В Центре подготовки космонавтов представили «кентавра» для полета на Луну

Корреспондент «МК» на себе испытала новое научное оборудование ЦПК им. Гагарина

На днях мне довелось станцевать с роботом ФЕДОРом… Ну ладно, я немного приукрашиваю действительность. На самом деле в него всего-то-навсего «вселили» мой мозг, и он вынужден был синхронно повторять за мной движения. С программой развития уже слетавшего в космос Федора, а также с другим андроидом — МАРФой, которая пока существует только в виртуальном пространстве, меня познакомили специалисты Центра подготовки космонавтов им. Ю.А.Гагарина. Здесь же я узнала о других не так давно появившихся новшествах, которые должны облегчить пребывание человека на орбите и нашем естественном спутнике.

Робот МАРФА. Фото: НПО «Андроидная техника»

Сопроводить меня по различным лабораториям любезно согласился космонавт-испытатель, заместитель командира отряда космонавтов Андрей Бабкин, который еще до прихода в отряд работал специалистом по внекорабельной деятельности. А потому первым делом мы подходим к стенду «Выход-2», где космонавты отрабатывают действия по шлюзованию и в открытом космосе.

Лунная походка

Со времени первых тренировок, которые начались на этом тренажере в 2002 году, он изменился. Раньше в его состав входили два скафандра «Орлан», устройство, обеспечивающее обезвешивание облаченных в них космонавтов (чтобы было все как в невесомости), а также макеты шлюзовых люков. Теперь на стенде появились полноразмерные макеты шлюзовых камер со всеми приборами, как на настоящей космической станции.

Здесь космонавты тренируются шлюзоваться — то есть правильно переходить из воздушного отсека станции в безвоздушное пространство открытого космоса и обратно. 

Если раньше моделировалась только деятельность на внешней стороне МКС, то относительно недавно здесь начали проводить тренировки по выходу космонавтов на Луну.

Андрей Бабкин демонстрирует «лунную походку» на стенде Выход-2. Предоставлено А. Бабкиным

Андрей Николаевич демонстрирует мне такой выход — на нем 100-килограммовый скафандр, который сверху подцеплен к подъемному регулируемому механизму. Этот механизм может сымитировать любой уровень гравитации — от самого востребованного нулевого, как на земной орбите, до лунного (который составляет 16% от земного) и даже до марсианского (38%). Без обезвешивания на Земле в таком еле сдвинешься с места, а с устройством, моделирующим лунную гравитацию, космонавт-испытатель, легко подпрыгивая, передвигается по комнате, почти невесомо, оттолкнувшись от земли, «взлетает» на устроенную для него возвышенность. Потом плавно «слетает» обратно.

— Помните съемки американских астронавтов на Луне, где они неловко себя чувствуют, спотыкаются и падают на ровном месте? — спрашивает Бабкин. — Думаю, если бы у них был тогда подобный стенд, они ощущали бы себя более уверенно. Мы проверяем на «Выходе-2» возможности оператора до полета на МКС и после, спустя примерно день по возвращении с места посадки. Таким образом, условно, погружаем его в обстановку, в какую он попал бы, только прилетев на земной спутник. Важно выяснить, сможет ли он сразу после пребывания в невесомости выполнять большой объем работы на Луне? Ведь по возвращении из космоса космонавту руку поднять нелегко, а тут предлагается еще и поработать: управлять ровером, переносить грузы, устанавливать оборудование. К тому же в безвоздушном пространстве надо прилагать дополнительные усилия для преодоления самого скафандра. Ведь он изнутри наддут, почти как шина «дутик» автомобиля-вездехода. При элементарном сгибе руки или ноги создается ощущение, что ты «сражаешься» с эспандерами, которые всегда пытаются вернуть тебя в исходное положение.

Заглядываю внутрь этого «монстра» под названием «Орлан». Заходить внутрь полностью в не подключенный к системе подачи воздуха и его очистки скафандр мне не советуют, — есть риск потерять сознание от накопления примесей СО2.

Перчатки к скафандру «Орлан»

Показывают его внутренности с безопасного расстояния: патрон для очистки от углекислого газа, резервуары с водой — для питья через специальную трубочку и для охлаждения тела. Сразу вспомнился случай, как астронавт NASA по причине утечки воды из аналогичной системы охлаждения чуть не «утонул» во время работы в открытом космосе. В шлеме скопилась вода, которая из-за нарушения чистоты штатных каналов пошла вместо охлаждающих трубок в воздушную магистраль и вместе с воздухом стала поступать прямо к лицу астронавта. В наших скафандрах, к счастью, такого не происходило.

Кстати, когда дело дойдет до полетов на Луну, у российских первопроходцев будет, по словам Бабкина, несколько иной скафандр. Кроме новой начинки ранца в местах сгиба ног у него появятся шарниры и гермоподшипники для удобства при ходьбе.

«Взойти на Эльбрус» и «спрыгнуть»

Проходим на следующую площадку — зал тренажеров космических кораблей, где выставлены макеты «Союзов», макеты для отработки разных полетных режимов, стыковки и нештатных ситуаций, например, разгерметизации, задымления в спускаемом аппарате и т.д. Здесь же в ближайшем будущем разместят и макет нового корабля «Орел», когда он будет доведен до нужной кондиции.

В одном из макетов «Союза МС» в момент моего визита работал экипаж дублеров будущего экипажа корабля «Союз МС-22»: Олег Кононенко, Николай Чуб и Андрей Федяев. Как они только поместились в такое маленькое пространство! Тут, как мне сказали, важно соблюдать правила хорошего тона, чтобы, к примеру, неловкими движениями случайно не помешать командиру корабля во время управления.

Сергей Прокопьев в барокамере. Фото: ЦПК

Работа на тренажерах членов основного экипажа — Сергея Прокопьева, Дмитрия Петелина и американского астронавта Фрэнка Рубио, который может войти в состав этого экипажа в случае подписания соглашения между «Роскосмосом» и NASA о перекрестных полетах, — была намечена на другой день. До старта, который намечен на 21 сентября, им предстоит пройти еще не одну тренировку. Пока в этот экипаж входит единственная женщина из российского отряда космонавтов — Анна Кикина, но если договоренность между «Роскосмосом» и NASA о перекрестных полетах будет достигнута, то она перейдет в состав американского экипажа «Crew-5», который отправится к МКС на корабле компании SpaceX «Crew Dragon» 1 сентября. Напомним, что 25 июня Кикина вылетела в США для активных тренировок.

Между тем в конце мая россиян тестировали на переносимость к неблагоприятным факторам космического полета в барокамере: сначала медленно «поднимали», создавая соответствующее давление, на 5-километровую высоту, где космонавты должны были находиться 30 минут. За это время доля кислорода в воздухе барокамеры упала вдвое — а это сравнимо с условиями на вершине Эльбруса! Ну а после членов будущего экипажа ждал резкий «спуск», скорость которого можно сравнить со скоростью свободного падения.

Испытания в барокамере. Фото: ЦПК

Все это, по словам специалистов, в рамках ежегодной медицинской комиссии позволяет оценить степень переносимости космонавтами перепадов давления и отследить физиологические показатели их сердечно-сосудистой системы.

Чем пахнет Луна

Следующий зал — зал центрифуги. Правда, интересует нас сейчас не она, а то, чем дополнили пространство вокруг нее специалисты ЦПК.

Это макеты, изображающие лунные модули, а между ними прочерчены какие-то странные полосы.

— Сегодня это условные прототипы «лунных» трасс, по которым космонавты в скафандрах перед полетом на Луну будут тренироваться передвигаться на ровере, — поясняет Андрей Николаевич. — Надо пройти их за максимально короткое время и с минимумом ошибок. Сейчас на таком ровере ездят те, кто готовится к полету на орбитальную станцию и возвращается оттуда в рамках эксперимента для будущих пилотируемых программ.

А вот и сам «луноход»! Скромно стоит у самой центрифуги. По-моему, немного высоковат и неустойчив для передвижения по Селене.

— Конечно, дизайн реального лунохода будет отличаться от этого, — уточняет Андрей Бабкин. — Нам сейчас главное — отработать эргономические и операторские вопросы, связанные с воздействием невесомости на организм после полета. 

Корреспондент МК пытается управлять лунным ровером в зале центрифуги

Размышляют специалисты и над проблемой защиты техники и скафандров от весьма коварной лунной пыли. Это не наша мягкая, приятная на ощупь пыль — ее частицы не закруглены, как на Земле, а имеют острые шипы. При попадании в легкие такие «сюрикены» запросто могут стать причиной хронической болезни. А если попадут в незащищенные механизмы с подвижными элементами, те просто выйдут из строя. К тому же лунная пыль обладает высокой электростатичностью — прилипает ко всему!

— Представьте себе поверхность Луны и двухметровую «пелену» над ней из этой самой заряженной пыли, которая хорошо видна на рассвете или закате! — объясняет Бабкин. — Наши ученые склоняются сейчас к тому, что надо создавать для защиты от нее какой-то противодействующий электрический заряд на поверхности технических устройств.

На скафандрах, кстати, по словам испытателя, такую защиту создать будет сложнее. По отзывам астронавтов, летавших на Луну, пыль, облепившая их во время работы на поверхности, начала отлипать только после того, как они оказывались внутри бортового отсека с атмосферой, при наличии кислорода. Полностью очистить космическую «одежду» щеткой перед входом в шлюз не получится. Ко всему прочему она еще в больших дозах и токсична. Когда астронавты после первой лунной прогулки вошли в свой модуль, они почувствовали, что он пропитался резким запахом серы, пороха. Так, по их мнению, и пахнет Луна.

Параллельная реальность в гидролаборатории

Но у российских космонавтов и без Луны пока работы хватает. К недавно прибывшему на орбитальную станцию модулю «Наука» надо пристыковать радиатор-теплообменник и шлюзовую камеру, чтобы часть работ, которые сейчас требуют выхода космонавтов в открытый космос, можно было бы осуществлять при помощи руки-манипулятора.

Макет космической станции под водой бассейна в ГЛ.

Ну а перед работой в открытом космосе надо потренироваться в условиях моделируемой невесомости на Земле. Такую возможность дает гидролаборатория (ГЛ) ЦПК. После ремонта у нее появилась пологая крыша, которая увеличивает объем помещения, новые механизмы, модули, грузовые стрелы. Но самое главное здесь — это, конечно, круглый 12-метровый бассейн с голубой водой, где космонавты при проведении тренировок проводят по четыре часа в день, отрабатывая основные операции перед полетом в космос. Каждый настоящий выход в космос требует не менее двух тренировок в ГЛ.

Проходим с Андреем Бабкиным вдоль бортика «космического» бассейна. На его дне проглядываются полноразмерные макеты модулей «Наука», «Звезда», «Рассвет», много кабелей, дополнительного оборудования.

— До начала основных тренировок с перемещением и установкой оборудования на модули МКС космонавтам надо научиться типовым операциям и просто проходить трассы, проложенные вдоль основных макетов модулей, следя за креплением при помощи карабинов, — рассказывает Бабкин. — У нас есть главное правило во избежание отрыва от станции: все карабины должны быть закреплены за поручни. Если карабин отведен от поручня (такое бывает при перецепке), то за него надо держаться рукой. Навык должен войти в подкорку — это вопрос жизни. Кроме правил собственной безопасности здесь же космонавты отрабатывают действия при спасении неработоспособного товарища, которому, по легенде, стало плохо в открытом космосе.

По словам Андрея Бабкина, опыт внекорабельной деятельности не пропадет даром, — все, что сейчас космонавты умеют делать на МКС, можно будет транслировать на будущую РОСС (Российскую орбитальную служебную станцию), которую «Роскосмос» намерен создавать на высокоширотной орбите. Там уровень радиации выше, приближен к межпланетному, а потому надо стремиться разрабатывать такие методики ВКД, чтобы они были проще в реализации и занимали меньше времени.

Все познается в сравнении — российская ГЛ намного меньше американской, что в Центре тренировок астронавтов им. Джонсона. Все модули там делаются из нержавейки и утапливаются на дно сразу и навсегда. Возможности что-то регулярно поднимать из-под воды и переставлять местами там нет. Российская гидролаборатория в этом смысле исторически уникальна, мобильна: здесь создается та компановка, какая нужна для конкретных тренировок.

Переходим в пункт управления водной лабораторией. Он находится этажом ниже, и окна его выходят прямо в глубь тренировочного бассейна. Градусник-лягушка, прикрепленная к стеклу изнутри, показывает температуру воды — 31 градус, теплей, чем на Канарах!

«Параллельная реальность» в гидролаборатории

И тут меня ждал сюрприз. Приглядевшись через окно, я увидела «параллельную реальность» — вверху, на границе водной глади, отражалась вторая космическая станция. Такой эффект, по словам здешних работников, возникает далеко не всегда, лишь при определенных условиях освещенности, когда нет тренировок и основного освещения.

Какими нас видят роботы

Есть среди лабораторий ЦПК та, чьи специалисты больше, чем кто-либо другой, заглядывают в будущее пилотируемой космонавтики. Это лаборатория робототехнических систем, где воссоздается виртуальная реальность, к примеру, лунной поверхности, и космонавты задолго до полетов к ней привыкают, учатся производить простейшие действия. Ведь, как уже говорилось, на Луне все будет по-другому: гравитация, атмосфера, точнее, полное ее отсутствие. 

И лучше будет, если, прилетев в эту неизведанную реальность, первопроходцы не будут торопиться выходить из спускаемого модуля, а оценят обстановку дистанционно. А ходить за них по Луне будут роботы-помощники. 

А вот и один из них — ФЕДОР (Final Experimental Demonstration Object Research — антропоморфный робот-спасатель, разработанный НПО «Андроидная техника»). После своего полета на космическую станцию он хранился в ЦНИИ машиностроения. Но робототехники, решив, что рано ему еще уходить на покой, привезли андроид в ЦПК.

Команда лаборатории робототехники с роботом ФЕДОРом

Руководитель лаборатории Владимир Дикарев предлагает мне побыть его оператором:

— Представьте, что вы прилетели на Луну, сами сидите внутри спускаемого аппарата, привыкаете, а ФЕДОР пошел работать наружу.

Сотрудники лаборатории надевают на меня манипуляционный экзоскелет для управления действиями ФЕДОРа, потом — VR-очки.

— Будьте осторожней — так как вы стоите в стороне от робота, после «вселения» в него вашего мозга (нормально, да?!) у вас может закружиться голова, — предупреждают меня.

Корреспондент МК управляет роботом Федором.

Думаю, если бы речь на самом деле шла о мозге, мне было бы легче, но в голову Феди «переселилось» лишь мое зрение — я стала видеть сотрудников лаборатории из той точки, где стоял он. Кстати, выглядим мы, люди, глазами космического робота пока не очень, какими-то плоскими, лишенными объема. Раздвоение восприятия действительно заставило меня немного качнуться в сторону в поисках точки опоры, потом привыкла. Дальше все, что делала я, в какую бы сторону ни поворачивалась, все за мной повторял робот. Ощущения, надо сказать, фантастические. На видео, которое по моей просьбе сделали сотрудники лаборатории, все выглядело как танец с роботом из будущего.

Управление роботом МАРФА.

Следующим объектом моего интереса была МАРФА (Мобильная автономная робототехническая многофункциональная аппаратура) — робот-кентавр, дизайном торса с которой поделился ФЕДОР. МАРФА разрабатывается учеными для миссии «Луна-28». Предполагается, что она полетит туда в качестве испытателя-первопроходца.

МАРФА будет стоять и передвигаться на колесах, а ее «руки» смогут производить различные манипуляции, к примеру, бурить реголит и переносить его образцы в космический аппарат.

Физического образца МАРФЫ пока нет. Вместо него — только виртуальная модель, которой мне также предложили поуправлять. Я снова облачаюсь в экзоскелет и VR-очки… Перед моими глазами появляются лунная поверхность, ночное звездное небо… Мои руки — это руки МАРФЫ, даже тень, которую я вижу ее глазами, передвигаясь по Луне, — не моя, а ее… Владимир Анатольевич предлагает мне (или МАРФЕ — тут уж не разберешь) наклониться вниз и попытаться поднять лунный камень. Еле-еле научившись обращаться с ее руками, через специальные перчатки с чувствительными датчиками, обладающими обратной связью, я далеко не с первой попытки поддеваю пальцами большой серый булыжник, и он, почти как… невесомая бабочка, подлетает вверх.

— Так должно быть и на Луне со сниженной силой притяжения, — комментирует мои действия Дикарев. — Все предметы облегчены в шесть раз.

Что «увидит» МАРФА на Луне.

Помучившись с камушком, перевожу взгляд на жилой модуль со шлюзом. Если МАРФА сейчас в него заедет и закроет за собой люк при помощи специальной кнопки, то впереди откроется дверь — в жилой комплекс, где, по легенде, могут жить люди, а может, такие же МАРФы и ФЕДОРы.

Источник: www.mk.ru