Миллиардер Джаред Исаакман мог войти в историю по всем правильным причинам во время своей миссии Polaris Dawn, когда открылся люк корабля SpaceX Crew Dragon и он отправился в космический вакуум.
Он уверен в его безопасности, особенно в огромном количестве времени, потраченном на разработку новых костюмов для работы в открытом космосе, которые придется носить всем четырем членам экипажа во время первого в истории коммерческого выхода в открытый космос.
«Я имею в виду, что на это ушло очень много времени», — сказал он на пресс-конференции после прибытия в КНЦ на прошлой неделе. «Это справедливо. Почему это будет самая рискованная часть? Потому что вы отбрасываете всю безопасность своего автомобиля, верно? И теперь все сводится к тому, что ваш костюм станет вашим космическим кораблем».
Исаакман и его товарищи по команде Скотт Потит, Сара Гиллис и Анна Менон собираются запустить Crew Dragon Resilience на вершине ракеты Falcon 9 со стартовой площадки 39-A KSC рано утром во вторник, ориентируясь на старт в 3:38 утра по восточному времени в течение примерно четырех часов. окно.
Потит — бывший пилот ВВС, а Гиллис и Менон — сотрудники SpaceX, поскольку программа Polaris, в рамках которой будет проведено до трех космических полетов, включая этот, представляет собой партнерство между Исаакманом и компанией Илона Маска, направленное на расширение границ коммерческого космоса.
«Устойчивость» — это тот же космический корабль, на котором Исаакман прилетел в рамках миссии Inspiration4 в 2021 году во время первого полностью коммерческого пассажирского космического полета. Для этой орбитальной миссии SpaceX установила купольное окно, открывающее пространственные виды, вместо обычного стыковочного механизма, необходимого Dragon для полетов на Международную космическую станцию.
Для этой миссии Резилиенс получил новое оборудование — люк с множеством ручных и опорных точек, которые будут использоваться, когда он и Гиллис совершат путешествие за пределы Дракона.
Потит и Менон останутся внутри, но, поскольку в «Устойчивости» нет шлюза, они также будут подвержены воздействию космического вакуума. Выход в открытый космос запланирован на третий день пятидневной миссии, когда космический корабль будет находиться на эллиптической орбите на высоте около 435 миль. Все мероприятие, которое будет транслироваться в прямом эфире, должно занять менее двух часов.
«Когда мы окажемся там, мы будем использовать различные средства передвижения, разработанные командой SpaceX, и это будет выглядеть так, будто мы танцуем», — сказал Исаакман. «Это значит, что мы проходим серию испытаний костюма, и идея состоит в том, чтобы узнать как можно больше об этом костюме и вернуть его инженерам, чтобы они информировали о будущих изменениях конструкции костюма».
Конструкция, обеспечивающая мобильность, на которую он ссылается, называется «Скайуокер» и представляет собой нечто за пределами люка, которое дуэт будет использовать для безопасного завершения своих маневров без свободного плавания.
Когда его спросили, почему бы не сделать этот полный полет, как на знаменитой фотографии первого американского выхода в открытый космос астронавта Эда Уайта 3 июня 1964 года на корабле «Джемини-4», Исаакман ответил, что безопасность превосходит такое понятие, и при этом будут задействованы либо руки, либо ноги. Скайуокер всегда. Это следует за более безопасными параметрами, такими как те, которые выполнил Базз Олдрин в миссии «Джемини-12» 12–14 ноября 1966 года.
«Выглядит круто, вдохновляюще, что всегда является частью каждой из этих миссий, но я думаю, что мы хотим извлечь уроки из истории в этом вопросе и стараться всегда поддерживать хотя бы одну точку контакта со средствами мобильности», — сказал он.
Конечная цель SpaceX — колонизация Марса, и эта первая версия конструкции костюма для выхода в открытый космос включает проекционный дисплей, камеру на шлеме, а также новую архитектуру для подвижности суставов и теплоизоляции.
«Знаете, для нас не ускользнуло от того, что через 10 итераций и куча эволюций скафандра может произойти, но что когда-нибудь кто-то сможет носить версию, в которой он сможет ходить по Марсу», — сказал Исаакман. «Для меня огромная честь иметь возможность проверить это в этом полете».
План состоит в том, чтобы Исаакман и Гиллис провели около 15–20 минут каждый за пределами Дракона с двумя кислородными линиями, подающимися к их скафандрам через тросы длиной около 12 футов.
«Достаточно долго, чтобы выполнить работу, но недостаточно, чтобы создать оригинальное изображение нас, плавающих в космосе», — сказал Исаакман, ссылаясь на оригинальный рендеринг программы «Полярис», выпущенный после объявления о миссии.
После выполнения серии маневров космический корабль предназначен для восстановления давления с помощью пригодной для дыхания атмосферы. Если что-то пойдет не так с восстановлением давления, скафандры для выхода в открытый космос станут спасательными шлюпками квартетов на обратном пути домой.
По словам Гиллиса, SpaceX реализовала столько планов реагирования на чрезвычайные ситуации, сколько только могла придумать.
«Именно с этого мы и начали. На какие непредвиденные обстоятельства нам необходимо запланировать и как гарантировать, что экипаж сможет безопасно вернуться домой? Так что были разработаны несколько действительно интересных операций, которые гарантируют, что у нас будет хорошая посадочная площадка, находящаяся в пределах досягаемости цели, например, в начале выхода в открытый космос», — сказала она.
«Но мы потратили так много времени на отработку мер реагирования на непредвиденные обстоятельства, на отработку всевозможных вариантов реагирования, которые могут нам понадобиться во время выхода в открытый космос. Как разработчик, я на самом деле думаю, что мы использовали все идеи, которые у меня были в начале, для того, что я мог бы захотеть проработать».
Один из планов безопасности состоит в том, чтобы сориентировать космический корабль таким образом, чтобы защитить астронавтов от потенциальных микрометеоритов, а также от солнца, хотя скафандры и козырьки предназначены для использования независимо от того, было ли солнце в поле зрения или нет.
«Это действительно умный способ одновременно обеспечить тень носовому обтекателю и дополнительную защиту космического корабля», — сказал Гиллис.
Исаакман сказал, что он почти обеспокоен тем, что внимание к деталям выхода в открытый космос отвлекает от других целей миссии, но команда SpaceX помогла развеять эти опасения.
«Именно здесь, за несколько месяцев до получения вами сертификата для полетов, SpaceX начинает все свои паранойяльные обзоры, как вы бы это назвали, где они смотрят на все. Я имею в виду, начать по сути все сначала», — сказал он.
Он сказал, что четыре члена экипажа участвовали во всех инструктажах по рискам, включая отрезвляющее открытие, сделанное SpaceX во время разработки, о потенциальной опасности возгорания, подробности которого были рассмотрены во время пресс-конференции Биллом Герстенмайером, вице-президентом SpaceX по надежности сборки и полета. .
«Когда мы находимся в вакууме со 100% кислородом в скафандрах, мы хотим устранить как можно больше рисков воспламенения», — сказал Герстенмайер.
«Мы обнаружили, что в сухой среде может возникнуть статический электрический разряд, и это потенциально может привести к возникновению проблем с воспламеняемостью. Команды попытались смягчить это. Они изменили процедуры, изменили процессы, добавили проводящий материал, и мы действительно готовы к полету».
Это один из примеров множества рисков, связанных с маневром, поскольку SpaceX и программа Polaris являются партнерами по расширению границ коммерческих космических полетов, но Исаакман поверил во внимание SpaceX к безопасности.
«Коммуникация, прозрачность со SpaceX от начала до конца, особенно когда я сказал, что они буквально начинают заново рассматривать каждую часть миссии, а не только выход в открытый космос, — вот что внушает такое большое доверие. » сказал он.
Даже в первый день, когда экипаж попытается достичь нового рекорда высоты низкой околоземной орбиты, он начнет менять состав воздуха в кабине, чтобы не страдать от декомпрессионной болезни при переходе на 100% кислород. .
«В течение примерно 45 часов мы фактически будем медленно снижать давление в кабине и повышать концентрацию кислорода, чтобы снизить риск», — сказал Гиллис. «Во второй день полета мы окажемся под давлением в скафандрах и фактически пройдем демонстрацию мобильности, где мы пошагово рассмотрим последовательность и движения внутри космического корабля и действительно убедимся, что в нашей подготовке ничего не было упущено, и что мы уверенность, прежде чем мы выйдем на улицу».
Во время тренировки экипаж смоделировал атмосферу на Земле.
«На самом деле мы провели целых два дня в вакуумной камере Космического центра имени Джонсона НАСА и прошли весь протокол, снижая давление, а затем, в конечном итоге, выполнили имитацию выхода в открытый космос с использованием дыхательных масок со 100% кислородом, пройдя через всю операцию», — Гиллис сказал.
Сам космический корабль претерпел ряд модификаций для поддержки выхода в открытый космос, добавив больше кислорода для поддержки всех четырех пассажиров, систему обновления азота, необходимую для повторного повышения давления, и больше датчиков окружающей среды, чтобы SpaceX могла получить хорошее представление о том, как выглядит интерьер раньше. , во время и после мероприятия.
«Очевидно, что со всеми этими обновлениями систем жизнеобеспечения необходимо провести массу испытаний, причем как на уровне компонентов, так и на уровне полномасштабной системы», — сказал Гиллис.
С этой целью SpaceX поместила весь космический корабль в термовакуумную камеру, выполняя сквозную последовательность разгерметизации капсулы, оставаясь в вакууме и повторно нагнетая давление со всем программным и аппаратным обеспечением, которое, как ожидается, будет использоваться в полете. Это включало воздействие на внутреннюю часть вакуума, который выпекает часть материала, включая химические вещества, которые будут удалены из-за воздействия космоса.
«В этот момент вы берете на себя большой риск», — сказал Исаакман. «Я думаю, что это просто подготовка к тому риску, который, как мне кажется, был хорошо смягчен».
Он сказал, что есть способы открытия люка вручную, мотор люка для его открытия или закрытия, дополнительные уплотнения и больше герметика, чем на обычном Dragon; две разные системы для возвращения корабля в обитаемую атмосферу после выхода в открытый космос; и резервные источники кислорода для выходов в открытый космос.
«В тот или иной момент, если мы хотим открыть этот последний великий рубеж и люди собираются отправиться в космос (что, кстати, несмотря на все связанные с этим риски, оно того стоит), мы должны понятия не имею, что он может сделать, чтобы действительно изменить траекторию развития человечества. … Должны быть сделаны некоторые первые шаги в этом направлении, но они действительно хорошо продуманы, хорошо смягчены, на благо тех, кто последует за ними и неизбежно будет совершать выходы в открытый космос, чтобы строить, строить, ремонтировать и делать открытия.
«Так что да, я думаю, это определенно будет самая рискованная часть миссии. Это также то, что по праву уделяло, вероятно, большую часть внимания за последние 2,5 года».
Выход в открытый космос — не единственный рискованный маневр в полете.
Другой — первоначальная цель миссии в первый день — полет на более высокую орбиту высотой 870 миль, которая побьет рекорд низкой околоземной орбиты, установленный для миссии с экипажем в 1966 году, когда астронавты НАСА Пит Конрад и Ричард Гордон летали на миссии «Джемини-11». до 853 миль.
«Когда вы поднимаетесь выше в космос, это сопряжено со всевозможными потенциальными проблемами», — сказал Исаакман. — «Вы вкладываете в корабль много энергии, а затем ее расходуете. Но когда вы находитесь там, наверху, есть и другие реальности: совершенно другой микрометеорит, среда орбитального мусора, очевидно, другая радиационная среда».
Он сказал, что цель состояла в том, чтобы подвергнуть космический корабль условиям, которые станут нормой для проектов по дальнему космосу и Марсу. Космический корабль пройдет через внутренние области радиационного пояса Ван Аллена Земли, который удерживает заряженные частицы как часть магнитосферы планеты.
«Мы можем многому научиться из этого с точки зрения науки и исследований в области здоровья человека», — сказал он. «Если мы когда-нибудь доберемся до Марса, нам бы очень хотелось вернуться и быть достаточно здоровыми, чтобы рассказать об этом людям. Поэтому я думаю, что это того стоит».
Но на этой более опасной высоте придется провести недолгое время.
«Получение некоторого воздействия в этой среде также влияет на архитектуру транспортных средств, потому что, вообще говоря, транспортные средства не любят радиацию, поэтому мы собираемся оставаться там в течение кратчайшего периода времени, необходимого для сбора нужных нам данных. и тогда мы спустимся обратно», — сказал Исаакман.
Со стороны SpaceX Герстенмайер высоко оценивает готовность Исаакмана выполнять рискованные миссии, которые помогают SpaceX выйти за рамки возможного, поскольку она преследует высокие конечные цели, но безопасность по-прежнему имеет первостепенное значение.
«Мы берем на себя возложенную на нас ответственность — доставить экипаж и благополучно вернуть его домой», — сказал он. «Космический полет – это непросто. Наша миссия сейчас — безопасно запустить Polaris, поддержать их многодневную миссию и вернуть их домой к семьям и друзьям».
Но он сказал, что комплексная проверка была оплачена и он ожидает успеха.
«Выход в открытый космос — рискованное приключение, но повторюсь, мы провели всю подготовку. Мы провели тестирование капсул, тестирование костюмов, гипербарические камеры, мы проделали всю работу, чтобы действительно к этому подготовиться», — сказал он.
Он сказал, что SpaceX опирается на наследие НАСА, но расширяет его.
«Я думаю, что то, что они продвигают современный уровень техники, — это заслуга этой команды», — сказал Герстенмайер. «Мы собираемся сделать это настолько безопасно, насколько это возможно, и у нас есть правильные протоколы и мы провели правильное тестирование, чтобы подготовиться к этому».
