Posted by ილონ მასკი სერიოზულად აპირებს ადამიანების გაგზავნას მარსზე, თუმცა, როგორი სკაფანდრები დაგვჭირდება წითელ პლანეტაზე (racked.com)?
შვებულების დროს ქვეყნის დასალიერს შეიძლება მივაკითხოთ, თუმცა მარსი ჯერ ისევ დიდ ხანს ვერ მოხვდება ჩვენს სიაში. ცხადია, მზის სისტემის უმაღლესი მთა ”ოლიმპო” საოცარი სანახავია, მაგრამ თვითონ პლანეტა დიდი სტუმართმოყვარეობით ვერ დაიკვეხნის.
კანიონები, ვულკანები, კრატერები, დამშრალი ტბები. მარსი, ძირითადად, სულ ეს არის. თხელი ატმოსფერო უმეტესად ნახშირორჟანგია, დამცავი მაგნიტოსფეროსა და ოზონის გარეშე, რის გამოც ვან-ალენის სარტყელი ზედაპირამდე აღწევს და ყველა იქ მყოფს, მზის რადიაციასა და გამოჭერილი დამუხტული ნაწილაკების წვიმაში ახვევს; ეკვატორზეც კი, დღე-ღამის განმავლობაში ტემპერატურა +32°C-დან -165°C-მდე მერყეობს.
სუსტი გრავიტაციისა და ატმოსფერული წნევის პირობებში, მძლავრი მტვრიანი ქარიშხალი, ერთ ღამეში კონტინენტების ზომის ტერიტორიებს გადაივლის და შეუძლია მზე თვეობით გადაფაროს. ცხადია, ისმის კითხვა – რა ჩავიცვათ მარსზე?
მეცნიერი ებიგეილ ჰარისონი ბევრს ფიქრობს ამ საკითხებზე; დედამიწაზე ის ”პრიალა, კაშკაშა და უნიკალურ” ტანისამოსს ატარებს, მაგრამ ყველას ერთად სიამოვნებით გაცვლის იმ ერთად-ერთ სკაფანდრში, რომელიც მარსზე გამოდგება”. – ებიგეილი ბავშვობიდან ოცნებობს მარსზე და ძალ-ღონეს არ იშურებს, რომ გახდეს პირველი ასტრონავტი, რომელიც წითელ ქვიშაში ნაფეხურს დატოვებს. მას მაგისტრის ორმაგი ხარისხი აქვს ასტრობიოლოგიასა და რუსულ ენაში; კოსმოსურ საზოგადოებაში ცნობილია, როგორც ”ასტრონავტი ებბი” (“Astronaut Abby,”). ჰარისონი ხელმძღვანელობს ჯგუფს ”მარსელთა თაობა” (The Mars Generation), რომელიც პოპულარიზაციას უწევს STEM განათლებას, წვრთნის ”კოსმოსის ელჩებს” და აფინანსებს ამერიკის არასამთავრობო ორგანიზაციის, ”კოსმოსისა და სარაკეტო ცენტრის” კოსმოსურ ბანაკს (Space Camp) ჰანთსვილში, ალაბამას შტატში.
ახალი კოსმოსური რბოლა ჰარისონისთვის სტიმულის მიმცემია – მარსზე პირველი საკაცობრიო მისსის განხორციელებისათვის რამდენიმე გიგანტური კომერციული თუ სამთავრობო კონგლომერატი ემზადება: თუ NASA-ში მუშაობ, მაშინ ეს ღირსშესანიშნავი თარიღი 2030 წელს დადგება, ხოლო თუ SpaceX, მაშინ სადღაც 2020-ს ფარგლებში.თვით დონალდ ტრამპიც კი, რომლის ძირითად ინტერესიც კოსმოსის მილიტარიზაციაა, სურვილს გამოთქვამს, რომ ამერიკელები დაბრუნდნენ მთვარეზე და გზა წითელი პლანეტისკენ გაკვალონ: ”უახლეს მომავალში ჩვენ მარსზე წავალთ და იქ საოცარ რამეს წავიღებთ”. – განაცხადა მან. – ”და ისეთ ადგილებს და ტექნოლოგიებს ავითვისებთ, ახლა რომ შეუძლებელი გეჩვენებათ”.
სწორედ ამ შემთხვევისთვის ამზადებს ჰარისონი სრულყოფილ სამოსს.
NASA-ს ჯონსონის კოსმოსური ცენტრის (Johnson Space Center) მეცნიერიც, ემი როსსი, მარსის სკაფანდრის დიზაინზე მუშაობს: ”გამგზავრებისთვის მზად იქნება! ყველა არსებულ თანამედროვე ტექნოლოგიას მოვიცავთ ” – აცხადებს როსსი.
ე. წ. ”პლანეტური კვლევის სკაფანდრი”-ს შექმნა, ზოგადად ისევე, როგორც ყველაფერი, NASA-ში დაფიდან და ცარციდან იწყება: ასე ჩაეყარა საფუძველი ნარინჯისფერ ”გოგრა-სკაფანდრებს” (“pumpkin suits”), რომლებსაც შატლის ასტრონავტები ატარებდნენ; და საერთაშორისო კოსმოსურ სადგურზე, კოსმოსში გასასვლელ სკაფანდრებსაც. თუმცა, უნდა ითქვას, რომ მარსისთვის არცერთი არ გამოდგება, რადგან მათ სიცოცხლის უზრუნველყოფის შეზღუდული სისტემები აქვთ.
მარსისთვის არც მთვარის სკაფანდრები გამოდგება, მიუხედავად იმისა, რომ ამ კოსტუმებით ასტრონავტები მთვარის ზედაპირზე მრავალჯერადად გადაადგილდებოდნენ, რადგანაც მარსის ქვიშები ღრმაა, ხოლო მისი გრავიტაცია მთვარისას თითქმის სამჯერ აღემატება; ეს ნიშნავს, რომ მარსის სკაფანდრი დაცილებით უფრო მსუბუქი უნდა იყოს და სახსრებში მნიშვნელოვან მოქნილობას უნდა უზრუნველყოფდეს.
”მთვარეზე შეიძლება ათასობით ნაბიჯი გადადგა, მარსზე კი – მილიონობით.” – ამბობს როსსი. – ”წარმოიდგინეთ, უცვეთობის და საიმედოობის რამდენად მაღალ სტანდარტებზეა საუბარი. მარსის ზედაპირზე გატარებული 500 დღე-ღამე კომფორტული უნდა იყოს და არა სკაფანდრის მოსალოდნელი დაზიანებით მოშხამული კოშმარი; დაძინებაც უნდა შეძლო მარსმავალისთვის საბურავის გამოცვლაც”.
გასათვალისწინებელია, რომ საკერავი და შესაფუთი მასალა, მარსის პირობებში. საერთოდ არ ”იქცევა” ისე, როგორც დედამიწაზე: დაბალი წნევის, მომატებული რადიაციის და ზემოაღნიშნული ქვიშის ქარიშხლების პირობებში ცვეთა მაქსიმუმს აღწევს – მასალა შეიძლება, უბრალოდ, შემოგეფშვნას, რაც არაერთხელ მომხდარა NASA-ს მარსის კამერაში (“Mars chamber,”) გამოცდის შემდეგ. სწორედ ამიტომ, ჯერ კიდევ უსახელო მარსმავალი – 2020, ”ცნობისმოყვარეობა”(”Curiosity”)-ს მემკვიდრე, მარსზე გამოსაცდელად ტეფლონის, პოლიკარბონატების და პოლიურეთანების პატარა ნაკრებს წაიღებს და წლების განმავლობაში გამოცდის. მარსმავლის ლაბორატორიული ცდების შედეგები დაეხმარება როსს და მის გუნდს, რომ მარსზე, მოულოდნელად, ასტრონავტების სიკვდილ-სიცოცხლის საკითხი არ დადგეს.
პირველი პრობლემა – მარსის დაბალი ატმოსფერული წნევაა. სკაფანდრში ის დაახლოებით 0.8 ატმოსფეროს უდრის, რასაც ჩატუმბული აირი უზრუნველყოფს. თუმცა, ამგვარი მეთოდის პრობლემა ისაა, რომ ასტრონავტი ასეთ დროს თითქოს გასკდომამდე გაბერილი ბუშტის შიგნით მოძრაობს – ეს კი დიდ ძალისხმევას მოითხოვს და საშინლად დამღლელია: ”ასტრონავტებს განსაკუთრებით ხელთათმანები აწუხებთ” – ამბობს დეივა ნიუმენი, NASA-ს პროგრამა ”Apollo”-ს ყოფილი მკვლევარი, მასაჩუსეთსის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის (MIT) აერონავტიკისა და ასტრონავტიკის პროფესორი. – ”წარმოიდგინეთ პატარა ხელსაწყოები და ფაქიზი მანიპულაციები, რომლებიც ამ აირით დატენილ და გადაჭიმულ ხელთათმანებში უნდა განხორციელდეს”. – წერს ის NASA-ს ჟურნალში ASK magazine. – ”თითქოს-და, შენი თითები გამუდმებით ებრძვიან რაღაც უცნობ ძალებს”.
ნიუმენის მიერ შექმნილი მარსის სკაფანდრი, სხეულზე შემოჭდობილი, მეხსიერების მქონე შენადნობების რთული სისტემაა; ეს სისტემა კანს პირდაპირ აწვება და მექანიკურ წნევას უზრუნველყოფს, რის გამოც მას ”ბიოსკაფანდრი” (Biosuit) უწოდეს. ის გარკვეულად ”ბეტმენის” გმირის – ”ქალი-კატა”-ს კოსტუმს მოგვაგონებს. ბიოსკაფანდრის თითოეული სანტიმეტრი თბური კაბელებით და ელექტრული კოჭებითაა გამოჭედილი. როგორც კი დენი აღიძვრება, სისტემა შეიკუმშება და ასტრონავტის კანზე საჭირო ძალის წნევას უზრუნველყოფს. გაგრილების პროგრამული სისტემა კი საშუალებას იძლევა სახსრების ადგილას, მოძრაობის მიხედვით, მოადუნოს ან კვლავ გაამკვრივოს ქსოვილი.
ნიუმენს კერ კიდევ ბევრი სამუშაო აქვს წინ – საჭიროა სკაფანდრში სიცოცხლის უზრუნველყოფის სისტემების ინკორპორაცია, რაც მოიცავს: ჟანგბადისა და წყლის წრებრუნვას, თერმულ რეგულაციას, გარემოს კონტროლს, ტვირთზიდვას და სხვა. მიუხედავად ამისა, მეცნიერი და მისი გუნდი, ამ ეტაპზე, რადიკალურ სიახლეებს ერიდება. ისინი ცდილობენ ტრადიციული ცოდნიდან მინიმალურად გადაუხვიონ.
მიუხედავად ამისა, NASA-ს სკაფანდრების კვლევით დეპარტამენტში აღნიშნავენ, რომ ბიოსკაფანდრის გამოცდა თავიდან მხოლოდ ტრადიციულ სკაფანდრზე დამაგრებული ხელთათმანების დონეზე თუ განხორციელდება: ”ეს ტექნოლოგია ჯერ ისევ ექპერიმენტულია და მის საიმედოობაზე არაფერი ვიცით.” – ამბობს როსი. – ”თუ მრავალჯერადი გამოცდების შემდეგ ბიოსკაფანტრის უპირატესობები მის ხარვეზებს გადააჭარბებს, ჩვენ მას აუცილებლად გამოვიყენებთ”.
2007 წელს პრატის ინსტიტუტის სტუდენტმა ტედ სოზერნმა თავისი სამაგისტრო ნამუშევარი NASA-ს კონკურსზე ”ასტრონავრის ხელთათმანი” წარადგინა, რამაც მას მეორე ადგილი და ჰიუსტონთან გაფორმებული კონტრაქტი მოუტანა. მის მიერ შექმნილი ხელთათმანი (created a glove) სკაფანდრების რუსი დიზაინერის – ნიკოლაი მოისეევის ნამუშევარზე იყო დაფუძნებული.
თუმცა სოზერნი ამას არ დასჯერდა და მუზარადის ახალი დიზაინის კონკურში NASA-ს გან $10000 პრიზიც მოიგო, ხოლო მოგვიანებით გარე კოსმოსში გამოსაყენებელი ხელთათმანის კონკურსიც მოიგო – ეს ხელთათმანები კომპრესიული ბოჭკოებისა და გასაბერი უჯრედების რთული სინთეზია (იხ ვიდეო).
ფუნქციურობის გარდა, კოსმოსური ტანისამოსი ესთეტიურ ნორმებსაც უნდა აკმაყოფილებდეს, რასაც მეცნიერი დიზაინერები უდიდეს ყურადღებას უთმობენ. ამიტომაა, რომ რუსი კოსმონავტების (Russian cosmonauts) სკაფანდრები ძალიან განსხვავდება NASA-ს და ევროპის კოსმოსური საგენტოს (European Space Agency) სკაფანდრებისგან.
კუნძულ როდ აილენდის დიზაინერთა სკოლის (Rhode Island School of Design) ინდუსტრიული დიზაინის პროფესორი, მაიკლ ლაი და მისი სტუდენტები, სრული მასშტაბის მარსის სკაფანდრის (full-scale model of spacesuit) გარეგნული სახის შექმნაზე მუშაობენ: ”ცხადია, ფუნქციურობა კრიტიკულად მნიშვნელოვანია, მაგრამ ადამიანები ვართ და ესთეტიკას ვერსად გავექცევით.” – აღნიშნავს ლაი. – ”ნაირ-ნაირ სკაფანდრებში გამოწყოფილი მოდელები ჯერ კიდევ მთვარეზე გაფრენამდე ამშვენებდნენ სამეცნიერო ფანტასტიკის წიგნებისა და პოპულარული ჟურნალების გარეკანს; კოსმოსური დიზაინი ადამიანებს უბიძგებს იფიქრონ კაცობრიობის მომავალზე”.
”მსოფლიოს აღაფრთოვანებს კოსმოსი. დადგება დრო, როდესაც დღევანდელ ფურცლებზე აღბეჭდილი სკაფანდრები მარსის კოლონისტებს დაამშვენებს. ამის შეგნება ადამიანებს დიდ სტიმულს აძლევს. სავარაუდოდ, მარსულ მოდას თუ სამუშაო სტილს უკვე ჩაეყარა საფუძველი” – ამბობს ებიგეილ ჰარისონი (”ასტრონავტი ებბი”).
https://youtu.be/_kL53wmKg9A