Разработан пропотип нового биоскафандра

Чем сильнее мы желаем защитить астронавта от открытого космоса, тем тяжелее становится его костюм. Ворочаться в таком крайне неудобно. Не пора ли двинуться в противоположную сторону и создать тонкий скафандр, ощущаемый как невесомое продолжение тела? Оказывается, экспериментальные прототипы таких скафандров уже сшиты.
Дава Ньюман позирует в своём биоскафандре у скульптуры Генри Мура (Henry Moore)
Дава Ньюман позирует в своём биоскафандре у скульптуры Генри Мура (Henry Moore) "Склоняющаяся фигура" (Reclining Figure), стоящей около одного из зданий Массачусетского технологического (фото Donna Coveney).
Эволюция скафандров привела к появлению совершенных моделей, которые космонавты и астронавты с успехом применяют на околоземной орбите. Однако работа в этих костюмах — дело нелёгкое. Из-за внутреннего давления большие усилия приходится прикладывать для того, чтобы согнуть руку или ногу. А ведь на других планетах — Луне или Марсе, к примеру, наличие пусть и слабой, но гравитации — ещё больше усугубит эту проблему.

"Традиционные громоздкие костюмы не обеспечивают мобильность астронавтов, необходимую в миссиях с частичной гравитацией. Нам действительно необходимо разработать скафандры для куда большей мобильности", — утверждает профессор Дава Ньюман (Dava Newman) из Массачусетского технологического института (MIT). И она знает, о чём говорит. Над скафандрами будущего вместе с коллегами по институту она работает не один год.

Основной принцип работы нового костюма: приложение механического давления для поддержания тела в нормальном состоянии, в противовес используемому четыре десятка лет внутреннему давлению воздуха в скафандре.

Если поверхность такого скафандра будет плотно прилегать к коже и не позволит телу раздуваться в вакууме, то ему не потребуется наддув воздухом. Последний можно будет подавать, фактически, только в шлем, выполняемый по традиционной технологии.

Такой скафандр не стеснял бы движений человека. А ещё он был бы намного более безопасным, поскольку крошечная пробоина в районе торса или конечностей не приводила бы к разгерметизации. Там ведь выходить наружу практически нечему.

Если в обычном скафандре человек или погиб бы, или был бы вынужден в кратчайшее время вернуться на корабль (или станцию), то с новым скафандром достаточно было бы залепить дырочку пластырем или бандажом, скорее, чтобы остановить кровь, чем не дать выйти воздуху. И можно было бы продолжать работу. Все остальные части костюма таким повреждением нисколько не были бы затронуты.

Прототипы скафандров от Ньюман выполнены по большей части из нейлона и спандекса. Справа: на спине костюма виден
Прототипы скафандров от Ньюман выполнены по большей части из нейлона и спандекса. Справа: на спине костюма виден "дизайнерский" кислородный баллон (фотографии Donna Coveney).
Столь простая, на первый взгляд, идея потребовала углублённой проработки.

Загвоздка в том, что очень прочный и нерастяжимый скафандр обеспечивал нужное по величине механическое противодавление на поверхность тела, но не позволял конечностям двигаться. А упругий и эластичный скафандр — наоборот.

Выход нашли, составив трёхмерную компьютерную модель растяжения кожи человека во время движений, для чего промерили добровольцев вдоль и поперёк.

Выяснилось, что на руках и ногах есть линии, вдоль которых кожа при сгибании конечностей не растягивается. В этих местах и решили проложить прочные нерастяжимые вставки, фактически создав силовой каркас, податливый, но в то же время не позволяющий телу разбухать.

Ньюман со товарищи сообщают, что для ношения в открытом космосе скафандр такого типа должен обеспечивать давление на тело на уровне трети атмосферы, то есть примерно 30 килопаскалей.

Данный показатель практически покорился команде Ньюман: её коллеге Джеффу Хоффману (Jeff Hoffman), их студентами из MIT, и специалистам массачусетской дизайнерской компании Trotti and Associates, помогавшей Даве в этом проекте.

Студентка MIT вручную изготавливает элемент одного из ранних прототипов Bio-Suit. Справа: нерастяжимая нашивка на рукаве биоскафандра (фото Volker Steger/Science Photo Library и Donna Coveney).
Студентка MIT вручную изготавливает элемент одного из ранних прототипов Bio-Suit. Справа: нерастяжимая нашивка на рукаве биоскафандра (фото Volker Steger/Science Photo Library и Donna Coveney).
В существующем прототипе уже достигнут уровень в 20 килопаскалей, а на подходе следующие модификации скафандра Bio-Suit, которые обеспечивают механическое давление в 25-30 килопаскалей.

Правда, все эти костюмы ещё не готовы к работе в космосе, но данные прототипы уже показывают то, к чему стремится весь проект: удобство в движении, низкая масса и ощущение "второй кожи".

Исследователи из MIT утверждают, что примерно 70-80% всех энергозатрат астронавта, работающего в открытом космосе, приходится на противодействие надутому скафандру, стремящемуся распрямить свои "руки" и "ноги". Если убрать это сопротивление — работа станет кардинально легче.

Ньюман напоминает, что идея такого облегающего скафандра впервые была высказана доктором Полом Веббом (Paul Webb) ещё в 1960-х, а принцип нерастяжимых линий — физиком Солом Иберэллом (Saul Iberall) в 1970-х. Однако тогда для реализации этих принципов не было ни подходящих технологий, ни материалов.

Теперь Дава располагает всем необходимым. Она верит в осуществимость биологического скафандра. И не только она одна.

В своё время, когда данный проект только стартовал, его финансировал институт перспективных концепций NASA (NIAC), известный продвижением, хотя крайне спорных и экстравагантных, но непременно многообещающих идей.

Кроме того...
Самая большая черная дыра
Финский астроном Маури Валтонен (Mauri Valtonen) из обсерватории Tuorla заявил об открытии самой крупной из всех существующих черных дыр...
Американские ученые выяснили 9 факторов возникновения рака
Ученые из Гарвардской школы здравоохранения в США...
Мудрый ворон
Недавние эксперименты показали, что вроны умеют логически мыслить, причем некоторые их способности приближаются или даже превосходят таковые у...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
Растяжимая электроника
Растяжимая электроника Растяжимая электроника
Чтобы электронные схемы и проводники можно было встраивать в одежду или различные приборы, надеваемые на тело, они должны быть не только гибкими, но и очень эластичными. Что не всегда одно и то же. Но, как оказалось
Съедобный целлофан из казеина молока и отходов производства биотоплива
Съедобный целлофан из казеина молока и отходов производства биотоплива Съедобный целлофан из казеина молока и отходов производства биотоплива
Съедобную пленку для упаковки продуктов питания можно изготавливать из молочного белка казеина и побочных продуктов производства биотоплива
Проблема контакта с наномиром
Проблема контакта с наномиром Проблема контакта с наномиром
Прежде чем внедрить нанотрубки в микросхему, необходимо создать и стандартизировать систему, которая обеспечит передачу электрических сигналов к ним и от них. После этого откроются новые горизонты в технике
Разработан пропотип нового биоскафандра
Разработан пропотип нового биоскафандра Разработан пропотип нового биоскафандра
Чем сильнее мы желаем защитить астронавта от открытого космоса, тем тяжелее становится его костюм. Ворочаться в таком крайне неудобно. Не пора ли двинуться в противоположную сторону и создать тонкий скафандр
Разработан первый дальнобойный электрошок
Разработан первый дальнобойный электрошок Разработан первый дальнобойный электрошок
"Добро пожаловать в мир беспроводных технологий!" — гласит рекламный лозунг, сопровождающий презентацию новинки из класса несмертельного оружия. Однако "подопечным" новой системы ни мира
Поликлиника на поясе
Поликлиника на поясе Поликлиника на поясе
В Университете Ноттингема создан прибор, который может спасти жизнь миллионам эмбрионов по всему миру. Благодаря ему беременная женщина узнает о патологии плода задолго до того, как у неё заболит живот
Enertia - совершенный электрический мотоцикл
Enertia - совершенный электрический мотоцикл Enertia - совершенный электрический мотоцикл
Он не игрушка на батарейках, однако его использование окажется немногим сложнее и накладнее эксплуатации кофемолки. При этом "кофемолка" не будет отставать от большинства автомобилей на светофорных гонках
Самоходные пассажирские вагоны
Самоходные пассажирские вагоны Самоходные пассажирские вагоны
Гибридный привод на транспорте продолжает наступление. Даже на железной дороге он завоёвывает, пока ещё, узкие ниши. Но, как показывают последние события, перспективы у поездов-гибридов — замечательные
Мечты о Луне реанимируют ядерные двигатели
Мечты о Луне реанимируют ядерные двигатели Мечты о Луне реанимируют ядерные двигатели
После ряда экспериментов 1950-1960-х годов и периода забвения этой технологии американские инженеры поговаривают о возможности применения ядерных движков в лунной программе. Мол, если сдуть пыль со старых чертежей
Нейтронные звёзды присвоили право на джеты
Нейтронные звёзды присвоили право на джеты Нейтронные звёзды присвоили право на джеты
Учёные обнаружили, необычные космические объекты, которые источают джеты. Раньше-то думали, что право распоряжаться ими принадлежит чёрным дырам. А теперь выяснилось
Безжизненный Марс
Безжизненный Марс Безжизненный Марс
Есть ли жизнь на Марсе, была ли она на нем когда-нибудь? Исследования планеты поставляют довольно противоречивые данные. Так, согласно последним выводам, Марс никогда не имел достаточно плотной
Физик-теоретик смог заглянуть за момент образования нашей Вселенной
Физик-теоретик смог заглянуть за момент образования нашей Вселенной Физик-теоретик смог заглянуть за момент образования нашей Вселенной
Физик-теоретик из Института гравитационной физики и геометрии университета Пенсильвании (США) Мартин Боджовальд смог заглянуть за точку большого взрыва, то есть за момент образования нашей Вселенной
Не уснуть и не проснуться
Не уснуть и не проснуться Не уснуть и не проснуться
Уставать можно по-разному. Но хроническая усталость почти у всех одинакова. Впервые описанный в 1984 году, этот синдром долгое время вызывал скепсис и чуть ли не насмешки
Первый ребенок из дозревшей в пробирке и замороженной яйцеклетки
Первый ребенок из дозревшей в пробирке и замороженной яйцеклетки Первый ребенок из дозревшей в пробирке и замороженной яйцеклетки
Канадские врачи официально объявили о рождении первого ребенка из яйцеклетки, созревшей в лабораторных условиях и некоторое время хранившейся в замороженном состоянии
Генетически модифицированный вирус герпеса убивает раковые клетки
Генетически модифицированный вирус герпеса убивает раковые клетки Генетически модифицированный вирус герпеса убивает раковые клетки
Генетически модифицированный вирус герпеса способен уничтожать раковые клетки, оставляя нетронутыми здоровые клетки человеческого организма. По словам разработчиков
Мать заморозила свои яйцеклетки для дочери
Мать заморозила свои яйцеклетки для дочери Мать заморозила свои яйцеклетки для дочери
Впервые в мире женщина получила официальное разрешение на криоконсервирование своих яйцеклеток для того, чтобы ее семилетняя дочь, страдающая наследственным заболеванием, в будущем могла иметь детей
Жадное человечество потребляет львиную долю солнечной энергии
Жадное человечество потребляет львиную долю солнечной энергии Жадное человечество потребляет львиную долю солнечной энергии
Люди лишь один из миллионов видов, обитающих на Земле, но при этом мы используем больше четверти солнечной энергии, которую накапливают растения, опережая по этому показателю все остальные виды
Бактерии ожили через 8 млн лет
Бактерии ожили через 8 млн лет Бактерии ожили через 8 млн лет
Микроорганизмы были извлечены из старейшего льда Земли в долине Бикон в Антарктиде, и начали расти, когда их поместили в теплую питательную среду в лаборатории
Океанологи достали из океанской глубины необычное создание
Океанологи достали из океанской глубины необычное создание Океанологи достали из океанской глубины необычное создание
Оно живёт на глубине 1 км в районе Гавайских островов и походит одновременно и на кальмара, и на осьминога. Теперь учёным предстоит выяснить, то ли они нашли новый вид, то ли просто уродца
Гнев Посейдона
Гнев Посейдона Гнев Посейдона
Иногда появление гигантских волн на поверхности океана вполне понятно и ожидаемо, но иногда они — настоящая загадка. Зачастую такая волна - смертный приговор для любого судна
Банкомату исполнилось 40 лет
Банкомату исполнилось 40 лет Банкомату исполнилось 40 лет
Банкомат — это не только электронный программно-технический комплекс
Игровая площадка - компьютер
Игровая площадка - компьютер Игровая площадка - компьютер
"Поколение Playstation" стремительно набирает вес. Очевидно, по увлекательности компьютерные игры легко оставляют позади развлечения на свежем воздухе

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • Гнев ПосейдонаГнев Посейдона
    Иногда появление гигантских волн на поверхности океана вполне понятно и ожидаемо, но иногда они — настоящая загадка. Зачастую такая волна - смертный приговор для любого судна
  • Океанологи достали из океанской глубины необычное созданиеОкеанологи достали из океанской глубины необычное создание
    Оно живёт на глубине 1 км в районе Гавайских островов и походит одновременно и на кальмара, и на осьминога. Теперь учёным предстоит выяснить, то ли они нашли новый вид, то ли просто уродца
  • Жадное человечество потребляет львиную долю солнечной энергииЖадное человечество потребляет львиную долю солнечной энергии
    Люди лишь один из миллионов видов, обитающих на Земле, но при этом мы используем больше четверти солнечной энергии, которую накапливают растения, опережая по этому показателю все остальные виды
  • Бактерии ожили через 8 млн летБактерии ожили через 8 млн лет
    Микроорганизмы были извлечены из старейшего льда Земли в долине Бикон в Антарктиде, и начали расти, когда их поместили в теплую питательную среду в лаборатории
  • История изобретений
  • Чёрный ящик
  • Игровая площадка - компьютерИгровая площадка - компьютер
    "Поколение Playstation" стремительно набирает вес. Очевидно, по увлекательности компьютерные игры легко оставляют позади развлечения на свежем воздухе
  • Воля случая
  • Технологии
  • Растяжимая электроникаРастяжимая электроника
    Чтобы электронные схемы и проводники можно было встраивать в одежду или различные приборы, надеваемые на тело, они должны быть не только гибкими, но и очень эластичными. Что не всегда одно и то же. Но, как оказалось
  • Проблема контакта с наномиромПроблема контакта с наномиром
    Прежде чем внедрить нанотрубки в микросхему, необходимо создать и стандартизировать систему, которая обеспечит передачу электрических сигналов к ним и от них. После этого откроются новые горизонты в технике
  • Разработан пропотип нового биоскафандраРазработан пропотип нового биоскафандра
    Чем сильнее мы желаем защитить астронавта от открытого космоса, тем тяжелее становится его костюм. Ворочаться в таком крайне неудобно. Не пора ли двинуться в противоположную сторону и создать тонкий скафандр
  • Съедобный целлофан из казеина молока и отходов производства биотопливаСъедобный целлофан из казеина молока и отходов производства биотоплива
    Съедобную пленку для упаковки продуктов питания можно изготавливать из молочного белка казеина и побочных продуктов производства биотоплива
  • Техника
  • Enertia - совершенный электрический мотоциклEnertia - совершенный электрический мотоцикл
    Он не игрушка на батарейках, однако его использование окажется немногим сложнее и накладнее эксплуатации кофемолки. При этом "кофемолка" не будет отставать от большинства автомобилей на светофорных гонках
  • Разработан первый дальнобойный электрошокРазработан первый дальнобойный электрошок
    "Добро пожаловать в мир беспроводных технологий!" — гласит рекламный лозунг, сопровождающий презентацию новинки из класса несмертельного оружия. Однако "подопечным" новой системы ни мира
  • Самоходные пассажирские вагоныСамоходные пассажирские вагоны
    Гибридный привод на транспорте продолжает наступление. Даже на железной дороге он завоёвывает, пока ещё, узкие ниши. Но, как показывают последние события, перспективы у поездов-гибридов — замечательные
  • Поликлиника на поясеПоликлиника на поясе
    В Университете Ноттингема создан прибор, который может спасти жизнь миллионам эмбрионов по всему миру. Благодаря ему беременная женщина узнает о патологии плода задолго до того, как у неё заболит живот
  • Космос
  • Мечты о Луне реанимируют ядерные двигателиМечты о Луне реанимируют ядерные двигатели
    После ряда экспериментов 1950-1960-х годов и периода забвения этой технологии американские инженеры поговаривают о возможности применения ядерных движков в лунной программе. Мол, если сдуть пыль со старых чертежей
  • Физик-теоретик смог заглянуть за момент образования нашей ВселеннойФизик-теоретик смог заглянуть за момент образования нашей Вселенной
    Физик-теоретик из Института гравитационной физики и геометрии университета Пенсильвании (США) Мартин Боджовальд смог заглянуть за точку большого взрыва, то есть за момент образования нашей Вселенной
  • Нейтронные звёзды присвоили право на джетыНейтронные звёзды присвоили право на джеты
    Учёные обнаружили, необычные космические объекты, которые источают джеты. Раньше-то думали, что право распоряжаться ими принадлежит чёрным дырам. А теперь выяснилось
  • Безжизненный МарсБезжизненный Марс
    Есть ли жизнь на Марсе, была ли она на нем когда-нибудь? Исследования планеты поставляют довольно противоречивые данные. Так, согласно последним выводам, Марс никогда не имел достаточно плотной
001