Політ на Марс під загрозою: вчені виявили критичну проблему зі скафандрами
Амбітні плани науковців з висадки людей на Марс зіткнулися з неочікуваною проблемою: сучасні місячні скафандри виявилися непридатними для роботи на Червоній планеті.
Про це інформує РБК-Україна з посиланням на доповідь команд інженерів NASA на 55-й Міжнародній конференції з екологічних систем (ICES).
У всьому винне марсіанське тяжіння?
Скафандр xEMU є вершиною сучасної інженерії: він витримує колосальні перепади тиску, забезпечує високу рухливість нижньої частини тіла та має модульну конструкцію.
Однак його маса становить 170 кг, що майже вдвічі перевищує середню вагу астронавта.
На Місяці, де гравітація становить лише 1/6 від земної, такий костюм відчувається як 28 кг. Проте на Марсі з його гравітацією у 3/8 від земної скафандр тиснутиме на людину з вагою у 64 кг.
У поєднанні з втратою 15-25 відсотків аеробної здатності організму (показника VO2 max) через тривалий багаторазовий переліт у невагомості, таке навантаження стає критичним для здоров'я та витривалості дослідників.
Математика виживання: скільки має важити скафандр?
Норми Національного інституту охорони праці США обмежують максимальне підйомне навантаження на людину позначкою близько 23 кг.
З урахуванням того, що внутрішній тиск скафандра працює за принципом повітряної кулі та знімає частину навантаження з плечей (близько 22 кг), вчені вирахували максимально допустиму масу марсіанського скафандра MxEMU.
Вона не повинна перевищувати 104 кг - це вимагає скорочення маси наявного xEMU на 40 відсотків.
Головна причина таких жорстких обмежень - сценарій пішого повернення. Якщо марсохід зламається далеко від бази, астронавтам доведеться йти пішки.
Через надмірну вагу скафандра витрата кисню різко зросте, а це обмежить радіус безпечних вилазок лише 1,8 км від житлового модуля (за умов 30-хвилинного пішого ходу зі швидкістю 3,5 км/год).
Повернення до технологій епохи Apollo
Аби "скинути" 40 відсотків маси, розробникам доведеться переглянути розподіл ваги: близько 62 кг виділять на портативну систему життєзабезпечення (рюкзак PLSS), а 42 кг - на сам герметичний костюм.
Щоб досягти таких показників, інженери пропонують відмовитися від важкої модульності та повернутися до інтегрованої архітектури часів програми Apollo.
Тоді компоненти системи життєзабезпечення одночасно слугували елементами фізичного каркаса скафандра.
Головний ризик такого рішення полягає у безпеці. Скафандри Apollo мали захист лише від одного збою (single fault tolerant), тоді як сучасні xEMU мають подвійне резервування (double fault tolerant).
Як наслідок - на перспективу інженерам доведеться піти на свідомий компроміс, аби зняти зайву вагу із плечей перших відвідувачів Марса.