Юный техник, 2004 № 02

Пускать мыльные пузыри — интересная забава. Но кому может прийти в голову, согласитесь, что в подобном пузыре можно совершать космические путешествия?

Идея в мыльном пузыре

Эту историю рассказал мне Н.И. Хлебников, директор Станции юных техников поселка Гусино, что в Смоленской области.

— В 1977 году ребята под моим руководством готовили очередную модель на Всесоюзный конкурс «Космос», — вспоминал он. — Все трудились усердно, лишь Ваня Варфоломеев сидел и пускал мыльные пузыри. Я к нему: «Ваня, пора за дело». А он в ответ: «Я и занимаюсь делом! Думаю».

И вскоре изложил свою идею. Как вы думаете, что произошло бы с мыльными пузырями, если бы удалось запустить их в космос? Правильно, в невесомости они получатся идеально круглыми. И будут, пожалуй, более долговечными, поскольку в космосе, как мы знаем, ветра не бывает. А если использовать не раствор мыла, а пластик, получится сфера, внутри которой легко поддерживать приемлемые условия жизнеобитания.

Если же сделать еще многослойной оболочку, поместив несколько пузырей один в другой, можно не бояться ни микрометеоритов, ни осколков космических аппаратов, которых немало накопилось на орбите. Химики же способны поставить не только чрезвычайно легкие, но и весьма прочные полимеры…

Такая вот идея родилась некогда у Вани Варфоломеева. А дальше у нее началась самостоятельная жизнь.

Как устроен TransHab?

Не так давно стало известно: пермские ученые и инженеры разрабатывают в содружестве со специалистами НАСА проект создания из самотвердеющих пластмасс тонкопленочных конструкций для Международной космической станции.

Упрощенно говоря, каждый модуль МКС представляет собой большую алюминиевую бочку. «Таскать» такие бочки на орбиту — работа не из легких. Максимальные размеры доставляемого на орбиту предмета определяются габаритами грузового отсека «шаттла», а они составляют всего 4,5 м в ширину на 18 м в длину.

Сейчас, как известно, после катастрофы «Колумбии», «челноки» в космос не летают. Так что в ближайшее время придется обходиться без них. А для перевозки на российском «Протоне» модуль должен быть еще уже. К тому же он должен быть максимально легким, потому что вывод на орбиту каждого килограмма коммерческой нагрузки обходится чуть ли не в 25 000 долларов! И при всем этом модуль, будучи небольшим при старте, должен в космосе быть максимально просторным, потому что людям предстоит жить в нем месяцами.

Словом, требования абсолютно противоречивые. Если вы знаете, что такое ТРИЗ, попробуйте решить задачку самостоятельно. Впрочем, подсказка вам уже сделана: дом, который может быть одновременно и маленьким и большим, нужно делать… надувным.

Именно такой модуль и создали теперь в Космическом центре имени Джонсона. Назвали его TransHab, то есть «трансформируемое жилище».

Основу модуля составляют углеродные волокна. Проходя сверху донизу, они образуют силовой каркас. Внешний слой состоит из легкой некстелевой пены. Ее задача — принимать на себя удары микрометеоритов, постоянно бомбардирующих поверхность станции. Они будут попросту вязнуть в пене, теряя свою энергию еще до того, как смогут пробить отверстие в стенке.

Но поскольку энергия маленького камешка, летящего со скоростью 7 км/с, в 50 раз больше, чем у пули, под пеной расположены еще три слоя кевлара — того самого материала, из которого делают бронежилеты. Дополнительно они проложены еще неопреном, и для пущей прочности в материал вплетены углепластиковые ленты.

В итоге, максимальный размер частицы, которая безопасна для TransHab, — 1,8 см, в то время как алюминиевый модуль МКС может выдержать частицы диаметром лишь 1,3 см.

Кроме того, новый модуль в отличие от алюминиевого, весьма упруг. А это вполне может пригодиться при очередном столкновении, скажем, с грузовым кораблем. Помните, как при столкновении с «Прогрессом» один из модулей станции «Мир» был выведен из строя? Надувной же TransHab в таком случае просто спружинит.

Внутри космического «мячика» довольно просторно. Ведь TransHab имеет 7,5 м в диаметре, 7 м в высоту и состоит из трех этажей. В центре, по всей длине модуля, расположен центральный проход, позволяющий астронавтам перелетать с одного уровня на другой.

Самый верхний ярус включает в себя место для занятий спортом, медицинскую станцию, душевую кабину и раздевалку. На втором уровне расположатся шесть изолированных спальных блоков с системами жизнеобеспечения и кондиционирования. Объем такой спальни 2,5 куб. м; в ней помещаются стол, компьютер и индивидуальные системы для отдыха и развлечений. Вся спальная зона имеет двойные стены. Пятисантиметровый промежуток между ними заполнен водой, она защищает от радиации и блокирует шум, позволяя космонавтам полноценно отдохнуть.