Вакуумные «брюки» космонавтов переделают для будущий космических миссий
Ученые Новосибирского государственного технического университета (НГТУ НЭТИ) рассчитали, каким должен быть медицинский профилактический костюм для будущих пилотируемых экспедиций на Луну и Марс. Исследование показало, что применяемый сейчас костюм «Чибис», созданный для условий невесомости, в частичной гравитации создает слишком сильное воздействие.
«Чибис» — не скафандр для выхода на поверхность Луны или Марса, а медицинский вакуумный костюм. Он представляет собой герметичные брюки, внутри которых создается пониженное давление. За счет этого кровь перераспределяется от верхней части тела к ногам, частично компенсируя последствия невесомости.
В условиях орбиты такой механизм помогает бороться с изменениями, которые возникают из-за отсутствия силы тяжести. При длительном пребывании в невесомости жидкости организма смещаются к голове и верхней части тела, меняется объем циркулирующей крови, возникает отечность и снижается мышечная масса. «Чибис» используют для подготовки космонавтов к возвращению на Землю, особенно в последний месяц длительной миссии.
На Луне и Марсе ситуация будет иной. Лунная гравитация составляет около 16,5% земной, а марсианская — примерно 38%. Этого уже достаточно, чтобы кровь частично перераспределялась вниз под действием силы тяжести. Поэтому разрежение, которое эффективно в невесомости, там может оказаться избыточным — особенно на Марсе.
Для оценки воздействия костюма специалисты НГТУ использовали расчетную программу, разработанную студентами на основе уравнения Бернулли. Она позволяет моделировать связь между уровнем гравитации и создаваемым костюмом разрежением, а также оценивать распределение крови между органами и тканями при разных значениях силы тяжести.
Расчеты показали, что для лунных и марсианских условий можно создать более простую систему с меньшим разрежением. Такой вариант потенциально позволит снизить массу и сложность костюма, а также требования к его оборудованию.
По словам профессора НГТУ Александра Чичиндаева, результаты работы могут использоваться при создании профилактического костюма для будущих пилотируемых миссий на Луну. При этом для Марса потребуется учитывать еще более сильное влияние частичной гравитации.