Конференция по астрономии к Дню космонавтики

Выход в открытый космос

Выход в открытый космос — работа космонавта в космическом пространстве за пределами своего корабля. Используемый в России, США, Европе, термин «Внекорабельная деятельность»— более широкий и включает в себя также понятие выхода из корабля на поверхность Луны, планеты или другого космического объекта.

Исторически из-за разницы в конструктивных особенностях первых космических кораблей американцы и россияне по-разному определяют момент начала выхода в космос. В советских космических кораблях с самого начала имелся отдельный шлюзуемый отсек, из-за чего началом выхода в космос считается момент, когда космонавт разгерметизирует шлюз и оказывается в вакууме, а его завершением — момент закрытия люка. Ранние американские корабли не имели необходимой шлюзовой камеры, из-за чего при выполнении выхода в космос разгерметизировался весь корабль. В этих условиях за начало выхода в космос принимался момент, когда голова астронавта выступала за пределы корабля, даже если его тело ещё продолжало находиться внутри отсека (т.н. англ. Stand-up extra-vehicular activity (SEVA)). Современный американский критерий принимает переключение скафандра на автономное питание в качестве начала и начало наддува за окончание выхода в открытый космос.

Выходы в открытый космос могут выполняться по-разному. В первом случае космонавт связан с космическим кораблём специальным страховочным фалом, иногда объединённым со шлангом подачи кислорода (в этом случае его называют «пуповиной»), при этом для возвращения на корабль достаточно просто мышечных усилий космонавта. Другой вариант — полностью автономный полёт в космическом пространстве. В этом случае необходимо обеспечить возможность возвращения к космическому кораблю при помощи специальной технической системы

Исторические факты

 Алексей Леонов совершает первый выход в открытый космос

Первый выход в космос был совершён советским космонавтом Алексеем Архиповичем Леоновым 18 марта 1965 года с борта космического корабля «Восход-2» с использованием гибкой шлюзовой камеры. Скафандр «Беркут», использованный для первого выхода, был вентиляционного типа и расходовал около 30 литров кислорода в минуту при общем запасе в 1666 литров, рассчитанном на 30 минут пребывания космонавта в открытом космосе. Из-за разности давлений скафандр раздувался и сильно мешал движениям космонавта, что, в частности, сильно затруднило Леонову возвращение на «Восход-2». Общее время первого выхода составило 23 минуты 41 секунд[1] (из них вне корабля 12 минут 9 секунд), и по его итогам был сделан вывод о возможности человека выполнять различные работы в открытом космосе.

Первым американским астронавтом, вышедшим в открытый космос, стал Эдвард Уайт, выполнивший выход во время полёта на корабле «Джемини IV» 3 июня 1965 года. Поскольку корабли серии «Джемини» не имели шлюзовой камеры, для выхода экипажу пришлось полностью разгерметизировать кабину корабля.

Первой женщиной, вышедшей в космос, была Светлана Евгеньевна Савицкая. Выход состоялся 25 июля 1984 года с борта орбитальной космической станции «Салют-7».

Астронавт Стив Робинсон во время выхода в открытый космос.

Первой американкой, побывавшей в открытом космосе стала Кэтрин Салливэн, совершившая выход в космос 11 октября 1984 года во время полёта STS-41G на корабле «Челленджер».

Выход в открытый космос европейского космонавта состоялся 9 декабря 1988 года. Его совершил француз Жан-Лу Кретьен во время своего трёхнедельного пребывания на советской космической станции «Мир».

Первый выход в открытый космос без страховочного фала выполнил астронавт США Брюс Мак Кэндлесс 7 февраля 1984 года во время полёта «Челленджера» STS-41B.

Самым длительным выходом в открытый космос стал выход американки Сьюзан Хелмс, длившийся 11 марта 2001 8 часов 53 минуты.

Рекорд по количеству выходов (16) и по общей продолжительности пребывания в открытом космическом пространстве принадлежит российскому космонавту Анатолию Соловьёву (82 часа 22 минуты).

Первым китайским тайконавтом, вышедшим в открытый космос, стал Чжай Чжиган, выполнивший выход во время полёта на корабле «Шэньчжоу-7» 27 сентября 2008 года.

Опасности выходов в открытый космос

Выходы в открытый космос опасны по множеству различных причин. Первая — возможность столкновения с космическим мусором. Орбитальная скорость на высоте 300 км над Землей (типичная высота полёта пилотируемых космических кораблей) — около 7,7 км/с. Это в 10 раз превышает скорость полёта пули, так что кинетическая энергия маленькой частицы краски или песчинки эквивалентна той же самой энергии пули, обладающей в 100 раз большей массой. С каждым космическим полётом появляется всё больше и больше орбитального мусора, из-за чего эта проблема продолжает оставаться наиболее опасной.

Другая причина опасностей выходов в космос — то, что окружающая обстановка в космическом пространстве является чрезвычайно сложной для предполётного моделирования. Выходы в космос часто планируются на поздней стадии разработки полётного плана, при обнаружении каких-либо насущных проблем или неисправностей, иногда даже в процессе самого выполнения полёта. Потенциальная опасность выходов в открытый космос неизбежно ведёт к эмоциональному давлению на космонавтов.

Потенциальную опасность несёт возможность потери или недопустимого удаления от космического корабля, грозящая гибелью из-за израсходования запаса дыхательной смеси. Опасны также возможные повреждения или проколы скафандров, разгерметизация которых грозит аноксией и быстрой смертью, если космонавты не успеют вовремя вернуться в корабль. Инцидент с повреждением скафандра произошёл только один раз, когда во время полёта «Атлантиса» STS-37, маленький прут проколол перчатку одного из астронавтов. По счастливой случайности разгерметизации не произошло, поскольку прут застрял и блокировал собою образовавшееся отверстие. Прокол даже не был замечен, до тех пор пока астронавты не вернулись в корабль и не начали проверку скафандров.[2]

Показательно, что самый первый достаточно опасный инцидент, случился уже во время первого выхода космонавта в открытый космос. Выполнив программу первого выхода, Алексей Архипович Леонов испытал трудности с возвращением на корабль, поскольку раздувшийся скафандр не проходил через воздушный шлюз «Восхода». Только стравливание давления воздуха в скафандре позволило тогда благополучно завершить полёт.

Ещё один потенциально опасный случай произошёл во время второго выхода в открытый космос астронавтов космического корабля «Дискавери» (полёт STS-121). От скафандра Пирса Селлерса открепилась специальная лебёдка, которая помогает вернуться на станцию и не даёт астронавту улететь в открытый космос. Вовремя заметив проблему, Селлерс с напарником смогли прикрепить устройство обратно, и выход был завершён благополучно.[3]

Несмотря на то что в настоящее время не было каких-либо несчастных случаев, связанных с выходами в открытый космос, разработчики космической техники стараются снизить необходимость внекорабельной деятельности. Устранению подобной необходимости, например, при выполнении сборочных работ в космосе, может помочь разработка специальных телеуправляемых роботов.

Слайд 1

Кто хочет работать – ищет средства,        кто не хочет - причины.

Слайд 2

Серге́й Па́влович Королёв (30 декабря 1906 (12 января 1907), Житомир — 14 января 1966, Москва) — советский учёный, конструктор и организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР, основоположник практической космонавтики. Крупнейшая фигура XX века в области космического ракетостроения и кораблестроения.

С. П. Королёв является создателем советской ракетно-космической техники, обеспечившей стратегический паритет и сделавшей СССР передовой ракетно-космической державой. Является ключевой фигурой в освоении человеком космоса. Благодаря его идеям был осуществлён запуск первого искусственного спутника Земли и первого космонавта Юрия Гагарина.

Дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии, академик Академии наук СССР. Член КПСС с 1953 года. Подполковник.

 Слайд 3

Первый искусственный спутник Земли

В 1955 году (задолго до лётных испытаний ракеты Р-7) С. П. Королёв, М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов вышли в правительство с предложением о выведении в космос при помощи ракеты Р-7 искусственного спутника Земли (ИСЗ). Правительство поддержало эту инициативу. В августе 1956 года ОКБ-1 вышло из состава НИИ-88 и стало самостоятельной организацией, главным конструктором и директором которой назначен С. П. Королёв.

Для реализации пилотируемых полётов и запусков автоматических космических станций С. П. Королёв разработал на базе боевой ракеты семейство совершенных трёхступенчатых и четырёхступенчатых носителей.

4 октября 1957 года был запущен на околоземную орбиту первый в истории человечества ИСЗ. Его полёт имел ошеломляющий успех и создал Советскому Союзу высокий международный авторитет.

«Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов как воплощение дерзновенной мечты человечества» — сказал позже С. П. Королёв.

(МЫШКА Клик для показа картинки спутника)

Слайд 5

Человек в космосе

12 апреля 1961 г. С. П. Королёв снова поражает мировую общественность. Создав первый пилотируемый космический корабль «Восток-1», он реализует первый в мире полёт человека — гражданина СССР Юрия Алексеевича Гагарина по околоземной орбите.

Сергей Павлович в решении проблемы освоения человеком космического пространства не спешит. Первый космический корабль сделал только один виток: никто не знал, как человек будет себя чувствовать при столь продолжительной невесомости, какие психологические нагрузки будут действовать на него во время необычного и неизученного космического путешествия.

Слайд 6

Вслед за первым полётом Ю. А. Гагарина 6 августа 1961 года Германом Степановичем Титовым на корабле «Восток-2» был совершён второй космический полёт, который длился одни сутки. Опять — скрупулёзный анализ влияния условий полёта на функционирование организма.

(МЫШКА Клик)

Затем совместный полёт космических кораблей «Восток-3» и «Восток-4», пилотируемых космонавтами А. Г. Николаевым и П. Р. Поповичем, с 11 по 12 августа 1962 года; между космонавтами была установлена прямая радиосвязь. На следующий год — совместный полёт космонавтов В. Ф. Быковского и В. В. Терешковой на космических кораблях «Восток-5» и «Восток-6» с 14 по 16 июня 1963 года — изучается возможность полёта в космос женщины. За ними — с 12 по 13 октября 1964 года — в космосе экипаж из трёх человек различных специальностей: командира корабля, бортинженера и врача на более сложном космическом корабле «Восход». 18 марта 1965 года во время полёта на корабле «Восход-2» с экипажем из двух человек космонавт А. А. Леонов совершает первый в мире выход в открытый космос в скафандре через шлюзовую камеру.

Слайд 7

«Медицинское заключение о болезни и причине смерти товарища Королёва Сергея Павловича.»

Тов. С. П. Королёв был болен саркомой прямой кишки. Кроме того, у него имелись: атеросклеротический кардиосклероз, склероз мозговых артерий, эмфизема лёгких и нарушение обмена веществ. С. П. Королёву была произведена операция удаления опухоли с экстирпацией прямой и части сигмовидной кишки. Смерть тов. С. П. Королёва наступила от сердечной недостаточности (острая ишемия миокарда).

• 1 слайд

  Выход в открытый космос
  

• 2 слайд

  Выход в открытый космос — работа космонавта в космическом пространстве за пределами своего корабля. Используемый в России, США, Европе, термин «Внекорабельная деятельность» — более широкий и включает в себя также понятие выхода из корабля на поверхность Луны, планеты или другого космического объекта.
  

• 3 слайд

  Первый советский космический корабль «Восток»
  Американский космический космический корабль «Дискавери»
  

• 4 слайд

  Выходы в открытый космос могут выполняться по-разному. В первом случае космонавт связан с космическим кораблём специальным страховочным фалом, иногда объединённым со шлангом подачи кислорода (в этом случае его называют «пуповиной»), при этом для возвращения на корабль достаточно просто мышечных усилий космонавта.
  

• 5 слайд

  Другой вариант — полностью автономный полёт в космическом пространстве. В этом случае необходимо обеспечить возможность возвращения к космическому кораблю при помощи специальной технической системы.
  

• 6 слайд

  Исторические факты
  Первый выход в космос был совершён советским космонавтом Алексеем Архиповичем Леоновым 18 марта 1965 года с борта космического корабля «Восход-2» с использованием гибкой шлюзовой камеры.
  

• 7 слайд

• 8 слайд

  Первым американским астронавтом, вышедшим в открытый космос, стал Эдвард Уайт, выполнивший выход во время полёта на корабле «Джемини IV» 3 июня 1965 года.
  

• 9 слайд

  Первой женщиной, вышедшей в космос, была Светлана Евгеньевна Савицкая. Выход состоялся 25 июля 1984 года с борта орбитальной космической станции «Салют-7».
  

• 10 слайд

  Стивен Робинсон — американский астронавт, совершивший три орбитальных полёта на космических кораблях «Спейс шаттл». Провёл в космосе 34 дня 15 часов 44 минуты.
  

• 11 слайд

  Первой американкой, побывавшей в открытом космосе стала Кэтрин Салливэн, совершившая выход в космос 11 октября 1984 года во время полёта на корабле «Челленджер».
  Самым длительным выходом в открытый космос стал выход американки Сьюзан Хелмс, длившийся 11 марта 2001 8 часов 53 минуты.
  

• 12 слайд

  Первый выход в открытый космос без страховочного фала выполнил астронавт США Брюс МакКэндлесс 7 февраля 1984 года во время полёта «Челленджера»
  

• 13 слайд

  Рекорд по количеству выходов (16) и по общей продолжительности пребывания в открытом космическом пространстве принадлежит российскому космонавту Анатолию Соловьёву (82 часа 22 минуты).
  

• 14 слайд

  Опасности выходов в открытый космос
  Выходы в открытый космос опасны по множеству различных причин. Первая — возможность столкновения с космическим мусором.
  Другая причина опасностей выхода в космос – то, что окружающая обстановка в космическом пространстве является чрезвычайно сложной для предполётного моделирования.
  Потенциальную опасность несёт возможность потери или недопустимого удаления от космического корабля, грозящая гибелью из-за израсходования запаса дыхательной смеси. Опасны также возможные повреждения или проколы скафандров, разгерметизация которых грозит аноксией и быстрой смертью, если космонавты не успеют вовремя вернуться в корабль.
  
  

• 15 слайд

  Наша планета глазами астронавтов
  

• 16 слайд

• 17 слайд

  Презентацию подготовила ученица 11 «Б» класса ССОШ №2
  Васильева Ксения
  

• 1 слайд

  Сергей Павлович Королёв
  
  Кто хочет работать – ищет средства, кто не хочет - причины.
  (Королёв Сергей Павлович)
  

• 2 слайд

  Биография в двух словах
  Сергей Павлович Королёв (30 декабря 1906)— советский учёный, конструктор и организатор производства ракетно-космической техники и ракетного оружия СССР, основоположник практической космонавтики. Крупнейшая фигура XX века в области космического ракетостроения и кораблестроения.
  

• 3 слайд

  Первый искусственный спутник Земли
  В 1955 С. П. Королёв, М. В. Келдыш, М. К. Тихонравов вышли в правительство с предложением о выведении в космос при помощи ракеты Р-7 искусственного спутника Земли. Правительство поддержало эту инициативу. В августе 1956 года ОКБ-1 вышло из состава НИИ-88 и стало самостоятельной организацией, главным конструктором и директором которой назначен С. П. Королёв.
  

• 4 слайд

  4 октября 1957 года был запущен на околоземную орбиту первый в истории человечества ИСЗ. Его полёт имел ошеломляющий успех и создал Советскому Союзу высокий международный авторитет.
  

• 5 слайд

  Человек в космосе
  12 апреля 1961 г. С. П. Королёв снова поражает мировую общественность. Создав первый пилотируемый космический корабль «Восток-1», он реализует первый в мире полёт человека — гражданина СССР Юрия Алексеевича Гагарина по околоземной орбите.
  

• 6 слайд

  Вслед за первым полётом Ю. А. Гагарина 6 августа 1961 года Германом Степановичем Титовым на корабле «Восток-2» был совершён второй космический полёт, который длился одни сутки. Опять — скрупулёзный анализ влияния условий полёта на функционирование организма.
  Затем совместный полёт космических кораблей «Восток-3» и «Восток-4», пилотируемых космонавтами А. Г. Николаевым и П. Р. Поповичем, с 11 по 12 августа 1962 года. На следующий год — совместный полёт космонавтов В. Ф. Быковского и В. В. Терешковой на космических кораблях «Восток-5» и «Восток-6» с 14 по 16 июня 1963 года.
  

• 7 слайд

  «Медицинское заключение о болезни и причине смерти товарища Королёва Сергея Павловича.»
  Смерть тов. С. П. Королёва наступила от сердечной недостаточности (острая ишемия миокарда).
  

• 8 слайд

  «Он был мал, этот самый первый искусственный спутник нашей старой планеты, но его звонкие позывные разнеслись по всем материкам и среди всех народов как воплощение дерзновенной мечты человечества»