Скафандр Sokol используется астронавтами для полетов с Земли на МКС и обратно на Землю. Этот костюм защищает от чрезвычайных ситуаций, таких как декомпрессия.
Как живут на МКС: физкультура, гигиена и невесомые весы
Полет в космос сегодня означает только одно: посещение МКС, ведь это наш единственный внеземной дом. Это непростое место для жизни. От кухонной раковины до спальной кабины — давайте посмотрим, как устроена жизнь в космосе.
Завтрак на МКС начинается в 6:00 утра по Гринвичу. В Москве девять часов утра. Независимо от того, светит солнце на станцию или нет, обитатели МКС видят 16 закатов и 16 восходов каждые 24 часа. Через полтора часа после запуска связь с Землей установлена, но за это время они успевают проверить системы станции и привести ее в порядок. Уборка
В умывальной комнате экипаж хранит пакеты с самыми личными вещами — зубными щетками, кремами и бритвами. Здесь они моют их — точно так же, как на Земле, только вода не идет из крана, а находится в пластиковом пакете со шлангом.
Несмотря на отсутствие гравитационного притяжения Земли, вода, вытекающая из мешка, не распространяется по комнате. Благодаря поверхностному натяжению небольшое количество воды остается на коже астронавтов, чтобы они могли распределить ее по всему телу, смешав с пеной для ванны — точно так же, как это делают астронавты. Затем оставшаяся вода собирается полотенцем, которое подвешивается возле вентиляционного окна. Температура в станции поддерживается на уровне комнатной, поэтому вода относительно быстро испаряется и отсасывается в вентиляционную шахту. Там влага снова конденсируется, удаляется для очистки и вскоре снова готова к использованию.
Вся парфюмерия и косметика здесь такая же, как на Земле, в таких же емкостях. Мужской персонал бреется как станками, так и электрическими бритвами. Это делается возле капота, чтобы срезанные волосы не разлетались по всему отделению, а затем капот очищается с помощью пылесоса. Таким же образом ховер используется для стрижки ногтей.
У некоторых женщин-астронавтов длинные волосы, но содержать их в чистоте на станции не проблема. Для мытья головы все, кроме тех, кто предпочитает бриться наголо, как итальянский астронавт Лука Пармитано, используют несмываемый шампунь. Сначала на волосы наносят тюбик воды, затем шампунь, после чего голову вытирают полотенцем.
Зубы чистят обычным способом — некоторые пользуются электрическими зубными щетками, другие — обычной зубной щеткой. После чистки зубов остатки зубной пасты и воды аккуратно выплескиваются на полотенце. Однако некоторые люди предпочитают глотать зубную пасту. Это совсем не вредно и экономит полотенца.
Полотенца, как и остальную одежду астронавтов, никогда не кладут в стиральную машину. На МКС недостаточно воды для стирки одежды. Все грязные предметы загружаются на грузовое судно в контейнерах: Они покидают МКС и сгорают в атмосфере вместе с использованным грузовым кораблем. Иногда, однако, скафандры отправляют обратно на Землю, где их стирают и ремонтируют. Оказывается, скафандры — единственная часть космического гардероба, которую время от времени стирают.
Измерения
Как следить за весом, если весов нет? На МКС есть два монитора массы тела, потому что врачам на Земле очень важно знать, не теряют ли члены экипажа вес слишком быстро из-за потери мышечной массы (речь не идет об ожирении: во-первых, астронавты и космонавты занимаются спортом по 2,5 часа в день, а во-вторых, их рацион сбалансирован и не слишком богат).
Первый прибор, советский ИМ-01М (измеритель массы), работает как гармонический осциллятор, рассчитывая период платформы на пружине обратно массе тела на платформе. Второе устройство, американское космическое устройство для измерения линейного ускорения массы (SLAMMD), основано на втором законе Ньютона о зависимости силы от массы и ускорения. Астронавт стоит на длинной руке устройства, основание которого прикреплено к платформе, поддерживаемой двумя пружинами. Измеряя ускорение тела, устройство вычисляет массу.
Точность российского прибора составляет до 200 граммов, американского — примерно столько же, но в среднем разница между ними составляет 1,1 миллиграмма. Ни один из них не обеспечивает высокой точности измерения абсолютного веса, но они позволяют регистрировать относительные изменения массы тела астронавтов.
В отличие от массы тела астронавтов, на которую на Земле работает целый отдел врачей, температура тела не представляет особого интереса. Космонавты редко болеют — здесь негде подхватить грипп или кишечную палочку, да и простудиться сложно; наоборот, всегда немного теплее, чем обычно. Наоборот, здесь всегда немного теплее, чем обычно. На случай, если вам нужно измерить температуру, как на российских, так и на американских костюмах есть датчики температуры уха.
А два года назад, во время эксперимента «Термолаб», весь экипаж станции был вынужден носить на лбу круглые температурные датчики.
В то время немецкие ученые изучали влияние невесомости на циркадные ритмы, а температура тела является одним из самых очевидных показателей «биологических часов». После окончания эксперимента термометры на МКС снова исчезли.
Все знают, что космонавты едят суп из тюбика и разбавляют водой сухое картофельное пюре. Самое главное — избегать крошек и капель, потому что они разлетаются повсюду на станции и могут попасть в электросеть или чувствительное оборудование, а это опасно. Поэтому долгое время космонавты не имели, например, свежего хлеба, а обходились молоком, приготовленным из специальной муки, и вовсе не из излишнего страха. В 1965 году американские астронавты Вирджил Гриссом и Джон Янг, экипаж миссии «Джемини-3», пронесли на борт космического корабля сэндвич. Крошки разлетелись повсюду и чуть не вызвали короткое замыкание. С тех пор хлебу в космосе сказали «нет» и разрешили только бутерброды с тортильей.
Но в 2018 году хлеб можно будет увидеть на МКС. Для этого немецкие инженеры разработали печь, прототип которой уже находится в эксплуатации.
Секрет заключается в особом тесте, из которого получается хлеб, не оставляющий крошек. Нужна особая конструкция духовки: она должна работать от слабой сети, а ее мощность не должна превышать 250 ватт (в земных кухнях электрические духовки работают с мощностью 2-5 киловатт, в десять раз больше). Поверхность приборов, используемых в МКС, не должна быть горячее 45 °C. Поэтому инженеры используют нетеплопроводные материалы и создают слабый вакуум внутри печи: таким образом, вода закипает при более низкой температуре, и булочку не нужно нагревать до обычных 200-250 градусов.
Спорт
Отсутствие гравитационного притяжения Земли приводит к тому, что мышцы членов экипажа МКС медленно умирают и полностью разрушили бы их без ежедневных тренировок, которые астронавты не пропускают даже в выходные дни. Помимо атрофии мышц, невесомость также грозит потерей костной ткани, что на Земле может привести к повышенной хрупкости. Симптомы истончения костей после космического полета похожи на земной остеопороз и очень неприятны. С этим заболеванием можно бороться, добавляя в рацион кальций и занимаясь физическими упражнениями.
На МКС есть четыре тренажера: две беговые дорожки, велотренажер и тренажер с вакуумной штангой.
Первым спортивным оборудованием на МКС стала система TVIS (Treadmill Vibration Isolation System). Беговая дорожка движется как обычная беговая дорожка, но в отличие от беговых дорожек в вашем спортзале, TVIS имеет «ремень» — систему ремней и пружин, которые регулируют длину. Перед началом пробежки космонавт прикрепляет ремни к поясу специальной жилетки. Он удерживает астронавта вблизи орбиты и создает немалую нагрузку. Усилие, необходимое для перемещения беговой дорожки с помощью ремней, эквивалентно весу от 40 до 100 кг, а шаг в 2,5 кг позволяет астронавтам прикладывать нагрузку, эквивалентную их весу на Земле или больше. По словам астронавтов, бег со жгутами похож на бег на Земле с тяжелым рюкзаком на спине.
TVIS отделен от фюзеляжа станции системой амортизаторов и гироскопов, чтобы вибрации, создаваемые двигательными ногами, не влияли на другие системы МКС. Основными источниками ударов и вибрации на станции являются компрессоры вентиляционной системы и гироскопы (механизмы, обеспечивающие выравнивание курса). Инженеры не хотели добавлять к этим вибрациям вибрации от спортивного оборудования, поэтому они плотно укутали TVIS и регулярно измеряли вибрации в российской части станции во время тренировок на трассе. Данные о вибрации, а также данные о треке (продолжительность, интенсивность и пульс космонавтов) были отправлены на Землю, где их проанализировали врачи и инженеры. В 2001 году комитет экспертов признал недостатки конструкции TVIS и решил заменить ее, но это произошло не сразу.
Когда в 2009 году экипаж МКС увеличился с 3 до 6 человек, потребовалась вторая беговая дорожка. Затем НАСА разработало комбинированную беговую дорожку с внешним сопротивлением (COLBERT), которая, как и TVIS, создает нагрузку с помощью регулируемой «трапециевидной» пружины. Электроника более совершенна: спортсмены могут создавать индивидуальные программы тренировок (например, интервальные забеги) и устанавливать время пробежки.
Вместо энергоемкой системы гашения вибрации TVIS компания COLBERT разработала новую систему, которая вообще не требует энергии. Он состоит из пружин и соединенных с ними амортизаторов, подвешенных на специально усиленном кронштейне.
Третья часть, российский БД-2, который заменяет ТВИС, был доставлен на станцию двумя рейсами грузовых кораблей в 2012 и 2013 годах. Как и их американские коллеги, разработавшие COLBERT, инженеры РКК «Энергия» отказались от концепции гироскопа и оснастили трек пружинами и амортизаторами.
Две дорожки станции позволяют развивать скорость от 2,6 до 20 км/ч, а пробежка может длиться до четырех часов, поэтому космонавты иногда даже пробегают марафонскую дистанцию. Первой это сделала американка Сунита Уильямс, за которой через несколько лет последовал британец Тим Пик.
