Газета Завтра 46 (1198 2016)

Притяжение в космосе

Притяжение в космосе

Алексей Анпилогов

«Воздушный шарик» и «беличье колесо» на орбите

Институт медико-биологических проблем (ИМБП) Российской академии наук и РКК "Энергия" договорились о разработке центрифуги малого радиуса для создания искусственной гравитации на орбитальной станции. Об этом сообщил в прошедший четверг журналистам директор ИМБП Олег Орлов.

Проблема космического пространства для человека — это, в первую очередь, проблема гравитации. Вездесущая сила тяжести, с которой мы боремся на Земле, создавая самолёты, вертолёты или дирижабли, в космическом пространстве становится тем самым "недостающим звеном", без которого пребывание человека в космосе — лишь краткий "визит в гости", без надежды когда-либо остаться в космосе на сколько-нибудь долгий срок.

Без силы тяжести, столь привычной нам на Земле, в организме любого человека происходят необратимые изменения: вымывается кальций и другие микроэлементы, необходимые для поддержания в исправности нашего костного скелета, без нагрузки атрофируются многие важные мышцы. Вернувшиеся на Землю космонавты на протяжении первой недели буквально не могут сидеть — для сидения необходима сила тяжести и ягодичные мышцы космонавтов просто "забывают" о такой ежедневной привычной нам нагрузке. Космонавтам трудно ходить — и в силу того, что атрофируются мышцы ног, и в силу того, что подошвы становятся неимоверно чувствительными — ведь им не на что опираться в условиях невесомости.

Современный рекорд по непрерывному пребыванию человека в космосе в условиях невесомости остаётся непревзойдённым вот уже на протяжении 20 лет. Он был поставлен в 1995 году российским космонавтом Валерием Поляковым, чей полёт продлился 437 суток 17 часов 58 минут. Именно столько, около полутора лет, согласно всем расчётам, продлится и возможный полёт, если человечество решится на его проведение с современным уровнем ракетно-космических технологий.

Однако тот рекорд дался Полякову отнюдь не даром. По воспоминаниям коллег, которые, сменяясь, были рядом с ним всю его рекордную экспедицию на станции "Мир", он ежедневно изнурял себя многочасовыми физическими упражнениями, нагружая все мышцы и собственный скелет лично им разработанным комплексом упражнений: невесомость не простила бы расслабления российскому рекордсмену.

Но одно дело — послать космонавта-одиночку с главной целью доказать возможность длительного пребывания в космосе, и совсем другое — обеспечить всех космонавтов неким суррогатом естественной земной гравитации. Ведь, если честно, у космонавтов совершенно нет "лишнего" времени — ни на орбите Земли, ни в будущих полётах к Луне или к другим планетам и спутникам Солнечной системы. И тут, конечно на первый план выходят уже внешние, механические системы, которые могут своим действием создать эффект искусственной гравитации.

Самая простая и одна из самых удобных систем — это вращающийся модуль. Во многих научно-фантастических фильмах межпланетные корабли будущего оснащены красивым "бубликом" (тором), который неспешно вращается вокруг основного "веретена" космического корабля или орбитальной станции. В таком модуле неизбежно создаётся центробежная сила, которая и прижимает космонавтов к внешней поверхности вращающегося тора и создаёт для них почти "настоящую" гравитацию. Однако пока что такой модуль выглядит красиво только в фантастике: для сочленения вращающегося тора и центральной, неподвижной части космической станции ещё не придумали удобного подвижного соединения, которое бы прочно удерживало атмосферу внутри космической станции, а сам размер такого модуля пока не позволяет вывести его на существующих ракетах: громадный "бублик" просто не помещается под небольшими головными обтекателями.

Конечно, в достаточно близком будущем такие вращающиеся орбитальные станции и корабли станут обычным решением, но пока что у человечества не так много возможностей — и центрифуга ИМБП может стать важным промежуточным шагом к полноценной жизни в космосе.

Даже для такой небольшой центрифуги, которая, скорее всего, сможет создать искусственную гравитацию лишь для одного космонавта, надо использовать технологии, которые находятся на пределе возможностей современной космонавтики.

Центрифуга короткого радиуса всё равно будет иметь геометрический размер в несколько метров, и её можно будет разместить лишь на борту так называемого трансформируемого модуля, который сейчас разрабатывает РКК "Энергия".

Российский трансформируемый космический модуль состоит из центрального жёсткого отсека постоянного объёма и разворачиваемой вокруг него многослойной трансформируемой гермооболочки — по сути дела, громадного космического "воздушного шарика". При этом размеры внутреннего, жёсткого отсека полностью соответствуют рабочим зонам традиционных отсеков космической станции, а внешняя трансформируемая оболочка состоит из различных функциональных слоёв: слоя защиты от метеоритов и от радиации, теплоизоляции и внешнего несущего слоя. В транспортном положении оболочка компактно уложена вокруг отсека, что позволяет поместить модуль под головными обтекателями эксплуатируемых в настоящее время ракет-носителей.

Вполне возможно, что такой вариант с надувным модулем и компактной центрифугой станет тем компромиссом, с помощью которого будут решать вопросы искусственной гравитации в ближайшем будущем, открывая человечеству путь в далёкий космос…