Полет на Марс под угрозой: ученые обнаружили критическую проблему со скафандрами
Ученые вычислили максимально допустимый вес скафандра на Марсе (фото: Pexels)
Амбициозные планы ученых по высадке людей на Марс столкнулись с неожиданной проблемой: современные лунные скафандры оказались непригодными для работы на Красной планете.
Об этом сообщает РБК-Украина со ссылкой на доклад команд инженеров NASA на 55-й Международной конференции по экологическим системам (ICES).
Во всем виновато марсианское тяготение?
Скафандр xEMU является вершиной современной инженерии: выдерживает колоссальные перепады давления, обеспечивает высокую подвижность нижней части тела и имеет модульную конструкцию.
Однако его масса составляет 170 кг, что почти вдвое превышает средний вес астронавта.
На Луне, где гравитация составляет всего 1/6 от земной, такой костюм ощущается как 28 кг. Однако на Марсе с его гравитацией в 3/8 от земной скафандр будет давить человека с весом в 64 кг .
В сочетании с потерей 15-25 процентов аэробной способности организма (показателя VO2 max) из-за длительного многократного перелета в невесомости, такая нагрузка становится критической для здоровья и выносливости исследователей.
Математика выживания: сколько должен весить скафандр?
Нормы Национального института охраны труда США ограничивают максимальную подъемную нагрузку на человека отметкой около 23 кг.
Учитывая, что внутреннее давление скафандра работает по принципу воздушного шара и снимает часть нагрузки с плеч (около 22 кг), ученые высчитали максимально допустимую массу марсианского скафандра MxEMU.
Она не должна превышать 104 кг - это требует сокращения массы актуального xEMU на 40 процентов .
Главная причина таких жестких ограничений - сценарий пешего возвращения. Если марсоход сломается вдали от базы, астронавтам придется идти пешком.
Из-за избыточного веса скафандра расход кислорода резко возрастет, а это ограничит радиус безопасных вылазок всего 1,8 км от жилого модуля (при условии 30-минутного пешехода со скоростью 3,5 км/ч).
Возвращение к технологиям эпохи Apollo
Чтобы "сбросить" 40 процентов массы, разработчикам придется пересмотреть распределение веса: около 62 кг выделят на портативную систему жизнеобеспечения (рюкзак PLSS), а 42 кг - на сам герметичный костюм.
Для достижения таких показателей инженеры предлагают отказаться от тяжелой модульности и вернуться к интегрированной архитектуре времен программы Apollo.
Тогда компоненты жизнеобеспечения одновременно служили элементами физического каркаса скафандра.
Главный риск такого решения состоит в безопасности. Скафандры Apollo имели защиту только от одного сбоя (single fault tolerant), в то время как современные xEMU имеют двойное резервирование (double fault tolerant).
Как следствие - на перспективу инженерам придется пойти на сознательный компромисс, чтобы снять лишний груз с плеч первых посетителей Марса.
