Avaruuskävely

Avaruuskävely on astronautin  työ tai kävely ulkoavaruudessa avaruusaluksensa ulkopuolella . Venäjällä , Yhdysvalloissa , Euroopassa käytetty termi "ulkopuolinen toiminta" (VKD, eng . Extra-vehicular activity, EVA ) on laajempi ja sisältää myös käsitteen poistuminen aluksesta Kuun , planeetan tai muun avaruusobjektin pinnalle .  

Historiallisesti ensimmäisten avaruusalusten suunnitteluominaisuuksien erojen vuoksi Yhdysvalloissa ja Neuvostoliitossa avaruuskävelyjen alkamisajankohta määritetään eri tavalla. Neuvostoliiton avaruusaluksissa oli alusta asti erillinen sulkuosasto, minkä vuoksi hetkeä, jolloin astronautti laskee paineen ilmalukosta ja joutuu tyhjiöön , pidetään avaruuskävelyn alkamisena ja sen päättymisenä on se hetki, jolloin luukku suljetaan.
Varhaisilla amerikkalaisilla aluksilla ei ollut ilmalukkoa, ja koko laiva oli paineeton avaruuskävelyn aikana. Näissä olosuhteissa hetkeä, jolloin astronautin pää työntyi avaruusaluksen ulkopuolelle, pidettiin avaruuskävelyn alkamisena, vaikka hänen ruumiinsa olisi edelleenkin osastossa (ns. englantilainen  ajoneuvon ulkopuolinen Stand-up-aktiviteetti, SEVA ) . Moderni amerikkalainen mittapuu ottaa puvun kytkimen omatehoiseen EVA:n alkuun ja paineistuksen alkuun EVA:n päätteeksi.

Avaruuskävelyt voidaan suorittaa eri tavoin. Ensimmäisessä tapauksessa astronautti liitetään avaruusalukseen erityisellä turvaköydellä , joskus yhdistettynä hapensyöttöletkuun (tässä tapauksessa sitä kutsutaan "napanuoraksi"), kun taas pelkkä astronautin lihasvoima riittää palatakseen avaruusalus. Toinen vaihtoehto on täysin autonominen lento ulkoavaruudessa. Tässä tapauksessa on varmistettava mahdollisuus palata avaruusalukseen käyttämällä erityistä teknistä järjestelmää (katso Asennus astronautin liikuttamiseen ja ohjaamiseen ).

Liikkuminen aseman pinnalla tapahtuu kääntymällä siihen asennettujen karabiinien kaiteiden välillä, ja ne on yhdistetty astronautiin noin 8 metrin pituisilla turvapyyhkeillä, jotka pystyvät kantamaan jopa 4 tonnin massan [1] .

Historiallisia faktoja

• Ensimmäisen avaruuskävelyn teki Neuvostoliiton kosmonautti Aleksei Leonov 18. maaliskuuta 1965 [2] Voskhod-2- avaruusaluksesta käyttämällä joustavaa (täytteistä) ilmalukkoa. Ensimmäisellä avaruuskävelyllä käytetty Berkut - puku oli tuuletustyyppinen ja kulutti noin 30 litraa happea minuutissa, ja sen kokonaismäärä oli 1666 litraa, suunniteltu 30 minuutin ajaksi astronautin oleskelusta ulkoavaruudessa. Paine-eron vuoksi avaruuspuku turpoutui ja häiritsi suuresti astronautin liikkeitä, mikä vaikeutti erityisesti Leonovin paluuta Voskhod-2:een. Ensimmäisen poistumisen kokonaisaika oli 23 minuuttia 41 sekuntia [3] (josta 12 minuuttia 9 sekuntia laivan ulkopuolella), ja sen tulosten perusteella tehtiin johtopäätös henkilön mahdollisuudesta tehdä erilaisia ​​töitä ulkona. tilaa.
• Ensimmäinen nainen, joka käveli ulkoavaruudessa, oli Svetlana Evgenievna Savitskaya . Poistuminen tapahtui 25. heinäkuuta 1984 Salyut-7- kiertoradalla sijaitsevalta avaruusasemalta .
• Pisin avaruuskävely oli amerikkalainen Susan Helms 11. maaliskuuta 2001 , ja se kesti 8 tuntia ja 56 minuuttia.
• Ennätys uloskäyntien määrässä (16) ja oleskelun kokonaiskestossa (78 tuntia 48 minuuttia) avoimessa avaruudessa kuuluu Neuvostoliiton ja Venäjän kosmonautille Anatoli Solovjoville .
• Ensimmäisen avaruuskävelyn planeettojenvälisessä avaruudessa suoritti amerikkalainen astronautti Alfred Worden , Apollo 15 -kuun retkikunnan miehistön jäsen . Warden meni ulkoavaruuteen siirtämään otetut kartta- ja panoraamakameroiden valokuvafilmit huoltomoduulista komentomoduuliin.

Avaruuskävelyjen vaarat

Avaruuskävelyt ovat vaarallisia monista eri syistä. Ensimmäinen on törmäyksen mahdollisuus avaruusromun kanssa . Ratanopeus 300 km :n korkeudessa Maan yläpuolella (miehitetyn avaruusaluksen tyypillinen lentokorkeus) on noin 7,7 km/s. Tämä on 10 kertaa luodin nopeus , joten pienen maalihiukkasen tai hiekkahiekan liike-energia vastaa samaa energiaa luodilla, jonka massa on 100 kertaa . Jokaisen avaruuslennon myötä kiertoradalle tulee yhä enemmän roskia, minkä vuoksi tämä ongelma on edelleen vaarallisin.

Toinen syy avaruuskävelyjen vaaroihin on se, että ulkoavaruuden ympäristö on erittäin vaikea lentoa edeltävälle simulaatiolle. Avaruuskävelyt suunnitellaan usein myöhään lentosuunnitelman kehittämisessä, kun havaitaan kiireellisiä ongelmia tai toimintahäiriöitä, joskus jopa itse lennon aikana. Avaruuskävelyjen mahdollinen vaara johtaa väistämättä astronauteihin kohdistuvaan tunnepaineeseen .

Mahdollinen vaara on mahdollisuus katoamiseen tai kelpaamattomaan poistamiseen avaruusaluksesta , mikä uhkaa kuolemaa hengityselinten seoksen ehtymisen vuoksi. Vaarallisia ovat myös avaruuspukujen mahdolliset vauriot tai puhkeaminen , joiden paineen aleneminen uhkaa hapettumista ja nopeaa kuolemaa , jos astronautit eivät ehdi palata laivaan ajoissa. Vain yksi avaruuspukuvauriotapaus sattui, kun Atlantis STS -37 :n lennon aikana pieni sauva lävisti yhden astronautin käsineen. Onneksi paineenalennusta ei tapahtunut, koska sauva juuttui ja tukki muodostuneen reiän. Puhkeaa ei edes huomattu ennen kuin astronautit palasivat alukselle ja alkoivat tarkistaa puvut. [neljä]

On merkittävää, että ensimmäinen melko vaarallinen tapaus tapahtui jo astronautin ensimmäisen avaruuskävelyn aikana. Saatuaan ensimmäisen uloskäynnin ohjelman valmiiksi Aleksei Arkhipovitš Leonovilla oli vaikeuksia palata alukselle, koska turvonnut avaruuspuku ei mennyt Voskhodin ilmasulun läpi . Ainoastaan ​​avaruuspuvun hapenpaineen vapautuminen mahdollisti silloin lennon turvallisesti.

Toinen mahdollisesti vaarallinen tapahtuma tapahtui Discovery - avaruusaluksen (lento STS-121 ) astronautien toisen avaruuskävelyn aikana . Piers Sellersin puvusta irrotettu erityinen vinssi , joka auttaa palaamaan asemalle ja estää astronautia lentämästä avaruuteen. Huomattuaan ongelman ajoissa Sellers ja hänen kumppaninsa pystyivät kiinnittämään laitteen takaisin, ja poistuminen suoritettiin turvallisesti. [5]

Vaikka tällä hetkellä ei ole tiedossa avaruuskävelyihin liittyviä onnettomuuksia, avaruusteknologian kehittäjät yrittävät vähentää ajoneuvon ulkopuolisen toiminnan tarvetta. Tällaisen tarpeen poistamisessa esimerkiksi avaruudessa suoritettaessa kokoonpanotyötä voidaan auttaa kehittämällä erityisiä kauko-ohjattavia robotteja .

Koska "päivä" miehitetyillä asemilla kiertoradalla kestää vain noin 90 minuuttia, noin puolet ajasta astronautit työskentelevät ilman auringonvaloa, vain taskulampuilla ja valonheittimillä asemalta.

Tilastot ja saavutukset

Avaruuskävelyjen ennätyskesto kasvaa

Poistumisaika	Julkaisupäivä	Poistu osallistujista	avaruusalus	Huomautuksia
16 min	18. maaliskuuta 1965	Aleksei Leonov	Voskhod-2	Ensimmäinen avaruuskävely
36 min	3. kesäkuuta 1965	Edward Valkoinen	Kaksoset 4	Ensimmäinen Amerikan avaruuskävely
2 h 07 min	5. kesäkuuta 1966	Eugene Cernan	Kaksoset-9A
2 h 08 min	14. syyskuuta 1966	Richard Gordon	Kaksoset 11
2 h 29 min	12. marraskuuta 1966	Edwin Aldrin	Kaksoset 12
37 min	16. tammikuuta 1969	Aleksei Eliseev Jevgeni Khrunov	Sojuz-5, Sojuz-4	Ensimmäinen ryhmä avaruuskävely Ensimmäinen siirtyminen aluksesta toiseen ulkoavaruuden kautta
2 h 47 min	21. heinäkuuta 1969	Neil Armstrong Edwin Aldrin	Apollo 11	Ensimmäinen uloskäynti kuun pinnalle
4 h 01 min	19. marraskuuta 1969	Charles Conrad Alan Bean	Apollo 12	Poistu kuun pinnalle
4 h 48 min	5. helmikuuta 1971	Alan Shepard Edgar Mitchell	Apollo 14	Poistu kuun pinnalle
6 h 33 min	31. heinäkuuta 1971	David Scott James Irwin	Apollo 15	Poistu kuun pinnalle
7 h 12 min	1. elokuuta 1971	David Scott James Irwin	Apollo 15	Poistu kuun pinnalle
7 h 23 min	22. huhtikuuta 1972	John Young Charles Duke	Apollo 16	Poistu kuun pinnalle
7 h 37 min	13. joulukuuta 1972	Eugene Cernan Harrison Schmitt	Apollo 17	Poistu kuun pinnalle
8 h 29 min	13. toukokuuta 1992	Pierre Tuot Richard Heeb Thomas Akers	STS - 49 Endeavour
8 h 56 min	11. maaliskuuta 2001	James Voss Susan Helms	STS -102 Discovery / ISS

Yhden henkilön yhden lennon aikana tekemien avaruuskävelyjen enimmäismäärän lisääminen

Lähtöjen määrä lentoa kohden	Saavutuspäivämäärä	Astronautti / astronautti	avaruusalus	Huomautuksia
yksi	18. maaliskuuta 1965	Aleksei Leonov	Voskhod-2	Ensimmäinen avaruuskävely
2	20. heinäkuuta 1966	Michael Collins	Kaksoset 10
3	14. marraskuuta 1966	Edwin Aldrin	Kaksoset 12
neljä	2. elokuuta 1971	David Scott	Apollo 15	Neljästä uloskäynnistä kolme uloskäyntiä kuun pinnalle
5	18. toukokuuta 1984	Leonid Kizim Vladimir Solovjov	Salyut-7
6	8. elokuuta 1984	Leonid Kizim Vladimir Solovjov	Salyut-7
7	20. helmikuuta 1992	Sergei Krikalev	Maailman	Anatoli Solovjov toisti saavutuksen 14. tammikuuta 1998 lennolla Mir -asemalle ja Andrew Morgan 25. tammikuuta 2020 lennon aikana ISS :lle.

Avaruuskävelyjen enimmäismäärän lisääminen astronautin / astronautin uran aikana

Poistuneiden määrä uraa kohden	Saavutuspäivämäärä	Astronautti / astronautti
yksi	18. maaliskuuta 1965	Aleksei Leonov
2	20. heinäkuuta 1966	Michael Collins
3	14. marraskuuta 1966	Edwin Aldrin
neljä	21. heinäkuuta 1969	Edwin Aldrin
5	2. elokuuta 1971	David Scott
6	8. elokuuta 1984	Leonid Kizim Vladimir Solovjov
7	28. toukokuuta 1986	Leonid Kizim Vladimir Solovjov
kahdeksan	31. toukokuuta 1986	Leonid Kizim Vladimir Solovjov
9	22. lokakuuta 1993	Aleksanteri Serebrov
kymmenen	29. lokakuuta 1993	Aleksanteri Serebrov
yksitoista	6. syyskuuta 1997	Anatoli Solovjov
12	20. lokakuuta 1997	Anatoli Solovjov
13	3. marraskuuta 1997	Anatoli Solovjov
neljätoista	6. marraskuuta 1997	Anatoli Solovjov
viisitoista	8. tammikuuta 1998	Anatoli Solovjov
16	14. tammikuuta 1998	Anatoli Solovjov

Katso myös

• Luettelot avaruuskävelyistä
• avaruuskisa

Muistiinpanot

1. ↑ Avaruustyökalupakki: Kuinka ISS rakennetaan // TechInsider
2. ↑ LEONOV Arkistokopio 22. elokuuta 2018 Wayback Machinessa // Great Russian Encyclopedia . Osa 17. Moskova, 2010, s. 281
3. ↑ 45 vuotta sitten mies meni ulkoavaruuteen . Haettu 18. maaliskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 31. maaliskuuta 2014. (määrätön)
4. ↑ Explosive Decompression and Vacuum Exposure Arkistoitu 21. marraskuuta 2008 Wayback Machinessa ( Explosive Decompression and Vacuum Exposure ) 
5. ↑ Yhdellä yhdysvaltalaisista astronauteista oli ongelmia avaruuskävelyn aikana. Arkistokopio 2. maaliskuuta 2008 Wayback Machinessa  (venäjäksi)

Kirjallisuus

• Cosmonautics News V.16 nro 1 (276) 2007
• Borisenko I. G. Avoimessa avaruudessa. Moskova, Kustantaja Mashinostroenie, 1984, 176 sivua, levikki 40 000 kappaletta.

Linkit

• NASA JSC Document Walking to Olympus: EVA Chronology  ( pdf  )
• 1974 Skylab Extravehicular  Activity Development Report - 1974 ( pdf  )
• Avaruussukkulan ulkopuolisen liikkumisyksikön analyysi  - 1986 ( pdf  )
• NASA Space Shuttle EVA - työkalut ja laitteet viitekirja - 1993 ( pdf  )