NASA разработает скафандр на 40% легче для миссий на Марс

На Марсе астронавт столкнется с принципиально иными условиями, чем на Луне. Планета с гравитацией в 38% от земной требует полного пересмотра конструкции защитного костюма. NASA определила требования к новому марсианскому скафандру — он должен быть на 40% легче текущего.

Нынешний скафандр Exploration Extravehicular Mobility Unit (xEMU) создан для лунных миссий программы «Артемида» и весит 170 килограммов. На Луне эта масса субъективно ощущается как 28 килограммов из-за слабой гравитации, что приемлемо для работы. На Марсе такой скафандр будет давить с силой 64 килограмма, что критически усложнит передвижение и резко повысит расход энергии астронавта. Новая марсианская модель (MxEMU) должна весить не более 104 килограммов.

Почему вес так важен? Ответ прост: кислород. Астронавт, идущий в тяжелом скафандре по марсианской поверхности, быстрее устанет и потребляет больше кислорода. Это напрямую влияет на время работы вне базы и радиус безопасного возврата. Инженеры NASA рассчитали расход на основе реальной физиологии: астронавт весит около 50-100 килограммов, его аэробная способность составляет в среднем 36 миллилитров кислорода на килограмм в минуту. Но во время полета на Марс, длящегося месяцы, космонавт потеряет 15-25% своей физической выносливости. К прибытию на планету он станет слабее.

Система жизнеобеспечения скафандра (PLSS) — это сложный рюкзак с кислородом, углекислотным фильтром и системой теплорегулирования. В текущей модели он весит 102 килограмма, в новой должен весить 62 килограмма. Герметичный костюм (система герметичной одежды, PGS) сократится с 68 до 42 килограммов. Внутреннее давление в скафандре само по себе помогает частично поддерживать вес конструкции — примерно 22 килограмма нагрузки снимается с плеч астронавта за счет этого давления.

Главный вызов — не просто сделать костюм легче, а сохранить его безопасность. Текущий xEMU устойчив к двойной неисправности: если один компонент сломается, костюм продолжит защищать астронавта. Старые скафандры эпохи «Аполлонов» были легче благодаря интегрированной конструкции, где компоненты встраивались прямо в ткань и каркас костюма. Но они выдерживали только одну критическую поломку. Для Марса инженеры рассматривают возврат к этому подходу, но с уточнениями в безопасности.

Критический сценарий, который учитывают разработчики — это отказ марсохода в нескольких километрах от базы. Астронавт вынужден идти в скафандре пешком. При стандартной скорости ходьбы 3,5 км/ч безопасное расстояние для возврата — 1,8 километра за 30 минут. С более тяжелым скафандром астронавт истощит запас кислорода быстрее и не сможет дойти до спасения. Снижение веса костюма напрямую расширит этот радиус безопасности.

Первые астронавты, отправляющиеся на Марс, будут понимать, что облегченный скафандр означает допущение определенных рисков. Но инженеры NASA работают над тем, чтобы эти риски были управляемыми. Задача состоит в том, чтобы найти баланс между легкостью конструкции, надежностью защиты и практической возможностью выполнять работу на поверхности красной планеты.

Источник: Universe Today