Работа космонавтов на орбите

Космонавты в обзорном куполе МКС

Рабо́та космона́втов на орби́те — комплекс действий, которые космонавт совершает во время своего пребывания на орбите планеты Земля.

Первоначально работа на орбите осуществлялась непосредственно внутри космического корабля.

С появлением орбитальных космических станций и длительного пребывания на них основная часть работы оказалась перенесена на борт такой станции, которая стала новым местом для проведения научных исследований.

Кроме того, в рамках работы на орбите космонавты совершают выходы в открытый космос, первый из которых был выполнен 18 марта 1965 года космонавтом Алексеем Леоновым, летевшим на корабле «Восток-2».

На орбите космонавты в течение суток наблюдают 16 рассветов и 16 заходов Солнца.

Работа на борту космической станции

Для работы в состоянии невесомости, в котором на орбите космонавты находятся постоянно, на земле проводятся специальные тренировки с использованием самолёта Ил-76МДК. Во время полёта создаётся кратковременная невесомость — в среднем её продолжительность составляет 22-25 секунд. За это время будущему космонавту требуется выполнить короткое задание — написать своё имя, дату, поставить подпись или другую отметку. Это нужно для того, чтобы понять, способен ли человек действовать в состоянии невесомости и подготовить его к особенностям такой работы.

Также в ходе наземной подготовки к космической миссии космонавты детально изучают устройство всех модулей МКС, проводят тренировочные эксперименты, схожие с теми, которые предстоит выполнить на орбите. Помимо изучения модулей российского сегмента Международной космической станции, также изучаются принадлежащие NASA, EKA, JAXA.

Несмотря на подготовку, впервые прибывшему на МКС космонавту требуется около месяца для того, чтобы освоиться на ней, что делает целесообразным выполнение двух, трёх и более полётов одним и тем же человеком.

МКС, Международная космическая станция, на которой (по данным на 2024 год) работают космонавты на орбите, это проект 16 стран мира. К моменту её создания у России имелся 25-летний опыт работы на более ранних орбитальных станциях, который позволил быстрее и эффективнее запустить новую модульную международную орбитальную станцию.

Первый экипаж, отправленный в космос для долговременной работы на орбитальной станции — Георгий Добровольский, Виктор Пацаев, Владислав Волков. На корабле «Союз-11», вылетевшем с космодрома Байконур 6 июня 1971 года, они прибыли на станцию «Салют» и проработали там в течение 22 дней. При возвращении на Землю весь экипаж первой длительной орбитальной миссии трагически погиб при посадке из-за разгерметизации спускаемого аппарата на высоте около 150 километров. Участники первой длительной орбитальной миссии стали одновременно и первыми людьми, погибшими в космосе — несмотря на то, что это произошло при посадке, высота, на которой случилась авария, относится к космическому пространству. Эта катастрофа стала последней в истории пилотируемой космонавтики СССР и России.

Период реабилитации после космического полёта приблизительно равен времени пребывания в космосе. У находящихся на орбитальной станции в среднем полгода космонавтов столько же длится и реабилитация на Земле.

График работы каждого космонавта и задания, которые ему предстоит выполнить, строится индивидуально, его формирует Центр управления полётами. Задачи ставятся перед космонавтами заранее, во многом ещё до полёта. Исключением является работа во внештатных ситуациях.

В числе научных экспериментов, которые выполняются космонавтами на орбите, в том числе и выращивание зелени в условиях невесомости. Особенностью космического «земледелия» является то, что организовать его необходимо по замкнутому циклу, и это учёным удалось на 100 % по воде и воздуху и на 50-80 % по питательным веществам. Первая установка, позволившая обеспечить выращивание зелени в космосе, была отправлена на орбиту в 1974 году, она получила название «Оазис» и работала на станции «Салют-4». К 1978 году на ней удалось успешно вырастить лук, который стал первым растением, выросшим и съеденным в космосе. Интересно, что стрелки лука, которые пошли в пищу космонавтов, должны были быть срезаны для того, чтобы головка не подгнивала — но разрешения на то, чтобы есть перо космонавты не спросили.

Ещё один интересный эксперимент, который в разных вариантах время от времени проводят космонавты — контролируемое горение чего-либо. Это делается для того, чтобы оценить, как пламя ведёт себя в условиях невесомости.

Также популярным и массовым направлением научных экспериментов в космосе является выращивание кристаллов. Одним из важных направлений работы по этой теме является выращивание биокристаллов например, по эксперименту Роскосмоса «Кристаллизатор», который проводится совместно с японской стороной. Полученные кристаллы состоят из белков, впоследствии их можно использовать для разработки новых лекарственных препаратов.

Выходы в открытый космос

См. также: Выход в открытый космос

Космонавт Артемьев в открытом космосе

В ходе работы на орбите космонавты совершают выходы в открытый космос. Это возможно как с борта орбитальной космической станции, так и непосредственно с борта корабля — как это сделал в 1965 году советский космонавт Алексей Леонов, впервые в истории вышедший в открытый космос с корабля «Восток-2».

В современности (XXI век) выходы в открытый космос совершаются, как правило, с борта орбитальной станции (на 2024 год, это МКС).

Больше всего выходов в открытый космос совершил Анатолий Соловьёв — он побывал в космическом пространстве 16 раз, суммарная продолжительность времени, проведённого им вне корабля, — 78 часов 48 минут.

Праздники на орбите

См. также: Зимние праздники в космосе

Во время длительного пребывания на орбите космонавты отмечают там праздники — Новый год, День космонавтики, католическое и православное Рождество и другие.

К праздникам космонавтам доставляют специальное питание, на Новый год — по традиции — мандарины, а также искусственную ёлку, украшения к ней и гирлянды. 31 декабря космонавтам даётся дополнительное время для разговора с родными.

1 января им предоставляется выходной. Также при желании члены российских экипажей могут взять выходной 7 января (православное Рождество).

Питание

 → Космическое питание

Для питания космонавтов разрабатываются специальные продукты, употребление которых возможно в состоянии невесомости. Кроме того, на орбиту доставляются фрукты.

Первоначально специальное питание доставлялось в космос в тюбиках, а его разработка была связана в том числе с тем, что в условиях невесомости в целях безопасности нельзя допустить попадания крошек в воздушное пространство корабля или орбитальной станции.

Современный космический рацион представляет собой сублимированные (обезвоженные) продукты и строится таким образом, чтобы максимально избежать повторяемости блюд. Он составляется с учетом предпочтений каждого космонавта, разнообразное меню разрабатывается на 16 дней, после чего оно циклично повторяется. Сублимированное питание современных космонавтов упаковывается в пластиковые пакеты, а не в тюбики. Использование такого питания для космонавтов началось с 1980-х годов, наряду с сублиматами в состав рациона входят соусы, фрукты и мёд.

По нормативам космонавт должен употреблять 2,2 литра воды в день. Для питья каждому из них предоставляется индивидуальный мундштук.

Здоровье

 → Космическая медицина

При отборе в космонавты предъявляются высокие требования к состоянию здоровья, для поддержания которого на орбите, во время пребывания в невесомости, космонавты ежедневно выполняют различные упражнения.

Во время пребывания в космосе каждый космонавт должен заниматься спортом по меньшей мере 2 часа в день. Из них один час отдаётся на беговые тренировки (для этого на МКС есть специальные беговые дорожки). Второй час составляют занятия на велотренажёре или силовая тренировка. Тренировки нужны для того, чтобы избежать истощения и атрофии мышц.

Интересно, что в результате того, что во время пребывания в невесомости значительно сокращается расход калорий и уменьшается количество движения, за время полёта космонавты могут значительно набрать весь — от нескольких килограммов до 10-15.

Реабилитационный период после возвращения из длительного полёта, как правило, длится несколько месяцев — как и сама экспедиция. Более коротким может быть восстановление после коротких полётов — так называемых экспедиций посещения. Они могут длиться от нескольких дней до полутора-двух недель, и восстановиться после них космонавт может быстрее.

Во время полёта к орбитальной станции и при пребывании на ней космонавты испытывают воздействие радиации. Для защиты от неё как сама станция, так и скафандры, в которых космонавты выходят в открытый космос, экранируются от частиц радиационного излучения насколько это возможно.

На борту станции находятся медицинские приспособления и набор лекарств, но в случае серьёзного заболевания предусмотрена возможность быстрого возвращения на Землю. За историю космических полётов было по крайней мере 3 случая, когда полёт пришлось прервать из-за болезни космонавта.

Одежда

Большую часть времени работы на орбите космонавты находятся в обычной одежде — шорты, футболки, майки, длинные штаны. Все предметы гардероба шьются индивидуально под каждого космонавта. В отличие от привычной на земле одежды, на космическом варианте не используются пуговицы — они заменены липучками и молниями. Все предметы одежды снабжены большим количеством карманов, в которых удобно переносить и держать при себе мелкие предметы и инструменты. Большую часть времени космонавты работают в носках, надевая кроссовки только для спортивных тренировок.

Сон

Для сна в условиях невесомости важным условием является обеспечение фиксации — чтобы избежать неконтролируемого перемещения по станции спящего космонавта.

В прошлом для этого применялись специальные тканевые чехлы, сходные со спальными мешками. Внутри они были снабжены ремнями для фиксации.

Затем для сна стали использовать индивидуальные кабины-шкафчики. В таких «каютах» у космонавта при себе могут находиться личные вещи и фото близких.

Происшествия на орбите

См. также: Происшествия на орбитальной станции «Мир»

Космонавтика — отрасль, в которой очень многое делается для обеспечения максимальной безопасности полёта. Какие-либо инциденты происходят крайне редко, особенно на орбите. Один из них случился в 2018 году, когда была обнаружена дыра в обшивке российского сегмента МКС. Найти повреждение удалось из-за падения давления на несколько миллиметров ртутного столба в час. Дыру космонавты заклеили при помощи эпоксидной смолы, но кто и когда просверлил её, выяснить не удалось.

Космический туризм

Посетить орбитальную станцию можно не только в качестве профессионального космонавта, но и в качестве космического туриста. По данным Роскосмоса, подготовку для такого туристического полёта на российский сегмент МКС прошли 20 человек, 10 из них уже побывали в космосе.

В культуре

Работа космонавтов на орбите не раз демонстрировалась в художественных и документальных фильмах, с борта МКС часто ведутся трансляции, а также показываются записи, сделанные на борту станции.

В 2017 году вышел художественный фильм «Время первых», посвящённый работе на орбите космонавтов Алексея Леонова и Павла Беляева и первому выходу человека в космос.

Также работу на космической орбите демонстрирует фильм «Вызов», часть кадров которого снималась на борту МКС. Актриса, сыгравшая в нём главную роль, Юлия Пересильд, совершила космический полёт в рамках работы над картиной. Также в космос летал режиссёр фильма Клим Шипенко.

Космонавт Сергей Рязанский выпустил две книги, в основу которых легли художественные фотографии, сделанные им с орбиты во время работы на борту МКС. Всего он выпустил 4 книги.

Макеты орбитальных станций, позволяющие увидеть быт космонавтов на орбите, размещены в нескольких космических музеях.

Для стендового моделизма и оформления помещений выпускаются макеты орбитальных космических станций.

См. также

• Космонавтика
• Космонавт
• Восток-1
• Первый полёт человека в космос

Литература

• Рязанский С.Н. Удивительная Земля. — М.: Бомбора, 2017. — 224 с. — 5000 экз. — ISBN 978-5-699-98557-9.

• В. И. Лян Особенности обеспечения жизнедеятельности экипажа МКС на орбите // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : журнал. — 2019.

• Артём Карлов Космонавт на МКС - многопрофильный учёный // Государственная служба : журнал. — 2011.

• Абрамов М. К. Сервис на орбите // Актуальные проблемы авиации и космонавтики : журнал. — 2017.

Ссылки

• Правовой статус космонавта

Одним из источников, использованных при создании данной статьи, является статья из википроекта «Рувики» («ruwiki.ru») под названием «Работа космонавтов на орбите», расположенная по адресу: — «https://ru.ruwiki.ru/wiki/Работа_космонавтов_на_орбите» Материал указанной статьи полностью или частично использован в Циклопедии по лицензии CC-BY-SA 4.0 и более поздних версий. Всем участникам Рувики предлагается прочитать материал «Почему Циклопедия?».