טיולי חלל: אופן פעולתם ואבני דרך מרכזיות

האסטרונאוטים ברנרד א

האסטרונאוטים ברנרד א 'האריס ג'וניור, מפקד מטען STS-63, (מימין למעלה) וג' מייקל פייל, מומחה משימות, יוצאים ממנעול האוויר לטיול החלל שלהם ב -9 בפברואר 1995. (אשראי תמונה: נאס'א/JSC)



אסטרונאוטים על סיפון תחנת החלל הבינלאומית (ISS) מבלים את רוב ימיהם בסביבה הבטוחה יחסית של החללית המקיפה. אך מדי פעם, האסטרונאוטים חייבים להתמודד עם התפשטות החלל הקטלנית במשך שעות, כאשר רק ההגנה הדקה של חליפות החלל שלהם בינם לבין הוואקום הקריר. הצעדים הללו ידועים בשם טיולי שטח.



טיולי חלל היו הכרחיים להרכבת תחנת החלל, וכעבור יותר משני עשורים, טיולי חלל נותרו מרכיב מכריע להמשך התחזוקה העצומה של החללית בשפל נמוך כדור הארץ מַסלוּל.

למרות ש'הליכה בחלל 'היא שם מעט ג'אזי יותר, המונח הרשמי של האירוע הוא' פעילות חוץ -טבעית ', או EVA. ישנן הרבה סיבות שונות לביצוע EVA, כגון תיקון החללית, התקנת ציוד חדש או פריסת ניסויים מדעיים.



קָשׁוּר: אסטרונאוטים של נאס'א שומרים שיא לטיול בחלל בזמן שהם מכינים תחנת חלל לשדרוגים

בהשוואה לתדירות שבה אסטרונאוט מבצע משימות אחרות, טיולי חלל הם נדירים יחסית. הם יקרים, גוזלים זמן ובעיקר מסוכנים. אסטרונאוטים מפעילים בדרך כלל זרועות רובוטיות כמו הזרוע הרובוטית שנבנתה בקנדה-הידועה בשם Canadarm2-כדי לעבוד מרחוק בחלל הריק התרמי הקשה של החלל. מדי פעם, כאשר רובוטיקה פשוט לא תעשה את העבודה, אסטרונאוטים מאומנים במיוחד חייבים לצאת מחוץ לחללית כדי להשלים את המשימה בעדינות אנושית.

איך האסטרונאוטים מתכוננים לטיול בחלל

האסטרונאוטים מקבלים הצצה ראשונה המתאימה לחלל של ה- ISS לא בחלל הריק, אלא 40 מטר (12 מטר) מתחת למים. שנים לפני שאסטרונאוטים אי פעם מבצעים EVA בחלל, הם מתחילים להתאמן במעבדת הציפה הנייטרלית ב מרכז החלל ג'ונסון של נאס'א ביוסטון - בריכה של 6 מיליון גלון (22,700 טון) שמכילה העתק שקוע של תחנת החלל.



אסטרונאוט מתאמן כ -7 שעות בבריכה על כל שעה שהוא עשוי לבלות בהליכה בחלל, על פי נאס'א . מתחת למים, אסטרונאוטים מתרגלים חיבור כבלים חשמליים, הסרת ציוד שבור וכל השאר שהם יעשו בחלל, כל זאת תוך שהם לומדים כיצד לעבוד בתוך החליפה המכווצת.

אבל למעשה להידחק מהצוהר על ה- ISS האמיתי הוא לא בדיוק אותו דבר כמו צף בבריכת האימונים המסיבית על כדור הארץ. בחלל, 'אין צולל שצף כדי להגן עלייך', אמרה אסטרונאוט נאס'א טרייסי קולדוול דייסון, שביצעה שלוש טיולי חלל. NPR . יחד עם ISS, מטיילים בחלל חותכים את החלל במהירות של 17,500 קמ'ש (28,000 קמ'ש). אבל אין אוויר, אין רוח ואין תחושת מהירות.

״אתה והאדם השני בחליפה הלבנה והנפוחה הם השניים היחידים בחלל הריק; אתה נוטה להיתקע קצת יותר חזק, 'אמר דייסון.



רוב טיולי החלל מתבצעים בזוגות. (עד כה, הייתה רק EVA אחת לשלושה אנשים. אסטרונאוט אחד הוא נוסע החלל הראשי, האחראי על מעקב אחר הקצב, הבטיחות והשלמת כל הצעד.

קָשׁוּר: איך להפוך לאסטרונאוט

לאחר המסלול, ההכנה לטיול החלל מתחילה ימים לפני נוסעי החלל יוצאים לחלל. אסטרונאוטים מתכוננים לפרויקט האולטימטיבי שלהם לשיפור הבית על ידי בדיקת כל חלק בחליפתם וכלים שלהם, מוודאים ששניהם מורכבים ומחוברים כראוי.

כ -24 שעות לפני טיול החלל, האסטרונאוטים עוברים פירוק דחיסה, אותו הליך צוללנים מבצעים כשחוזרים ממעמקי האוקיינוס ​​אל פני המים. בתוך תחנת החלל, האוויר מופעל בלחץ זהה לזה שהוא נמצא על פני כדור הארץ בגובה פני הים: 14.7 פאונד לאינץ 'מרובע, או אטמוספירה אחת.

אבל בתוך חליפת חלל הוא 4.3 psi, על פי נאס'א , שזה בערך אותו לחץ שחווה בגובה 30,000 רגל (9,000 מטר) מעל כדור הארץ. חווית ירידה מהירה בלחץ מ -14.7 ל -4.3 psi גורמת להיווצרות בועות חנקן בזרם הדם ולהיתקע, חוסמת את זרימת הדם - מצב המכונה 'העיקולים' או מחלת הפחתה. כדי להימנע מהמצב, אסטרונאוטים מחנים בלילה הקודם במנעול אוויר בגודל ארון כשהם לבושים בחליפת החלל שלהם, כך שלגופם יהיה זמן להסתגל לשינוי הלחץ.

האסטרונאוט ברוס מקנדלס ערך את טיול החלל הראשון שאינו קשור כשהוא טס במרחק של כ -300 מטרים מהמעבורת במבחן הראשון של יחידת התמרון המאוישת ב -7 בפברואר 1984. האירוע המתואר כאן התקיים כמה ימים לאחר מכן ב -11 בפברואר.

האסטרונאוט ברוס מקנדלס ערך את טיול החלל הראשון שאינו קשור כשהוא טס במרחק של כ -300 מטרים מהמעבורת במבחן הראשון של יחידת התמרון המאוישת ב -7 בפברואר 1984. האירוע המתואר כאן התקיים כמה ימים לאחר מכן ב -11 בפברואר.(אשראי תמונה: נאס'א)

כיצד פועלת חליפת החלל

לביצוע טיולים בחלל, אסטרונאוטים לובשים חליפה מגושמת 'איש מישלן' המכונה יחידת הניידות החוץ (EMU), המגנה עליהם מפני קרינת השמש, פסולת וטמפרטורות קיצוניות. בעת השתתפות בטיול זה בגובה רב, הטמפרטורה של הסביבה הסובבת יכולה להמריא לחום של עד 250 מעלות פרנהייט (120 מעלות צלזיוס) באור השמש ולצנוח עד מינוס 250 F (מינוס 160 C) כאשר השמש אינה נראית .

טיול בחלל בהחלט אינו כמו טיול בפארק. הכל, כולל האסטרונאוט, חייב להיות קשור בכל עת. אסטרונאוטים משתמשים בעיקר בידיים כדי להסתובב, מושכים את עצמם לאן שהם צריכים להגיע. במקרה חירום, כגון אסטרונאוט שמאבד את קשרו לחללית, חליפת החלל מגיעה עם חבילת סילון בשם SAFER (Simplified Aid for EVA Rescue), עליה שולט האסטרונאוט בעזרת ג'ויסטיק קטן.

חליפת החלל של האסטרונאוט היא כמו 'ספינת חלל קטנה משלהם', האסטרונאוט לשעבר של נאס'א מייק מאסימינו, שביצע שתי טיולי חלל, סיפר בעבר ל- demokratija.eu. ״זה מחזיק אותך בנוח; הוא מאפשר לך לבצע את עבודתך; זה מגן עליך '.

קָשׁוּר: נאס'א רוצה לבדוק חליפות חלל לירח חדש בתחנת החלל בשנת 2023

בנוסף לספק שכבות של הגנה עמידה, חליפת החלל גם גמישה מספיק כדי לאפשר לאסטרונאוטים לבצע משימות עדינות. 'התיקון על האבל שעשיתי ... דרש הרבה זריזות ויכולת לזוז ולעבוד ולהיות נוח בחליפה הזו לאורך זמן ', אמר מאסימינו. 'אך יחד עם זאת, זה הגן עלי מפני קשיחות המרחב. הכרתי את חליפת החלל הזו מקרוב, וזו פשוט מכשיר מופלא״.

לקיחת החליפה אורכת 45 דקות. החליפה שמשקלה 280 ק'ג. (130 ק'ג) על כדור הארץ, הוא הרכב מרשמלו שלוש שכבות עיקריות : שלפוחית ​​השתן המכילה את החמצן, הריסון המספק את המבנה, והשכבה התרמית והמיקרומטרואידית המספקת הגנה מפני הסביבה. החליפה כוללת גם בגד קליטה מקסימלית (MAG), שהוא בעצם חיתול למבוגרים. אחרי הכל, EVA עשוי להימשך עד 9 שעות, ואף פעם אינך יודע מתי הטבע יתקשר לחלל החלל.

הסחת הדעת האולטימטיבית במקום העבודה

הליכות שטח בדרך כלל נמשכות בסביבות 6.5 שעות אך ניתן להאריך אותן ל -7 או 8 שעות, במידת הצורך. במהלך טיול בחלל, לאסטרונאוטים יש רשימת כביסה של עבודות שהם בחוץ לבצע. מצלמות המותקנות על הקסדות שלהם מתעדות כמעט כל שלב של EVA, ואוזניות עוזרות לאסטרונאוטים שמטיילים בחלל לשמור על קשר מתמיד עם החללית שלהם ועם השליטה במשימה בשטח.

כל כמה דקות תוך כדי ריחוף בחלל, האסטרונאוטים מביטים על השיש הכחול המפהק מתחתיהם, וחווים נוף של כדור הארץ שרוב תושבי הפלנטה לעולם לא יראו באופן אישי. אסטרונאוטים שמטיילים בחלל עשויים לראות את האורורות הירוקות והאדומות יורדות על הקטבים, האוקיינוס ​​הכחול העמוק הופך ללבן במקום בו גלי מתנגשים בחול וברקים מהבהבים למטה.

שום דבר לא משתווה 'לאותו רגע של פתיחת הצוהר ומשיכת עצמך החוצה לתוך היקום', אמר האסטרונאוט הקנדי כריס הדפילד. היקום היום . 'ידעתי שאני לא יכול לשמור רשימות שם למעלה ושכחתי דברים אז החלטתי לעצמי שאני אגיד לך מילולית ואנסה, בצורה רהוטה ככל שאני יכול, להביע את מה שאני מרגיש ... ובכל זאת כשאני מקשיב לתמלילים. ממה שאמרתי, רובו היה רק ​​'וואו!' זה היה כל כך מעורר רחמים! אבל החוויה הייתה פשוט מהממת! '

אבני דרך מרכזיות לטיול בחלל

טיול חלל ראשון

ב- 18 במרץ 1965, קוסמונאוט סובייטי אלכסיי ליאונוב ביצע את טיול החלל הראשון בהיסטוריה במהלך טיול של 10 דקות במשימת Voskhod 2, וניצח את האמריקאים כמעט שלושה חודשים.

טיול חלל אמריקאי ראשון

במהלך מַזַל תְאוּמִים שליחות IV ביוני 1965, אד ווייט הפך לאמריקאי הראשון שערך טיול בחלל. ווייט אהב כל שנייה מההרפתקה שלו בת 23 דקות: 'אני חוזר פנימה וזה הרגע העצוב ביותר בחיי', אמר כשחזר לקפסולת התאומים, על פי מונוגרפיה של נאס'א משנת 1997 .

מסלול ירח ראשון

אסטרונאוטים של נאס'א ניל ארמסטרונג ובאז אלדרין עשו את צעדי הפעוטות הראשונים על פני הירח ב -20 ביולי 1969-סימן מים גבוה במהלך מירוץ החלל. מסלול הירח שלהם, EVA קרקע מוצקה, נמשך רק פחות משעתיים וחצי.

האישה הראשונה שביצעה טיול בחלל

סבטלנה סביצקאיה, קוסמונאוט סובייטי, הייתה האישה הראשונה שטיילה בחלל בשנת 1984, כמעט 20 שנה לאחר שאונוב צף בחלל הריק. היא וחבר הצוות ולדימיר ג'אניבקוב בילו יותר מ -3 שעות בטיול בחלל.

האישה האמריקאית הראשונה שביצעה טיול בחלל

האסטרונאוט של נאס'א קתרין סאליבן הפכה לאשה האמריקאית הראשונה שהלכה בחלל באוקטובר 1984. סאליבן הגשימה את חלומה להביט על כדור הארץ משקט החלל: 'קרל סייגן כותב על 'הנקודה החיוורת החיוורת' - לא הניסיון שלי, ' היא אמרה ל- demokratija.eu. 'עשיתי [ראיתי] את כדור החוף הכחול והחי.'

האפרו -אמריקאי הראשון שביצע טיול בחלל

בפברואר 1995 הפך האסטרונאוט ברנרד האריס לאפרו -אמריקאי הראשון שביצע טיול בחלל. האריס הקדיש את טיול החלל החלוצי שלו 'לכל ההישגים האפרו-אמריקאים' כך דיווחה BBC . הוא גם נשא עמו את דגל אומת הנבאחו לחלל, כדי לחלוק כבוד לתרבויות מגוונות ולהדגיש את 'מצוקתם כאמריקאים המקוריים', כך דיווחה טמפה ביי טיימס .

קודם כל טיול חלל נשי

בשנת 2019, אסטרונאוטות נאס'א כריסטינה קוך וג'סיקה מאיר הפכו לזוג הנשים הראשון שערכו יחד טיול בחלל, והחליפו בקר כוח כושל במעבדה המקיפה.

משאבים נוספים: