Космический быт. «Домоводство» на МКС
Быт на орбите существенно отличается от земного. Невесомость, изоляция от Земли и автономность станции накладывают свой отпечаток на повседневную жизнь космонавтов во время полёта. Комфортные условия, которые так естественны на Земле, что мы даже не замечаем их, обеспечиваются на борту МКС целым рядом сложных систем, таких как системы обеспечения газового состава, водообеспечения, санитарно-гигиенического обеспечения, питания и других. Выполнение самых привычных земных дел на орбите — это целая наука. Космонавты изучают бортовые системы на специальных курсах и тренируются на практических занятиях правильно «наливать сок», «умываться», «варить суп». В кавычках — потому что на МКС нельзя просто открыть холодильник, достать пакет сока и налить его в стакан или включить воду для умывания. Всем тонкостям повседневной жизни на МКС космонавтов учат специалисты научно-исследовательского испытательного отделения технической подготовки космонавтов к лётным и наземным испытаниям и эксплуатации систем жизнеобеспечения орбитальных пилотируемых комплексов, сопровождения, создания и испытаний тренажёрных средств по системам жизнеобеспечения, экспертизы, оценки безопасности полётов, разработки методик и учебно-методических средств подготовки.
Возглавляет отделение Андрей Викторович Скрипников, выпускник Тамбовского авиационно-инженерного института имени Ф. Э. Дзержинского. В 2002 году Андрей Викторович был принят на работу в Центр подготовки космонавтов.
В отделе систем жизнеобеспечения он сначала готовил экипажи МКС к действиям в случае пожара и разгерметизации, а затем обучал космонавтов работе с системами жизнеобеспечения транспортного корабля «Союз» и скафандром «Сокол-КВ2». В настоящее время Андрей Викторович занимается организацией и координацией работы в своём отделении.
Легко ли дышится космонавтам?
Создание атмосферы, пригодной для дыхания на борту МКС, — задача средств кислородообеспечения и очистки атмосферы. В их комплекс входят как источники кислорода, так и системы по очистке атмосферы, которые удаляют углекислый газ, микропримеси, пахучие вещества, обеззараживают атмосферу.
Практически все системы жизнеобеспечения, используемые на МКС, прошли испытания и хорошо себя зарекомендовали во время эксплуатации станции «Мир».
«Электрон» — система кислородообеспечения, построенная на принципе электрохимического разложения воды на кислород и водород. Дважды в сутки необходимо контролировать состояние системы и докладывать о нём на Землю. Почему?
Во-первых, система связана с вакуумом: водород, образующийся в процессе разложения воды, сбрасывается за борт, а значит, существует возможность разгерметизации станции.
Во-вторых, в системе присутствует щёлочь, и ни в коем случае нельзя допустить её попадания на кожу или в глаза.
В-третьих, водород и кислород образуют вместе в определённых пропорциях «гремучий газ», который может взорваться, и потому особенно важно следить за стабильным состоянием системы.
Учебный стенд системы «Электрон»
Все системы обеспечения жизнедеятельности МКС дублируются на случай отказов. Дублирующей для «Электрона» системой является твердотопливный генератор кислорода (ТГК).
Инструктор космонавтов по средствам жизнеобеспечения Дмитрий Дедков демонстрирует работу твердотопливного генератора кислорода
Кислород в генераторе получают из шашек, в которых находится кислородосодержащее вещество в твёрдом виде. Шашки «поджигают» (конечно, речь идёт не об открытом пламени), и в процессе горения выделяется кислород. Температура внутри шашки достигает +450˚С. Для одного человека необходимо около 600 литров кислорода в сутки. В зависимости от типа шашки при её сгорании выделяется от 420 до 600 литров кислорода.
Кроме того, кислород доставляется на МКС грузовыми кораблями «Прогресс» в газообразном виде под высоким давлением в шар-баллонах.
Для нормальной жизнедеятельности на станции нужно не только пополнять атмосферу кислородом, но и очищать её от углекислого газа. Превышение содержания углекислого газа в атмосфере гораздо опаснее, чем снижение количества кислорода. Основным средством для очистки атмосферы от углекислого газа является система «Воздух». Принцип работы этой системы состоит в адсорбции (поглощении) углекислого газа с последующей вакуумной регенерацией поглотительных патронов.
Подготовка системы «Воздух» к работе
Блок очистки атмосферы от микропримесей (БМП) очищает воздух от всевозможных вредных газообразных примесей в атмосфере станции. Это тоже система регенерационного типа, только если очистка атмосферы и регенерация поглотительных элементов в системе «Воздух» происходит в автономном режиме циклами по 10, 20 или 30 минут и в автоматическом режиме от 10 до 50 минут, то в БМП патроны работают в режиме очистки на 18 — 19 суток с последующей регенерацией. Ресурс её главных функциональных элементов — патронов очистки атмосферы — составляет 3 года, но за 10 лет работы системы необходимость их замены не возникла: газоанализаторы показывают отличное состояние атмосферы.
Учебный стенд блока очистки от микропримесей
Кроме того, нормальный состав атмосферы поддерживают дублирующие системы: одноразовые поглотительные патроны, фильтры удаления вредных примесей и очистки от дыма, а также устройство обеззараживания воздуха «Поток», которое автоматически включается каждые сутки на 6 часов и обеззараживает атмосферу МКС.
В случае нештатной ситуации и проблем в какой-нибудь из систем срабатывает аварийная сигнализация. Космонавты должны обнаружить, распознать нештатную ситуацию и найти способ выхода из неё. На земных тренировках космонавтам нужно отработать все возможные нештатные ситуации, даже если вероятность их возникновения на МКС очень мала.
Учебный класс (стенды «Воздух», «БМП», «Электрон», «Поток»)
Для выхода из нештатной ситуации космонавты должны разбираться не только в устройстве системы, но и хорошо понимать принцип её работы. На занятиях, кроме знаний по системам станции, экипаж обучают специальным расчётам, например, для прогнозирования изменения состояния атмосферы при отказах в системах обеспечения газового состава.
Подготовку космонавтов к работе со средствами обеспечения газового состава на МКС ведёт ведущий научный сотрудник отделения Дмитрий Кузьмич Дедков. Д. К. Дедков по образованию — радиоинженер, выпускник Киевского высшего инженерно-авиационного военного училища. После окончания училища он получил распределение в отдельный испытательно-тренировочный авиационный полк при Центре подготовки космонавтов, где служил начальником лаборатории контрольно-регистрирующей аппаратуры. «Мы записывали параметры полётов самолётов-лабораторий во время выполнения режимов невесомости, все экспериментальные научные параметры, медицинские параметры операторов, участвующих в экспериментах. Каждый раз было что-то новое», — рассказывает инструктор.
Д. К.Дедков
В 1975 году Дмитрий Кузьмич перешёл в научно-исследовательский методический отдел Центра в качестве младшего научного сотрудника. Там он занимался научно-исследовательской работой и принимал участие в практических экспериментах по подготовке космонавтов на летающих лабораториях. На его счету около двух сотен полётов «на невесомость». Параллельно, в рамках подготовки космонавтов к экстремальной деятельности, Дедков увлёкся парашютными прыжками для отработки методик подготовки космонавтов при действиях в экстремальных ситуациях. Во время прохождения специальной парашютной подготовки космонавт до раскрытия парашюта, находясь в свободном падении, должен выполнять логические задания и вести репортаж. Всё, через что пришлось пройти космонавтам, прежде на себе испытал Дмитрий Кузьмич. Кроме того, он занимался испытаниями индивидуальных плавательных средств в случае приводнения спускаемого аппарата.
В 1987 году Д. К. Дедков защитил кандидатскую диссертацию, посвящённую изучению методов и моделей формирования планов деятельности экипажа пилотируемого космического аппарата. Целью работы являлась автоматизация составления плана полёта и циклограммы деятельности экипажа на тренировку. В 1988 году он стал начальником лаборатории в отделе систем обеспечения жизнедеятельности. В 1994 году он возглавил этот отдел и оставался на этой должности до выхода на пенсию в 1999 году. Сейчас он продолжает работать в отделении СОЖ ведущим научным сотрудником, ведёт научную и преподавательскую деятельность, разрабатывает технические задания на стенды-тренажёры и поддерживает их в работоспособном состоянии. Д. К. Дедков — заслуженный испытатель космической техники, инструктор парашютно-десантной подготовки (330 прыжков с парашютом), почётный радист.
В следующий раз мы расскажем о питании космонавтов и «водных процедурах» на орбите.