Как известно, при выходе в отрытый космос на начальных этапах, да и сейчас, используется соединительный фал, по которому подается кислород и идут различные линии контроля жизнеобеспечения космонавта при работе в космосе в скафандре. Американцами была разработана ранцевая установка весом около 150 кг (для космоса вес имеет значение только при работе с другими телами). Установка MMU обеспечивала маневрирование человека в космосе без соединения с космическим кораблем. 3 февраля 1984г. в США был произведен запуск челнока «Челленджер». В задачу полета входило: запуск двух спутников, снятие с орбиты и ремонта спутника SMM, запущенного 4 февраля 1980г., у которого отказал блок системы ориентации. Это была первая проверка ранцевой системы маневрирования космонавта.
«Наука и жизнь» 1990 г. №5
«Наука и жизнь» 1990 г. №5
Брус Маккандлесс
Журнал «Америка» 1984 г. (август) №333
Журнал «Америка» 1984 г. (август) №333
Брус Маккандлесс готовится снять с крюка макет спутника (частично он виден в нижней части фото), помещенного в грузовом отсеке космоплана. Для этой процедуры на корпусе ранцевого двигателя предусмотрено специальное стыковочное приспособление. Процедура входила в серию маневров, которые Маккандлесс и Стюарт отрабатывали в предвидении будущих операций по снятию с орбит и ремонту искусственных спутников с участием свободно парящих в космосе астронавтов.
3 и 4 февраля были предприняты попытки запуска спутников «Уэстар -6» и «Палапа В-2». Оба запуска оказались неудачными, т.к. из-за аварии двигателей обоих буксиров вывести спутники на расчетную орбиту с апогеем 36 тыс. км не удалось. 7 февраля была осществлена попытка снять с орбиты спутник SNN.
Два космонавта: Мак-Канделесс и Стюарт находились в открытом грузовом отсеке. Мак-Конделес отстегнул страховочный фал, вышел в открытый космос, с помощью индивидуальной ранцевой установки преодолел расстояние между челноком и спутником и пристыковался к вращающемуся спутнику. Ранцевая установка в виде кресла снабжена 24 микродвигателями с тягой по 0,77 кг, работающими на сжатом азоте. Управление движением и ориентацией осуществляет сам космонавт с помощью специальных ручек. Запас сжатого азота (примерно 12 кг) обеспечивает общее приращение скорости около 20 м/сек. При умеренном маневрировании со средней скоростью 0,3-0,6 м/сек запаса азота должно хватить на 4 часа. В свете прожекторов в белом скафандре космонавт очень медленно проплыл несколько метров вдоль корабля. Мак-Каделесс испытывал те же чувства, что и Армстронг, первым ступившим на Луну. Около 10 лет он совместно с другими трудился над проектом самодвижущейся установки. Отлетев на несколько метров, космонавт вернулся и потом снова полетел, но немного дальше. Для снятия с орбиты спутника на груди космонавта было смонтировано стыковочное устройство. Однако из-за ряда неисправностей, которые не дали возможности произвести стыковку с вращающейся мишенью, имитирующую вращающийся спутник, стыковку со спутником и снятие его с орбиты пришлось отложить до следующего полета. Через 2 месяца «Челленджер» стартовал с другим экипажем и космонавт Нельсон подлетел к вращающемуся на орбите спутнику, чтобы остановить его вращение. После остановки вращения манипулятор с корабля должен был захватить его и перенести в грузовой отсек для замены электронного блока ориентации. Однако, когда космонавт подлетел к спутнику и взялся за него, то стал вращаться вместе с ним, что еще больше усложнило работу. Тогда с Земли вынуждены были дать команду на управление катушки вспомогательной системы ориентации, чтобы создать дополнительное магнитное поле. При взаимодействии этого поля с магнитным полем Земли на пятые сутки вращение замедлилось, после чего спутник был захвачен манипулятором и загружен в корабль.
Эти два полета вывели космонавтику на новый этап – свободного полета человека во вселенной.
В СССР первое применение средства для автономного передвижения в космосе было осуществлено космонавтами А.А. Серебровым и А.С. Викторенко (5-я основная экспедиция на станцию «Мир», 6.09.1989 – 19.02.1990). 1 февраля 1990г. во время выхода в открытый космос космонавт А.Серебров провел первое в СССР испытание индивидуального средства передвижения космонавта (СПК), заводское обозначение 21КС. Впервые выход производился из модуля Квант-2, из штатного отсека для выходов в космос бъемом 10 куб. метров. Длительность выхода составила 4 часа 59 минут. 29-й выход в осмос советских космонавтов. СПК-установка для маневрирования космонавта в открытом космическом пространстве совместно с автономным скафандром «Орлан ДМА» для ОКС «Мир» и многоразовых кораблей «Буран» представляет собой массивную конструкцию в виде ранца весом в 218 кг. Скафандр надежно фиксируется в установке с помощью специального жесткого пояса — шпангоута, снабженного узлами крепления скафандра и системой фиксации оборудования или инструмента. На подлокотниках — пульты управления (тумблеры, кнопки, сигнальные лампочки). В наспинном ранце размещены два 28-литровых баллона со сжатым воздухом (максимальное давление в которых — 350 кгс/см2) и 32 маленьких реактивных двигателя. Манипулируя воздушными струями, космонавт может заставить «кресло-корабль» двигаться во всех направлениях и вращаться на месте. Максимальная скорость движения — 30 м/с, максимальное удаление от объекта — 100 м, время автономной работы — 6 часов. Все системы питаются энергией основного и резервного серебряно-цинковых аккумуляторов с напряжением 27 В. Для повышения надежности все параметры скафандра и установки маневрирования передаются радиотелеметрической системой одновременно, обмен информацией осуществляется по электрокабелю, соединяющему установку со скафандром. Необходимо отметить, что для надежности все основные элементы установки продублированы.