Студентка МАИ проектирует капсулу для космических работ

Ровно 56 лет назад, 18 марта 1965 года, лётчик-космонавт СССР Алексей Леонов впервые в истории человечества совершил выход в открытый космос. В последующие годы внекорабельная деятельность стала неотъемлемой частью работы космонавтов, оставшись при этом одной из сложнейших и физически трудных для человека задач.

Существенно облегчить работу в космосе могут вспомогательные аппараты — герметичные капсулы, рассчитанные на одного или нескольких человек. Разработкой подобной техники (FlexCraft, SEV) занимаются сегодня специалисты NASA. Основываясь на их опыте, студентка пятого курса института № 6 «Аэрокосмический» МАИ Анастасия Бычкова работает над собственным концептом малого космического аппарата для выполнения различных операций на орбите.

Мобильность и безопасность

Сегодня для работы в открытом космосе используются мягкие скафандры. Любое движение в таком защитном костюме требует больших энергетических затрат для преодоления избыточного давления внутри. Кроме того, в скафандре поддерживается атмосфера с повышенным содержанием кислорода, и перед выходом в космос человеку требуется длительная дыхательная подготовка. После возвращения на борт космонавту необходимо не менее суток на восстановление сил.

— Проектируемая капсула решит сразу несколько проблем, — рассказывает Анастасия Бычкова. — Во-первых, она сможет доставлять космонавта к месту работ за бортом и станет более маневренной альтернативой используемым сегодня на МКС манипуляторам. Во-вторых, аппарат значительно сэкономит время на подготовку к выходу в космос, ведь космонавт будет дышать тем же воздухом, что и на борту станции. В-третьих, работа за бортом будет выполняться с помощью установленных на аппарате манипуляторов, а это значит, что значительных физических усилий и долгого отдыха не потребуется.

Помимо перечисленных плюсов, капсула будет менее опасна с точки зрения случайной разгерметизации, позволит увеличить время работ и круг выполняемых в космосе задач.

Пять рук вместо двух

Анастасия уже определила конфигурацию и основные конструкционные материалы аппарата. По её замыслу, он будет представлять собой цилиндр с пятью манипуляторами разного назначения. Радиус рабочей части составит 1 м, высота — 2 м, а масса аппарата будет приближена к 700 кг. В свободное от выполнения работы время капсула будет пристыкована к орбитальной станции.

— Для закрепления герметичной капсулы на космической станции и для транспортировки различных объектов будут применяться два десятиметровых манипулятора, — говорит девушка. — Для технологических операций предусмотрены три двухметровых точных манипулятора. Первый будет оснащён оборудованием для сварки, пайки и нанесения покрытий, второй — револьверной головкой с различными инструментами, третий — обычным захватом для работы с разъёмными соединениями и других операций. Рабочие манипуляторы будут снабжены монохромной телевизионной камерой, подсветкой, системами обмена данными.

Аппарат планируется оснастить системами наведения, навигации и стабилизации, электроснабжения и терморегулирования, обеспечения жизнедеятельности и аварийного спасения, радиоэлектронным оборудованием. Предусмотрены иллюминаторы и камеры наружного обзора с передачей изображения на экраны внутри аппарата и на станцию.

Предполагается, что управлять аппаратом сможет не только сам космонавт, но и его коллеги с борта орбитальной станции, а также специалисты Центра управления полётами.

Девушкой разрабатывается и транспортная система для доставки аппарата на целевую орбиту. В рамках проекта Анастасия получила массово-габаритные характеристики ракеты-носителя и смоделировала программу полёта.

К Луне и Марсу

По мнению доцента кафедры 601 «Космические системы и ракетостроение» Московского авиационного института Виктора Георгиевича Берегового, проект Анастасии Бычковой имеет большие перспективы.

— С точки зрения развития космонавтики такие аппараты представляют большой интерес, — говорит он. — Использовать их можно не только для нужд МКС, но и для многих других задач. Так, они могут применяться для обслуживания, ремонта, дооснащения спутников, проведения научно-исследовательских работ, например изучения астероидов, уборки мусора на орбите. В конце прошлого года американское и европейское космические агентства, NASA и ESA, подписали договор о совместном строительстве лунной орбитальной станции, так что работы в космосе будут всегда.

Как отмечает сама Анастасия, необходимость в аппарате, способном производить сложные операции на орбите, назревает с каждым годом.

— Список возможных вариантов применения аппарата можно продолжать долго: технологические процессы при освоении Луны и Марса, сборочные и монтажные работы по созданию крупных космических объектов, транспортировка грузов при проведении работ, спасательные операции в космосе, — перечисляет студентка. — Уверена, что человечество продолжит исследовать космическое пространство, и, возможно, я смогу внести свой вклад в будущие успехи этой деятельности.