От охлаждения к обогреву: как работает скафандр на разных рубежах звёздных систем
Автор: Николай Юрчиков
У Меркурия наружная поверхность скафандра будет нагреваться до сотен градусов на солнечной стороне. Главная задача системы терморегулирования в таких условиях — непрерывно отводить не только тепло человеческого тела, но и жар, проникающий через наружную обшивку снаряжения.
Возле Земли скафандр то нагревается на Солнце, то остывает в тени планеты. Система работает в гибридном режиме — автоматика постоянно регулирует охлаждение и при необходимости включает подогрев отдельных элементов, когда космонавт оказывается на освещённой стороне или в тени.
У Юпитера и дальше солнечного тепла уже мало. Здесь главная задача — сохранить тепло, выделяемое человеком и электроникой, а при необходимости даже включить электрический подогрев, чтобы не окоченеть в космосе.
Когда космонавт выходит в открытый космос с борта МКС, его скафандр сталкивается с жесточайшими «температурными качелями».
Станция летит со скоростью около 28 000 км/ч и делает полный оборот вокруг Земли примерно за 90 минут. Это значит, что каждые 45 минут для космонавта наступает то полярная ночь, то африканский полдень.
Когда на солнечной стороне космонавт выполняет тяжёлую физическую работу и начинает сильно потеть, то в скафандре система водяного охлаждения работает в обычном режиме, отводя избыточное тепло и защищая человека от перегрева.
Но когда космонавт переходит в тень Земли, наружная поверхность скафандра быстро охлаждается. Холод начинает проникать вглубь сквозь обшивку снаряжения. Происходит естественное охлаждение. Поэтому бортовая система охлаждения скафандра автоматически уменьшает рабочую интенсивность охлаждения, а при необходимости автоматикой включается подогрев наиболее уязвимых элементов, например перчаток, чтобы защитить руки от переохлаждения.
И чем дальше от звезды в астрономических единицах увеличивается расстояние, тем слабее становится солнечное тепло. Поэтому подогрев скафандра постепенно превращается из вспомогательной функции в одно из важнейших условий выживания на дальних рубежах звёздных систем, чтобы буквально не окоченеть. Так как тепло начнёт уходить из-за теплового излучения от скафандра, без обогрева космонавт будет быстро остывать и замерзать. Из-за этого придётся подогревать не только пальцы рук в перчатках, как у космонавтов на МКС при выходе в открытый космос, но и всё тело.
Инфографика по радиусам орбит от Солнца. Диапазон температур для незащищённых объектов в космосе:
