Научная фантастика уже не в первый раз вдохновляет инженеров на разработку технологий будущего. Фильмы
"Железный человек" и
"Звёздный путь",
которые прогремели на мировых экранах, подсказали учёным идею для
нового скафандра. С его помощью можно будет подняться на высоту 100
километров над поверхностью Земли (прямо на границу с открытым космосом)
и плавно приземлиться без парашюта.
В фильме "Звёздный путь" 2009 года есть
сцена, где капитан космического корабля Джеймс Кирк, рулевой Хикару
Сулу и инженер Олсон спускаются на планету Вулкан в высокотехнологичных
костюмах и приземляются, раскрыв парашют. А в трилогии о Железном
человеке костюмы Тони Старка вообще играют ключевую роль в
повествовании. Ключевые составляющие его экзоскелетов — это реактивные
двигатели в ботинках и репульсоры (антигравитационные двигатели) в
перчатках.
Научная фантастика уже не в первый раз вдохновляет инженеров на разработку технологий будущего. Фильмы "Железный человек" и "Звёздный путь",
которые прогремели на мировых экранах, подсказали учёным идею для
нового скафандра. С его помощью можно будет подняться на высоту 100
километров над поверхностью Земли (прямо на границу с открытым космосом)
и плавно приземлиться без парашюта.
В фильме "Звёздный путь" 2009 года есть
сцена, где капитан космического корабля Джеймс Кирк, рулевой Хикару
Сулу и инженер Олсон спускаются на планету Вулкан в высокотехнологичных
костюмах и приземляются, раскрыв парашют. А в трилогии о Железном
человеке костюмы Тони Старка вообще играют ключевую роль в
повествовании. Ключевые составляющие его экзоскелетов — это реактивные
двигатели в ботинках и репульсоры (антигравитационные двигатели) в
перчатках.
Разработчики компаний Solar System
Express и Juxtopia LLC планируют создать костюм, пригодный для прыжков с
высоты в 100 километров. Эта высота получила название "линия Кармана"
и считается границей между атмосферой Земли и открытым космосом. Прыжок
с такой высоты является намного более сложной задачей, чем прыжок из
стратосферы! Ведь изначально на человека будет действовать космический
вакуум, затем он войдёт в атмосферу и будет падать на протяжении
довольно долгого времени.
Чтобы достичь своей цели, инженерам
придётся преодолеть немало технических трудностей. Костюм должен
защищать от резких перепадов температур и давления, а также решать
проблему нехватки кислорода. На такой высоте у спортсмена может
появиться декомпрессионная болезнь,
воздушная эмфизема или эбуллизм (закипание жидкости в организме при
пониженном атмосферном давлении). Также существует риск повреждения
костюма, что лишит человека и кислорода, и защиты. Сколько бы ни длился
затяжной прыжок, кислорода для дыхания должно хватать с запасом.
Также костюм должен противостоять сверхзвуковым и гиперзвуковым ударным волнам. Существенную роль играет и перегрузка:
когда спортсмен выходит из тонкой атмосферы и входит в более плотную
среду, он будет испытывать позитивные и негативные перегрузки от 2g до
8g, что может вызвать серьёзные проблемы, включая выход систем из строя.
У человека в такой момент могут произойти кровоизлияния и потеря
сознания.
Согласно данным компании Solar System Express, их скафандр под названием RL MARK VI
позволит совершать прыжки из ближнего космоса, суборбитального
пространства и даже с низкой орбиты Земли. RL — это акроним от имени
майора Роберта Лоуренса (Robert Lawrence), первого афроамериканского космонавта, который погиб 8 декабря 1967 во время тестовых полётов на авиабазе "Эдвардс" (Edwards Air Force Base).
Для испытания костюма Solar System Express планирует произвести прыжок по образу и подобию прыжков проекта Red Bull Stratos.
Первые испытания будут проводиться на относительно небольшой высоте с
парашютным приземлением, однако финальные цели у компании гораздо более
амбициозные. При помощи технологии костюм-крыло (вингсьют)
и специализированных ботинок с миниатюрными двигателями, спортсмен
должен будет плавно приземлиться на землю в вертикальном положении.
Точно так же, как это делает Железный человек.
Компания Final Frontier Design также
занимается разработкой костюма будущего. Сейчас инженеры работают над
модификацией скафандра Intra-Vehicular Activity IVA 3G spacesuit,
финансирование для которого изначально было собрано на сайте
Kickstarter. Лёгкие слои из аэрогеля и эластичное защитное покрытие
послужат внешним слоем, защищающим от агрессивного влияния космической
среды. Solar System Express ведут переговоры с Final Frontier Design по
поводу дополнения дизайна вингсьютом и объединения технологий для
создания нового скафандра.
Инженеры компании Juxtopia работают над
созданием очков дополненной реальности. Принцип работы этого устройства
похож на технологию индикатора на лобовом стекле у реактивных
истребителей, когда необходимая информация выводится прямо на стекло или
внутреннюю поверхность очков или шлема пилота. Подобная функция также
есть и у нашумевших Google Glass.
Очки Juxtopia будут снабжать "прыгуна" жизненно важной информацией,
необходимой для контроля над ситуацией: расскажут ему о температуре тела
и внешней среды, давлении, частоте сердечных сокращений и приведут
массу других сведений. Также спортсмен будет видеть изменения скорости
полёта, своё местонахождение в пространстве и будет иметь возможность
постоянно поддерживать связь с наземными станциями (с последним, кстати,
тоже предстоит поработать). Система включает в себя голосовое
управление, камеры и внешнее освещение.
Одним из самых высокотехнологичных
компонентов чудо-костюма являются гироскопические ботинки. Они будут
выполнять ряд важных функций. Во-первых, на высоте 100 километров над
уровнем моря на тело не действуют аэродинамические силы, из-за чего
стабилизировать полёт крайне сложно. Встроенные в ботинки гироскопы
обеспечат стабилизацию положения костюма в пространстве и помогут
поддержать оптимальную позицию при переходе границы термосферы и
стратопаузы.
Ещё одна система безопасности
называется "плоский штопорный компенсатор" (flat spin compensator): она
будет включаться, если спортсмен потеряет контроль над положением в
пространстве более чем на пять секунд.
Одной из основных функций
гироскопических ботинок является технология мягкого приземления. Они
будут "включаться", когда человек уже почти достигнет поверхности Земли.
Миниатюрные сопла выпустят струи газа, что обеспечит плавное и
безопасное приземление. Контроллер гироскопических ботинок и встроенных в
них мини-двигателей будет находиться на управляющих перчатках для
лёгкого доступа к системе.
Есть и ещё одно ухищрение.
Гравитационная макетная плата (Gravity Development Board) является
частью аппарата, разработанного компанией Solar System Express. Она
будет служить главным интерфейсом управления всех трёх систем. По словам
технического директора Solar System Express Блейза Сандерса (Blaze Sanders), это будет первая в своём роде система, пригодная для использования в космосе, которая превзойдёт по своим функциям Arduino Uno.
Первые тесты костюма пройдут в июле
2016 года и начнутся с парашютных прыжков с высоты два километра. Дата
начала испытаний на высоте 100 километров пока не назначена, но ради
всеобщей безопасности, компании планируют поручить первые прыжки роботу,
проектированием которого уже занимаются инженеры Juxtopia.
