, für seine Herstellung wurde hochwertiger Naturkautschuk verwendet. Beginnend mit den Sokol-Rettungsanzügen wurde die versiegelte Hülle zu Gummigewebe, aber bei Raumanzügen, die für Weltraumspaziergänge gedacht sind, gibt es noch keine Alternative zu Gummiplatten.

Kein Mensch kann längere Zeit in einem Gummisack verbringen (das wird vor allem derjenige verstehen, der Armeeerfahrung mit Gewaltmärschen in einer gummierten kombinierten Waffenschutzausrüstung hat). Daher muss jeder Raumanzug über ein Belüftungssystem verfügen: Über einige Kanäle wird klimatisierte Luft dem gesamten Körper zugeführt, über andere wird sie abgesaugt.

Thermosflasche

Für einen längeren Aufenthalt im Weltraum und auf der Mondoberfläche waren Langzeitregenerationsanzüge erforderlich – „Orlan“ und „Krechet“. In ihnen wird das ausgeatmete Gas regeneriert, ihm Feuchtigkeit entzogen, die Luft mit Sauerstoff gesättigt und abgekühlt. Tatsächlich bildet ein solcher Raumanzug im Miniaturformat das Lebenserhaltungssystem eines ganzen Raumschiffs nach. Unter dem Raumanzug trägt der Astronaut einen speziellen Wasserkühlungsanzug aus Netzgewebe, der vollständig mit Kunststoffschläuchen mit Kühlmittel durchbohrt ist. Probleme mit der Heizung der Ausgangsanzüge (die für Weltraumspaziergänge vorgesehen waren) traten nie auf, selbst wenn der Astronaut im Schatten arbeitete, wo die Temperatur schnell auf -1000 °C abfällt. Fakt ist, dass der Außenoverall idealerweise als Hitzeschutzkleidung dient. Zu diesem Zweck wurde erstmals eine Sieb-Vakuum-Isolierung nach dem Prinzip einer Thermoskanne eingesetzt. Unter der äußeren Schutzhülle des Overalls befinden sich fünf bis sechs Lagen einer Spezialfolie aus einem speziellen Polyethylen, Terifthalat, mit beidseitiger Aluminiumbeschichtung. Im Vakuum ist ein Wärmeaustausch zwischen den Folienschichten nur durch Strahlung möglich, die von der verspiegelten Aluminiumoberfläche zurückreflektiert wird. Die äußere Wärmeübertragung im Vakuum in einem solchen Raumanzug ist so gering, dass sie als gleich Null angesehen wird und bei der Berechnung nur die innere Wärmeübertragung berücksichtigt wird. Zum ersten Mal wurde auf der Berkut, mit der Leonov in den Weltraum flog, ein Bildschirm-Vakuum-Wärmeschutz eingesetzt. Allerdings trug man unter den ersten Rettungsanzügen, die nicht im Vakuum funktionierten, einen TVK (Thermal Protective ventilated Suit) aus warmem Steppmaterial, in dem die Belüftungsleitungen verlegt waren. Dies ist bei modernen Falcon-Rettungsanzügen nicht der Fall.

Falken

Raumanzüge waren nicht immer auf Schiffen. Nach sechs erfolgreichen Flügen der Wostoks wurden sie als nutzlose Fracht erkannt und alle weiteren Schiffe (Woschod und Sojus) waren für den Flug ohne Standard-Raumanzüge ausgelegt. Es war ratsam, für Weltraumspaziergänge nur externe Raumanzüge zu verwenden. Der Tod von Dobrovolsky, Volkov und Patsayev im Jahr 1971 infolge der Druckentlastung der Sojus-11-Kabine zwang uns jedoch, zu einer bewährten Lösung zurückzukehren. Allerdings passten die alten Raumanzüge nicht in das neue Schiff. Sie begannen dringend, den leichten Anzug „Falcon“, der ursprünglich für den strategischen Überschallbomber T-4 entwickelt wurde, an die Weltraumbedürfnisse anzupassen.

Die Aufgabe war nicht einfach. Wenn der Kosmonaut während der Landung der Wostok ausstieg, führten die Woschod und die Sojus eine sanfte Landung mit der Besatzung im Inneren durch. Es war nur relativ weich – der Aufprall bei der Landung war spürbar. Der Stoß wurde vom energieabsorbierenden Stuhl Kazbek absorbiert, der von demselben Zvezda entwickelt wurde. „Kazbek“ wurde individuell für jeden Kosmonauten geformt, der ohne eine einzige Lücke darin lag. Daher würde der Ring, an dem der Helm des Raumanzugs befestigt ist, beim Aufprall mit Sicherheit den Halswirbel des Astronauten brechen. In „Falcon“ wurde eine originelle Lösung gefunden – ein Sektorhelm, der die Rückseite des Raumanzugs nicht bedeckt, sondern weich ist. Außerdem wurden bei der Falcon einige Notfallsysteme und eine Hitzeschutzschicht entfernt, da die Kosmonauten im Falle einer Spritzwasserung beim Verlassen der Sojus in Spezialanzüge wechseln mussten. Auch das Lebenserhaltungssystem des Raumanzugs wurde stark vereinfacht und auf nur zwei Betriebsstunden ausgelegt. Dadurch wurde „Falcon“ zum Bestseller: Seit 1973 wurden mehr als 280 Stück davon produziert. Anfang der 90er Jahre wurden zwei Falcons nach China verkauft und der erste chinesische Kosmonaut flog in einer exakten Kopie des russischen Raumanzugs ins All. Stimmt, ohne Lizenz. Aber niemand hat den Chinesen Raumanzüge für den Weltraum verkauft, daher planen sie noch nicht einmal, in den Weltraum zu fliegen.

Kürassiere

Um das Design zu erleichtern und die Mobilität externer Raumanzüge zu erhöhen, gab es (hauptsächlich in den USA) eine ganze Richtung, die die Möglichkeit untersuchte, starre Ganzmetall-Raumanzüge herzustellen, die an Tiefseetauchanzüge erinnern. Die Idee wurde jedoch nur teilweise in der UdSSR umgesetzt. Die sowjetischen Raumanzüge „Krechet“ und „Orlan“ erhielten eine kombinierte Hülle – einen harten Körper und weiche Beine und Arme. Die Karosserie selbst, die von Designern als Kürass bezeichnet wird, ist aus einzelnen Elementen einer Aluminiumlegierung vom Typ AMG geschweißt. Dieses kombinierte System erwies sich als äußerst erfolgreich und wird nun von den Amerikanern kopiert. Und es entstand aus der Not heraus.

Der amerikanische Mondraumanzug wurde nach dem klassischen Design hergestellt. Das gesamte Lebenserhaltungssystem befand sich in einem undichten Rucksack auf dem Rücken des Astronauten. Auch sowjetische Designer hätten diesem Schema folgen können, wenn nicht ein „aber“ gewesen wäre. Die Kraft der sowjetischen N-1-Mondrakete ermöglichte es, im Gegensatz zu zwei amerikanischen, nur einen Kosmonauten zum Mond zu befördern, und es war nicht möglich, allein einen klassischen Raumanzug anzuziehen. Aus diesem Grund wurde die Idee eines starren Kürasses mit einer Tür auf der Rückseite für den Eintritt ins Innere vorgeschlagen. Ein spezielles Kabelsystem und ein seitlicher Hebel ermöglichten ein sicheres Schließen des Deckels hinter Ihnen. Das gesamte Lebenserhaltungssystem befand sich in einer Flügeltür und operierte nicht wie bei den Amerikanern im Vakuum, sondern in einer normalen Atmosphäre, was die Konstruktion vereinfachte. Zwar musste der Helm nicht wie bei den frühen Modellen rotierend, sondern monolithisch mit dem Körper gefertigt werden. Der Ausblick wurde durch eine deutlich größere Glasfläche ausgeglichen. Die Helme in den Raumanzügen selbst sind so interessant, dass sie ein eigenes Kapitel verdienen.

Behelme jeden Kopf

Der Helm ist der wichtigste Teil des Raumanzugs. Schon in der „Luftfahrt“-Zeit wurden Raumanzüge in zwei Typen unterteilt – maskierte und maskenlose. Im ersten Fall verwendete der Pilot eine Sauerstoffmaske, durch die ein Luftgemisch zum Atmen zugeführt wurde. Im zweiten Fall war der Helm durch eine Art Kragen, einen versiegelten Nackenvorhang, vom Rest des Raumanzugs getrennt. Dieser Helm fungierte als große Sauerstoffmaske mit kontinuierlicher Versorgung mit Atemgemisch. Im Ergebnis setzte sich das maskenlose Konzept durch, das eine bessere Ergonomie bot, allerdings einen höheren Sauerstoffverbrauch zum Atmen erforderte. Solche Helme wanderten in den Weltraum.

Weltraumhelme wurden ebenfalls in zwei Typen unterteilt – abnehmbare und nicht abnehmbare. Der erste SK-1 war mit einem nicht abnehmbaren Helm ausgestattet, aber Leonovs „Berkut“ und „Yastreb“ (in denen Eliseev und Chrunov 1969 von Schiff zu Schiff wechselten) hatten abnehmbare Helme. Darüber hinaus waren sie durch einen speziellen hermetischen Stecker mit hermetischem Lager verbunden, der es dem Astronauten ermöglichte, seinen Kopf zu drehen. Der Drehmechanismus war recht interessant. Die Aufnahmen der Wochenschau zeigen deutlich die Headsets der Astronauten, die aus Stoff und dünnem Leder bestehen. Sie sind mit Kommunikationssystemen ausgestattet – Kopfhörer und Mikrofone. So passen die konvexen Kopfhörer des Headsets in spezielle Rillen im Harthelm, und wenn man den Kopf dreht, beginnt sich der Helm mit dem Kopf zu drehen, wie der Turm eines Panzers. Das Design war ziemlich umständlich und wurde später aufgegeben. Bei modernen Raumanzügen sind die Helme nicht abnehmbar.

Ein obligatorischer Bestandteil eines Helms für Weltraumspaziergänge ist ein Lichtfilter. Leonov hatte einen kleinen internen Flugzeugfilter, der mit einer dünnen Silberschicht beschichtet war. Beim Flug ins All verspürte Leonov eine sehr starke Erwärmung des unteren Teils seines Gesichts, und beim Blick zur Sonne erwiesen sich die Schutzeigenschaften des Silberfilters als unzureichend – das Licht war blendend hell. Basierend auf dieser Erfahrung wurden alle nachfolgenden Raumanzüge mit vollständigen externen Lichtfiltern ausgestattet, die mit einer ziemlich dicken Schicht aus reinem Gold besputtert waren und nur 34 % der Lichtdurchlässigkeit gewährleisteten. Die größte Glasfläche befindet sich in Orlan. Darüber hinaus verfügen die neuesten Modelle sogar über ein spezielles Fenster an der Oberseite, um die Sicht zu verbessern. Es ist nahezu unmöglich, das „Glas“ des Helms zu zerbrechen: Es besteht aus hochbelastbarem Lexan-Polycarbonat, das beispielsweise auch zur Verglasung der gepanzerten Kabinen von Kampfhubschraubern verwendet wird. Allerdings kostet der Orlan so viel wie zwei Kampfhubschrauber. Der genaue Preis für Zvezda wird nicht bekannt gegeben, man schlägt jedoch vor, sich auf die Kosten des amerikanischen Analogons zu konzentrieren – 12 Millionen US-Dollar.

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