Выход в открытый космос

Выход в открытый космос (англ. Extra-vehicular activity, EVA, в РФ: Внекорабельная деятельность, ВКД) — это любая деятельность, выполняемая космонавтом в скафандре в негерметичной или космической среде.

Включает в себя также понятие выхода из корабля на поверхность Луны, планеты или другого космического объекта.

Выход в открытый космос начинается с разгерметизации шлюзовой камеры или космического модуля и заканчивается повторной герметизацией после выхода члена экипажа.

Значение ВКД (EVA)

Брюс МакКэндлесс II во время выхода в открытый космос в 1984 году

Выход в открытый космос может стать эффективным средством технического обслуживания, ремонта или замены космического оборудования без необходимости перемещать его в среду с повышенным давлением, возвращать на Землю или оставлять в неисправном состоянии.

В 1984 году космонавты Леонид Кизим и Владимир Соловьёв совершили шесть выходов за один полёт для ремонта двигательной установки станции «Салют-7».

Монтаж нового оборудования. Астронавты США Стори Масгрейв и Джеффри Хоффман, Томас Эйкерс и Кэтрин Торнтон выходили в открытый космос с борта шаттла «Индевор» для ремонта телескопа «Хаббл».

Биологические эксперименты. «Биориск» на поверхности МКС оценивает возможность выживания различных организмов в космической среде и стойкость материалов к воздействию живых организмов.

История выходов в космос

Почтовая марка в честь 50-летия первого выхода человека в открытый космос

Во время первого выхода в открытый космос была продемонстрирована принципиальная возможность пребывания и работы человека вне космического корабля и основное значение приобретает зрительный анализ, тактильная и мышечно-суставная рецепция.

• 18 марта 1965 года Алексей Леонов в ходе полёта в космос совместно с Павлом Беляевым в качестве второго пилота на космическом корабле «Восход-2» впервые в истории космонавтики совершил выход в открытый космос, который продолжался 12 минут 9 секунд.
• 3 июня 1965 года астронавт Эдвард Уайт на Gemini-4 выходил в открытый космос на 22 минуты.
• 19 августа 1982 года Светлана Савицкая совершила первый выход женщины в открытый космос. Где провела уникальный эксперимент по созданию в невесомости инсулинового препарата.
• 7 февраля 1984 года астронавт США Брюс МакКэндлесс впервые работал без страховочных фалов. Максимально астронавт удалялся от корабля более чем на 97,5 метра.
• 1 февраля 1990 года состоялось первое испытание отечественного средства перемещения космонавта в открытом космосе. Эту сложную операцию выполнил космонавт Александр Серебров.
• 17 июля 1990 года Анатолий Соловьёв и Александр Баландин совершили незапланированный программой полёта выход в открытый космос для ремонта обшивки корабля и закрепили на поверхности станции "Мир" Знамя Мира. Через 9 дней они совершили второй выход для окончания ремонта и забрали Знамя Мира, совершившее 144 витка вокруг Земли, внутрь станции.
• 5 сентября 1997 года российский космонавт поздравил москвичей, развернув плакат 850-летия Москвы. Анатолий Соловьёв установил рекорд — 16 раз выходил в открытый космос.
• В марте 2001 астронавт из США Сьюзан Хелмс установила рекорд по длительности внекорабельной деятельности — 8 часов 53 минуты. Она вместе с астронавтом Джимом Воссом совершила выход во время миссии шаттла Дискавери по сборке МКС.

• 4 мая 2023 российские космонавты Сергей Прокопьев и Дмитрий Петелин завершили выход в открытый космос, длительность которого составила 7 часов 11 минут. Космонавты вернулись на Землю в сентябре 2023 года на «Союзе МС-23». В общей сложности экипаж проведёт на орбите не менее 370 суток, что станет новым рекордом для МКС.

Подготовка к выходу в открытый космос

В ФГБУ «НИИ ЦПК имени Ю. А. Гагарина» проводится подготовка космонавтов в составе групп для научно-прикладных исследований, экспериментов, подготовку к внекорабельной деятельности и медико-биологическую подготовку на МКС.

Федор Юрчихин и Александр Мисуркин работают на МКС в открытом космосе

Каждому члену экипажа должно быть обеспечено достаточное количество еды и питья на все время выхода в открытый космос для всех операций. На зрение в открытом космосе влияют изменения в атмосферном свечении, пропускание света через шлем и козырьки скафандра. На силовые возможности члена экипажа выхода в открытый космос влияет конструкция скафандра, поскольку он влияет на положение тела на рабочем месте.

Мышечная сила у одного и того же человека варьируется в зависимости от положения тела. В настоящее время не существует единого теста на силу в одном положении. Важно убедиться, что космонавт может выполнять задачи, требуемые конструкцией оборудования.

Координация глаз и рук, тактильные пределы, время реакции, силовые возможности, рабочая нагрузка, еда и питьевая вода, обращение с отходами организма, медицинский мониторинг и атмосферные условия.

Мелкая моторика, особенно движения руки в перчатке, затруднены. Все инструменты должны быть видны во время установки, удаления и операций. Электроинструменты, использующие аккумуляторные батареи, должны иметь индикатор уровня заряда или указание о необходимости замены аккумуляторной батареи.

Безопасность

Майкла Фоул и Клод Николье, устанавливают новый компьютер 486 в космическом телескопе Хаббл

Безопасность экипажа должна быть первостепенной при выполнении всех задач в открытом космосе.

1. Температура поверхности космического модуля должна быть совместима с пределами температуры прикосновения скафандра.
2. Радиация. Конструкция системы должна защищать от радиации на время пребывания в открытом космосе.
3. Микрометеориты и обломки. Конструкция скафандра должна защищать космонавта от различных частиц, включая песок и пыль.
4. Химическое загрязнение. Система выхода в открытый космос должна защищать члена экипажа от опасного химического загрязнения.
5. Оборудование спроектировано, исключая острые края или выступы, или сделаны закрытыми.
6. Предметы, которые могут травмировать космонавта или повредить оборудование путём захвата, зацепления, разрыва, прокола, разрезания, сжигания или истирания, должны быть безопасными.
7. Космонавты ВКД всегда должны иметь средства для возвращения в герметичный модуль.
8. Должны быть предусмотрены специальные экраны, исключающие подходы к ядерному реактору или источнику питания радиоизотопного генератора, что может привести к радиационному облучению.
9. Должны быть разработаны процедуры для космонавтов от неионизирующего излучения, испускаемого всеми микроволновыми, радарными, лазерными, радио, УФ/ИК-лампами видимого диапазона с внешними антеннами.
10. Члены экипажа должны быть постоянно привязаны фалом к космическому модулю в условиях микрогравитации, за исключением случаев, когда они находятся в свободно летающей маневрирующей установке.
11. Должно быть предусмотрено ограничение электрического тока для устранения всех потенциальных источников воспламенения в любой обогащённой кислородом атмосфере, системе жизнеобеспечения и скафандре.
12. Должна быть предусмотрена защита для предотвращения разрыва избыточного давления в гермозонде члена экипажа из-за отказа системы подачи давления.
13. Космонавт должен быть защищён от поражения электрическим током в результате непреднамеренного заземления электрических цепей и от электрического разряда в результате накопления статического заряда.

Особенности ВКД (EVA)

Успешный выход в открытый космос сильно зависит от загруженности космонавта. Предлагается использовать двигательные навыки с относительно небольшими нагрузками.

Член экипажа ВКД в условиях микрогравитации принимает положение, зависящее от конфигурации скафандра. Это положение тела может отличаться от нейтрального положения тела в условиях микрогравитации. Выходы за пределы нейтрального положения тела допустимы на короткие промежутки времени, но следует избегать длительных отклонений в сочетании с напряжённой работой.

• 

  Алексей Леонов первый человек в открытом космосе

• 

  Светлана Савицкая - первая женщина в открытом космосе

• 

  Анатолий Соловьёв - рекордсмен, космонавт выходил в открытый космос 16 раз

• 

  Астронавт Аполлона-17 Рональд Эванс совершает выход в открытый космос на трансземном побережье