Новинки в области дизайна космических построек
Сегодня выпуск передачи "Наука и Техника" посвящен космической тематике. А начнем мы с рассказа о новинке в области дизайна космических построек, над которым работают в настоящее время итальянские ученые.
Вот уже несколько лет итальянская космическая фирма "Аления", разрабатывающая новые технологии для применения их на околоземной орбите, стремясь улучшить качество жизни астронавтов, все больше концентрируется на эстетическом аспекте своих инженерных решений. На этот раз итальянцы получили задание спроектировать смотровую башню для Международной космической станции. Решение, предложенное итальянцами, оказалось гениальным по своей простоте и привлекательным по форме. Итальянцы надеются, что в скором времени экипаж Международной космической станции сможет на практике оценить работу итальянских дизайнеров, которые диктуют моду как видно не только на Земле, но и за ее пределами. Купол из стекла, сделанный в столице итальянского Ренессанса Флоренции, должен облегчить космонавтам мониторинг окружающей Среды и проведение работ в открытом космосе. Кроме того, смотровая башенка призвана стать приятным местом для отдыха в свободное от работы время. Там можно будет в тишине понаблюдать за звездами, отключившись от забот повседневности. Большие широкие окна башни открывают захватывающий дух вид - панораму, о которой ранее астронавты, привыкшие к маленьким иллюминаторам на Международной космической станции, могли только мечтать. Говорит Маурицио Туччи инженер итальянской фирмы "Аления", спроектировавшей и построившей этот космический чум. Иглу - именно такое экзотическое название дали своему детищу итальянские конструкторы:
Понятно, что, прежде всего, наша конструкция должна выполнять те функции, которые были предусмотрены заказчиком. Однако нам хотелось создать такое место, где астронавты смогли бы в полной мере насладится волшебством вселенной. Именно поэтому мы решили сделать как можно больше окон в нашем шарообразном архитектурном дополнении к Международной космической станции.
Что и говорить, на современных космических кораблях, астронавты проводят большую часть времени за экраном компьютерных мониторов, на которые камеры наружного наблюдения передают все необходимые данные. Все реже команде Международной космической станции выпадает возможность непосредственно наблюдать за происходящим за ее пределами. Однако в 2009 году, когда смотровую башню доставят на околоземную орбиту, все должно изменится. Иглу, построенный итальянской компании представляет собой стеклянный купол 2 метра в диаметре и метр 80 в высоту. Шесть прямоугольных окон и одно круглое окно в потолке позволяют астронавтам наблюдать за всем происходящем снаружи. Стекло окон состоит из четырех слоев, общей толщиной в 2 сантиметра.
При работе над проектом нам, конечно же, надо было принимать во внимание опасность, которой подвергается наш купол в случае метеоритного дождя. Так как стекло, несмотря на его толщину, остается довольно хрупким материалом, мы решили защитить окна снаружи алюминиевыми ставнями.
Иглу имеет многофункциональное назначение. С одной стороны, стеклянный купол позволяет астронавтам поддерживать визуальный контакт с коллегами, работающими в открытом космосе, за пределами орбитальной станции. С другой, невооруженным глазом следить за работой механических роботов. Тесты, проведенные в лабораториях фирмы "Аления", расположенных в Риме и Турине, показали, что человек гораздо точнее может управлять роботами, если он наблюдает за их работой непосредственно, а не с помощью видео камер наружного наблюдения. Однако надо отметить, что итальянцы получили заказ на стеклянный купол не за красивые глаза и не за прекрасный дизайн. Первоначально американское космическое агентства НАСА поручило разработку смотровой башни концерну Боинг. Однако конструкторы Боинга не справились с порученной им работой. Спроектированный американцами иглу не смог пройти испытания, предусмотренные национальным космическим ведомством. Однако то, что не смогли сделать американцы, удалось итальянцам. Шесть лет и 21 миллион евро ушли на разработку стеклянного чума.
Хотя наш купол небольшой, в нем могут удобно разместиться два человека. Размеры компьютера, с помощью которого астронавты могут управлять всеми функциями стеклянной башни, не превышают размеры обычного лэптопа. С помощью этой ноутбука можно управлять механической рукой, прикрепленной снаружи орбитальной станции.
Астронавты попадают в купол через раздвижную дверь в полу. Теоретически стеклянную оранжерею, как окрестили купол итальянские СМИ, можно прикрепить к любому месту наружной обшивки орбитальной станции. Единственная проблема состоит в том, как транспортировать стеклянный дом по внешней стенке станции. Эту задачу итальянским конструкторам предстоит решить до 2009 года.
В то время как итальянцы заняты дизайном космических помещений, французы уделяют все больше времени вопросам орбитальной кухни. Не секрет, что вплоть до последнего времени рацион астронавтов был хотя и питателен, но в высшей степени скуден и не слишком вкусен. При упоминании космической пищи в воображении рядового обывателя сразу же встает мало аппетитная картина хирургически чистого подноса, на котором геометрическим узором расположены тюбики с питательной пастой и коробочки с таблетками и витаминами. Французы решили, что питание астронавтов может быть вкуснее и разнообразнее, нежели скудная синтетическая пища, если ее приготовлять из свежих продуктов.
Блюда космической кухни быстры в приготовлении и не требуют особого мастерства. В конце концов, от обычных астронавтов нельзя ожидать квалификации шеф-повара пятизвездочного отеля. Весьма сомнительно, что они когда-либо посещали кулинарные курсы. Поэтому европейское космическое агентство ЕСА обратилась к Алану Дюкасу звезде французской высокой кухни с просьбой составить для астронавтов небольшую кулинарную книгу с рецептами блюд, которые можно без особых хлопот приготовить на расстоянии тысячи километров от земли. Говорит Флоренс Кан - руководитель проекта Алана Дюкаса:
Сначала мы наладили сотрудничество между французским космическим ведомством в Тулузе, и нашим научно-исследовательским центром Алана Дюкаса, расположенном в Аржантеле - местечке под Парижем. В нашу задачу входило разработать научную основу для здорового питания человека в космосе. А потом на основании полученных нами данных составить поваренную книгу для космонавтов.
Сотрудники центра Алана Дюкаса составили список продуктов, которые возможно выращивать на других планетах. В него вошли лук, соя, помидоры, рис, шпинат, пшеница, кочанный салат, картофель и морская водоросль спирулина. И вот как раз на эту самую спирулину эксперты европейского космического агентства ЕСА возлагают особенно большие надежды. Синевато-зеленая водоросль содержит чрезвычайно много питательных веществ: белков, жиров и углеводов, а также различных витаминов и минералов, таких, например, как кальций. Небольшое количество этой водоросли способно покрыть дневную потребность человека в энергии. Французское космическое ведомство предоставило в распоряжении Алана Дюкаса и его сотрудников все данные относительно условий возделывания продуктов питания за пределами Земли.
Самой большой проблемой для наших поваров было составить список продуктов, которые могут без ущерба перенести многомесячное космическое путешествие, и которые можно будет выращивать в чужеродной среде. Мы провели испытания всех восьми базисных компонентов космического меню в особых парниках, специально для этой цели разработанных итальянскими учеными. Эти парники гарантируют воспроизведение условий роста, свойственных нашей Земле, на любой другой планете. Отдельные составляющие наших блюд, такие как картофель, салат или спирулина, чрезвычайно неприхотливы и стойки. Они прекрасно растут в парниках даже в условиях невесомости.
Специалисты центра Алана Дюкаса написали рецепты блюд, для приготовления которых не требуется брать продукты с Земли. Треть всех компонентов можно выращивать на корабле.
Нам нужно было составить список продуктов питания, которые быстро растут даже в суровых условиях космоса, и которые одновременно можно применять для приготовления блюд высокой французской кухни. Поверьте, сделать это, имея всего восемь компонентов, совсем непросто. И как ни крути 60 процентов продуктов питания - оливковое масло, соль, сливочное масло, перец и так далее, придется все равно везти с собой с Земли.
И, тем не менее, экономия налицо, ведь ранее все питание для космонавтов приготовлялось на Земле. Ситуация изменилась в лучшую сторону. От экономии места в грузовом отсеке выигрывает бюджет европейского космического агентства. Астронавты же имеют возможность питаться свежими продуктами, вкусовые качества которых намного лучше, нежели вкус нейтральных блюд из тюбиков.
Тем временем перед американским космическим агентством НАСА встала настоящая проблема: полеты космических челноков остаются в высшей степени опасными, поскольку причины, приведшие к катастрофе шаттла Колумбия в 2003 году, так и не были до конца устранены. Изоляция огромного внешнего бака с горючим по-прежнему представляет собой угрозу для безопасности корабля. Сегодня решить эту проблему технически не представляется возможным, и по соображениям безопасности сентябрьский полет шаттла был отменен. Таким образом, американское космоплавание вновь оказалась в тупике. Ведь вплоть до последнего времени НАСА рассчитывало обойтись имеющимися шаттлами и не планировало создания нового космического корабля. Сейчас американцы пытаются наверстать упущенное, но время уже потеряно. Несмотря на активные попытки ускорить процесс разработки нового космического транспортного средства, все говорит о том, что новый корабль появится на свет Божий не ранее чем в 2008-2009 году, а до тех пор американцы останутся безлошадными. Вместе с американцами у разбитого корыта оказались и европейцы, которые рассчитывали на полеты космических челноков для доставки на Международную космическую станцию научных грузов. Так, космическая лаборатория Колумбус, созданная Европейским космическим агентством ЕСА, может быть доставлена на орбиту только шаттлом. Так что пока ей приходится пылиться на Земле.
Американское космическое агентство НАСА перенесло срок решения судьбы наследника шала на более ранний срок с 2008 на 2006 год, объявив о конкурсе на лучшую модель, в котором примут участие два крупных американских консорциума. И, тем не менее, скорее всего, американцы в течение некоторого периода времени не смогут отправить в космос ни одного астронавта. Консорциумам, разрабатывающим новый космический корабль, предоставлен карт-бланш: единственное условие американского космического агентства состоит в том, что новый корабль должен вмещать шесть человек и быть совместимым с уже имеющимися в наличии моделями твердотопливных ракетами для его отправки в космос. Кроме того, известно, что целью новых американских космических кораблей будет Луна и Марс.
Нам нужно так спроектировать наш корабль, чтобы он мог выполнить свою основную задачу, а именно - долететь до Луны. Пока еще не решено, будет ли он использоваться для полетов на Международную космическую станцию или нет. В настоящее время отдел НАСА, занимающийся разработкой концепции нового корабля, и отдел, отвечающий за осуществление проекта по Международной Космической станции, проводят соответствующие консультации. Однако основной целью ново космического корабля остается Луна.
говорит Карл Уолс из штаб-квартиры НАСА в Вашингтоне. Интерес к Международной космической станции со стороны американцев несколько поугас: слишком дорогостоящим оказался этот проект. Говорит сотрудник стратегического планирования при американском космическом агентстве НАСА Еско фон Путкамер:
Мы хотим отказаться от концепции, предусматривающей использование внешнего бака и двух ракет. Мы считаем, что одной твердотопливной ракеты типа "Дельта" или "Атлас" достаточно. Такие ракеты в настоящий момент являются более простым, консервативным и надежным средством доставки корабля на орбиту.
Наследнику шаттла придется иметь дело с теми же проблемами, с которыми сталкиваются современные корабли. А именно: старт при помощи дополнительных ракет на твердом топливе, а также изоляция корпуса от воздействия высоких температур, возникающих в результате трения при входе летательного аппарата из космоса в атмосферу Земли. Говорит немецкий астронавт Ульрих Вальтер, совершивший полет в космос на борту Колумбии в 1993 году.
Шаттлу есть две альтернативы. Одна из них – корабль типа "Гермес", своего рода небольшой шаттл. Другая - капсула. Это надежный и дешевый вариант. Однако насколько я знаю американцев, они сочтут ниже своего достоинства строить капсулу. Поэтому я убежден, что они отдадут предпочтению кораблю типа Гермес, который на их взгляд более интересен. Он более зрелищен, впечатляющ. Он придется им по вкусу. Однако для постройки такого корабля американцам потребуется больше времени и в 2008 году рассчитывать на появление нового корабля не приходится. Более реальный срок был бы 2009-2010-й год.
В 2010 году планируют запустить свой новый корабль аналогичного типа и россияне. "Клипер", как его окрестили российские инженеры, вмещает шесть человек и рассчитан на десять дней автономного полета. Посадку он будет производить при помощи парашютов. По словам заместителя главного конструктора российского космического предприятия "Энергия" Николая Брюханова, Клипер в отличие от капсул Союз, которые обычно приземлялись где-то в бескрайних степях Казахстана, сможет осуществлять точную посадку в одном из российских аэропортов, что позволит русским использовать свою собственную инфраструктуру.
А в декабре этого года в совете Европейского космического агентства ЕСА будет решаться вопрос о том, принимать Европе или нет предложение России о партнерском участии в осуществлении этого проекта. В случае положительного решения "Клипер" станет первым европейским пилотируемым космическим кораблем, который сможет доставить европейских космонавтов на Международную космическую станцию. Партнером Европы по МКС может стать и Китай. Через месяц в космос отправятся еще два тайконавта. Хуа Хонгцзы вице-президент китайской аэрокосмической научной и технологической корпорации, являющейся свого рода гибридом государственного космического ведомства и аэрокосмического концерна, считает, что:
Миссия Шен Цзу - 6 это еще одна проверка на прочность китайской космической индустрии. Следующим шагом станет разработка небольшой космической лаборатории, которая после старта останется на орбите. А лет эдак через 15 на ее основе возникнет наша собственная китайская космическая станция, наподобие станции "Мир" или Международной космической станции.
Так что если шаттлы больше и не поднимутся в воздух - альтернативы американским ветеранам вселенной уже имеются.