Нові технології для космічних скафандрів покращать безпеку астронавтів на МКС

Міжнародна космічна станція продовжує слугувати унікальною лабораторією для випробування новітніх технологій, особливо у сфері розробки та вдосконалення космічних скафандрів. Нещодавні дослідження зосередилися на покращенні захисту астронавтів під час позакорабельної діяльності та підготовці до майбутніх місій на Місяць і Марс.

Першого травня астронавти здійснили вихід у відкритий космос для встановлення обладнання, яке підтримуватиме сьому розкладну сонячну батарею на зовнішній поверхні космічної станції. Кожна з цих батарей виробляє понад 20 кіловат електроенергії, а разом вони збільшать виробництво енергії до 30%, що дозволить проводити більше наукових операцій на орбітальній лабораторії.

Канадське космічне агентство провело важливе дослідження радіаційного моніторингу під час виходів у відкритий космос. Вони використовували мініатюрну, енергоефективну бездротову систему вимірювання радіації — дозиметр, який члени екіпажу носили під час виходів у космос. Результати показали, що такий пристрій є ефективним способом моніторингу індивідуальної дози опромінення під час позакорабельної діяльності. Крім того, цей пристрій має потенційне застосування на Землі, наприклад, для моніторингу радіаційного опромінення під час лікування раку.

Японське агентство аерокосмічних досліджень провело експеримент SpaceSkin на платформі ExHAM, оцінюючи довговічність тканини з вбудованими датчиками для виявлення пошкоджень. Датчики, інтегровані в зовнішній шар скафандра, можуть виявляти пошкодження, спричинені мікрометеоритами. Дослідники задокументували фактори, які слід враховувати при розробці текстилю з сенсорними можливостями, а також здатність матеріалів витримувати небезпеки космічного простору.

На зовнішній поверхні МКС встановлено експериментальну установку MISSE для дослідження впливу космічного середовища на різні матеріали та компоненти. В рамках експерименту MISSE-7 були протестовані незаймані волокна зі скафандрів місії «Аполлон» та інші, подряпані місячним пилом, щоб вивчити комбінований вплив абразивного зношування та радіаційного пошкодження. Дослідники повідомляють про значну деградацію тканин, що вказує на необхідність розробки способів запобігання або зменшення радіаційного пошкодження скафандрів під час тривалих місій на Місяць.

MISSE-9 випробував матеріали скафандрів, оброблені дилатантними рідинами. Ці суспензії дрібних частинок у рідині реагують на навантаження швидкою зміною стану з рідкого на твердий. Дослідження показало, що матеріали зберегли свої механічні характеристики та стійкість до проколів після тривалого впливу космічного середовища.

Важливим аспектом безпеки під час виходу у відкритий космос є підтримання належної температури, оскільки вона може сягати 250 градусів. Експеримент SERFE (Spacesuit Evaporation Rejection Flight Experiment) випробував технологію використання випаровування води для відведення тепла від скафандра, щоб члени екіпажу та обладнання залишалися при відповідних температурах. Поточний метод охолодження, який називається сублімацією, передбачає виділення невеликої кількості води в космос, де вона замерзає, а потім перетворюється на пару, яка розсіюється, забираючи з собою тепло. Технологія SERFE може бути менш чутливою до забруднення води порівняно з сублімацією.

20 січня 2025 року члени екіпажу зібрали зразки для дослідження зовнішніх мікроорганізмів МКС, яке вивчає, чи можуть мікроорганізми виходити через вентиляційні отвори станції та виживати в космосі. Результати можуть допомогти визначити необхідні зміни в конструкції космічних апаратів, включаючи скафандри, щоб запобігти забрудненню Марса та інших місць дослідження мікробами людського походження.

Для виходу у відкритий космос члени екіпажу використовують спеціалізовані шлюзи. Шлюзи також дозволяють розгортати супутники та інше зовнішнє обладнання. Шлюз Nanoracks Bishop став першим комерційним шлюзом, встановленим на космічній станції. Його розміри, конструкція та автоматизація забезпечують швидше та ефективніше переміщення матеріалів з станції та на станцію, зменшуючи час роботи екіпажу та роботизованих систем. Окрім полегшення виходів у відкритий космос, цей об'єкт може підтримувати розширене комерційне використання космічної станції та розширити дослідницькі можливості.