Mimovozová aktivita -Extravehicular activity
Extravehicular activity ( EVA ) je jakákoli činnost, kterou provádí astronaut ve vesmíru mimo kosmickou loď . Při absenci dýchatelné atmosféry podobné Zemi je astronaut zcela odkázán na skafandr pro podporu životního prostředí. EVA zahrnuje výstupy do vesmíru a průzkum měsíčního nebo planetárního povrchu (běžně známý od roku 1969 do roku 1972 jako měsíční procházky ). Ve stojícím EVA (SEVA) stojí astronaut otevřeným poklopem, ale zcela neopustí kosmickou loď. EVA byla provedena Sovětským svazem / Ruskem, Spojenými státy, Kanadou, Evropskou kosmickou agenturou a Čínou.
18. března 1965 se Alexej Leonov stal prvním člověkem, který provedl vesmírnou procházku, když opustil kapsli Voskhod 2 na 12 minut a 9 sekund. 20. července 1969 se Neil Armstrong stal prvním člověkem, který provedl měsíční procházku mimo svůj lunární lander na Apollu 11 na 2 hodiny a 31 minut. Na posledních třech misích na Měsíc astronauti také provedli EVA v hlubokém vesmíru při návratu na Zemi, aby získali filmové kanystry z vnějšku kosmické lodi. Američtí astronauti Pete Conrad , Joseph Kerwin a Paul Weitz také použili EVA v roce 1973 k opravě poškození startem na Skylab , první vesmírné stanici Spojených států.
EVA mohou být buď připoutané (astronaut je připojen ke kosmické lodi; kyslík a elektrická energie mohou být dodávány přes pupeční kabel ; pro návrat do kosmické lodi není potřeba žádný pohon), nebo nepřipoutané. Nepřipoutané výstupy do vesmíru byly provedeny pouze ve třech misích v roce 1984 s použitím Manned Maneuvering Unit (MMU) a při letovém testu v roce 1994 zjednodušené pomoci pro záchranu EVA (SAFER), bezpečnostního zařízení nošeného na upoutaných amerických EVA.
Historie vývoje
Plánovači NASA vymysleli termín extravehicular activity (zkráceně se zkratkou EVA) na začátku 60. let pro program Apollo pro přistání lidí na Měsíci, protože astronauti opustili kosmickou loď, aby shromáždili vzorky měsíčního materiálu a rozmístili vědecké experimenty. Na podporu tohoto a dalších cílů Apolla byl program Gemini zrušen, aby vyvinul schopnost astronautů pracovat mimo dvoučlennou kosmickou loď obíhající Zemi. Sovětský svaz byl však velmi soutěživý v udržení prvenství, které získal v kosmických letech s posádkou, takže sovětská komunistická strana , vedená Nikitou Chruščovem , nařídila přeměnu své jednopilotní kapsle Vostok na dvou nebo tříčlenné plavidlo. pojmenovaný Voskhod , aby mohl konkurovat Blížencům a Apollu . Sovětům se podařilo vypustit dvě kapsle Voskhod dříve, než byly USA schopny vypustit svou první Gemini s posádkou.
Avionika Voschodu vyžadovala chlazení vzduchem v kabině, aby se zabránilo jakémukoli přehřátí, a proto byla nutná vzduchová komora , aby mohl kosmonaut vystoupit a znovu vstoupit do kabiny, zatímco kabina zůstala pod tlakem. Na rozdíl od toho avionika Gemini neobvykle nevyžadovala chlazení vzduchem, což umožnilo kosmonautovi, který chodí do vesmíru, vystoupit a znovu vstoupit do odtlakované kabiny otevřeným poklopem. Kvůli tomu americké a sovětské vesmírné programy vyvinuly různé definice pro dobu trvání EVA. Sovětská (nyní ruská ) definice začíná, když je otevřený poklop vnější vzduchové komory a kosmonaut je ve vakuu . Americká EVA začala, když měl astronaut alespoň hlavu mimo kosmickou loď. USA od té doby změnily svou definici EVA.
První instance
První EVA provedl 18. března 1965 sovětský kosmonaut Alexej Leonov , který strávil 12 minut a 9 sekund mimo kosmickou loď Voskhod 2 . Leonov, který nesl bílý kovový batoh obsahující 45 minut dýchacího a tlakového kyslíku, neměl žádné prostředky k ovládání svého pohybu kromě zatahování za svůj 15,35 m (50,4 stop) popruh. Po letu tvrdil, že to bylo snadné, ale jeho skafandr se vnitřním tlakem nafoukl proti vakuu vesmíru a ztuhl natolik, že nemohl aktivovat závěrku na své kameře umístěné na hrudi.
Na konci jeho vesmírné procházky způsobilo ztuhnutí obleku vážnější problém: Leonov musel znovu vstoupit do kapsle přes nafukovací látkovou vzduchovou komoru o průměru 1,2 m (3 stopy 11 palců) a 2,5 m (8 stop 2 palce) dlouho. Neoprávněně vstoupil do přechodové komory hlavou napřed a uvízl bokem. Nemohl se vrátit dovnitř, aniž by snížil tlak v obleku a riskoval „ ohyby “. Toto přidalo dalších 12 minut k jeho času ve vakuu a byl přehřátý o 1,8 ° C (3,2 ° F) z námahy. Trvalo by to téměř čtyři roky, než Sověti zkusili další EVA. Zkreslili tisku, jak obtížné bylo pro Leonova pracovat ve stavu beztíže , a zatajili problémy, se kterými se setkali až do konce studené války .
Projekt Gemini
První americký výstup do vesmíru provedl 3. června 1965 Ed White z druhého letu Gemini s posádkou, Gemini IV , po dobu 21 minut. White byl připoután ke kosmické lodi a jeho kyslík byl dodáván přes 25 stop (7,6 m) pupeční soustavu , která také nesla komunikaci a biomedicínské vybavení. Byl první, kdo řídil svůj pohyb ve vesmíru pomocí ruční manévrovací jednotky , která fungovala dobře, ale měla pouze dostatek pohonné hmoty na 20 sekund. White zjistil, že jeho lano je užitečné pro omezení jeho vzdálenosti od kosmické lodi, ale v rozporu s Leonovovým tvrzením je obtížné ho použít pro pohyb. Nicméně závada v mechanismu západky poklopu kapsle způsobila potíže s otevíráním a zavíráním poklopu, což zpozdilo start EVA a vystavilo Whitea a jeho člena posádky riziku, že se na Zemi nedostanou živí.
Žádné EVA nebyly naplánovány na další tři lety Gemini. Příští EVA měl být proveden Davidem Scottem na Gemini VIII , ale tato mise musela být přerušena kvůli kritické poruše kosmické lodi, než mohla být EVA provedena. Astronauti na dalších třech letech Gemini ( Eugene Cernan , Michael Collins a Richard Gordon ) provedli několik EVA, ale žádný nebyl schopen úspěšně pracovat po dlouhou dobu mimo kosmickou loď bez únavy a přehřátí. Cernan se pokusil, ale nepodařilo se mu otestovat manévrovací jednotku astronautů letectva , která obsahovala samostatný kyslíkový systém.
13. listopadu 1966 se Edwin "Buzz" Aldrin stal prvním, kdo úspěšně pracoval ve vesmíru bez únavy během Gemini XII , poslední mise Gemini. Aldrin pracoval mimo kosmickou loď 2 hodiny a 6 minut, kromě dvou stojících EVA v poklopu kosmické lodi další 3 hodiny a 24 minut. Aldrinův zájem o potápění inspiroval použití podvodního EVA tréninku k simulaci stavu beztíže, který se od té doby používá k tomu, aby astronauti mohli procvičovat techniky, jak se vyhnout plýtvání svalovou energií.
První přesun posádky
16. ledna 1969 sovětští kosmonauti Alexej Jelisejev a Jevgenij Khurnov přestoupili ze Sojuzu 5 na Sojuz 4 , které byly společně ukotveny. Byla to druhá sovětská EVA a trvalo téměř dalších devět let, než Sověti provedli třetí.
mise Apollo
Američtí astronauti Neil Armstrong a Buzz Aldrin provedli první EVA na měsíčním povrchu 21. července 1969 ( UTC ), poté, co přistáli na své kosmické lodi Apollo 11 Lunar Module . Tato první procházka po Měsíci za použití samostatných přenosných systémů podpory života trvala 2 hodiny a 36 minut. Celkem patnáct procházek Měsícem bylo provedeno mezi šesti posádkami Apolla, včetně Charlese "Pete" Conrada , Alana Beana , Alana Sheparda , Edgara Mitchella , Davida Scotta , Jamese Irwina , Johna Younga , Charlese Dukea , Eugena Cernana a Harrisona "Jacka" Schmitta. . Cernan byl posledním astronautem Apolla, který vystoupil z povrchu Měsíce.
Pilot velitelského modulu Apolla 15 Al Worden provedl 5. srpna 1971 při zpáteční cestě z Měsíce EVA, aby ze servisního modulu získal film a nádobu se záznamem dat. Pomáhal mu pilot lunárního modulu James Irwin stojící v poklopu velitelského modulu. Tento postup zopakovali Ken Mattingly a Charles Duke na Apollu 16 a Ronald Evans a Harrison Schmitt na Apollu 17 .
Post-Apollo
První opravy kosmické lodi EVA provedli Charles „Pete“ Conrad , Joseph Kerwin a Paul J. Weitz 26. května, 7. června a 19. června 1973 na misi Skylab 2 . Zachránili funkčnost vesmírné stanice Skylab poškozené startem uvolněním zaseknutého solárního panelu , nasazením slunečního topného štítu a uvolněním zaseknutého relé jističe. Posádka Skylabu 2 vyrobila tři EVA a celkem deset EVA vyrobily tři posádky Skylabu. Zjistili, že činnosti ve stavu beztíže vyžadovaly asi 2 1 ⁄ 2 krát déle než na Zemi, protože mnoho astronautů trpělo kosmickou nemocí na začátku svých letů.
Po Skylabu už Spojené státy nevyráběly žádné další EVA až do příchodu programu Space Shuttle na počátku 80. let. V tomto období Sověti obnovili EVA a mezi 20. prosincem 1977 a 30. červencem 1982 vyrobili čtyři z vesmírných stanic Saljut 6 a Saljut 7 .
Když Spojené státy 7. dubna 1983 obnovily EVA, astronauti začali používat jednotku extravehicular mobility (EMU) pro samostatnou podporu života nezávislou na kosmické lodi. STS-6 byla první misí raketoplánu, během níž byl proveden výstup do vesmíru. Američtí astronauti také poprvé použili přechodovou komoru ke vstupu a výstupu z kosmické lodi jako Sověti. V souladu s tím byla americká definice startovacího času EVA předefinována na dobu, kdy astronaut přepne EMU na bateriové napájení.
Četné EVA byly prováděny během montáže ISS , často pomocí Quest Joint Airlock , navržené pro podporu jak amerických EMU, tak ruských skafandrů Orlan.
Čínou
Čína se stala třetí zemí, která nezávisle provedla EVA 27. září 2008 během mise Shenzhou 7 . Čínský taikonaut Zhai Zhigang dokončil 22minutovou procházku vesmírem ve skafandru Feitian vyvinutém Čínou , přičemž taikonaut Liu Boming v ruském skafandru Orlan mu asistoval. Zhai úplně opustila loď, zatímco Liu stál opodál u přechodové komory a obkročoval portál.
Od roku 2021 Čína provedla několik dalších mimovozových aktivit trvajících několik hodin pro stavbu vesmírné stanice Tiangong .
Milníky
Milníky schopností
- První nepřipoutanou výstup do vesmíru provedl Američan Bruce McCandless II 7. února 1984 během mise raketoplánu Challenger STS-41-B za použití Manned Maneuvering Unit . Následně se k němu připojil Robert L. Stewart během 5hodinové a 55minutové vesmírné procházky. O samostatný výstup do vesmíru se poprvé pokusil Eugene Cernan v roce 1966 na Gemini 9A , ale Cernan nemohl dosáhnout manévrovací jednotky bez únavy.
- První kovovýrobu v otevřeném prostoru, sestávající ze svařování, pájení natvrdo a stříkání kovů, provedli sovětští kosmonauti Světlana Savitskaja a Vladimir Džanibekov 25. července 1984. K provádění těchto činností byl během 3 hodin 30 minut použit speciálně navržený víceúčelový nástroj -minuta EVA před vesmírnou stanicí Saljut 7.
- První tříčlenná EVA byla provedena 13. května 1992 jako třetí EVA STS-49 , prvního letu Endeavour . Pierre Thuot , Richard Hieb a Thomas Akers provedli EVA, aby ručně zachytili a opravili nefunkční satelit Intelsat VI-F3 . Od roku 2021 to byla jediná tříčlenná EVA.
- První EVA, která provedla opravu raketoplánu za letu, byla Američanem Stevem Robinsonem 3. srpna 2005 během mise „Návrat k letu“ STS-114 . Robinson byl poslán odstranit dvě vyčnívající výplně mezery z tepelného štítu Discovery poté, co inženýři zjistili, že existuje malá šance, že by mohli ovlivnit raketoplán při opětovném vstupu. Robinson úspěšně odstranil uvolněný materiál, zatímco Discovery byl připojen k Mezinárodní vesmírné stanici .
- Nejdelší vystoupení EVA k lednu 2022 bylo 8 hodin a 56 minut, které provedli Susan Helms a James S. Voss 11. března 2001.
Osobní záznamy o kumulativní době trvání
- Rus Anatolij Solovjev je držitelem jak rekordu ve většině EVA, tak v nejvyšší kumulativní době strávené v EVA (16 EVA; 82 hodin a 22 minut).
- Michael Lopez-Alegria drží americký rekord (10 EVA; 67 h a 40 min).
- Thomas Pesquet drží evropský (a neamerický/ruský) rekord (6 EVA; 39 h a 54 min).
- Peggy Whitson je držitelkou rekordu pro většinu EVA a nejvíce kumulativní dobu strávenou ženou (10 EVA, 60 hodin a 21 minut).
Národní, etnická a genderová prvenství
- První ženou, která provedla EVA, byla sovětská Světlana Savitskaja 25. července 1984 na palubě vesmírné stanice Saljut 7 . Její EVA trvala 3 hodiny a 35 minut.
- První Američankou, která provedla EVA, byla 11. října 1984 Kathryn D. Sullivan .
- První dvě ženy, které společně provedly EVA, a první čistě ženský tým EVA byly Christina Koch a Jessica Meir 18. října 2019 během Expedice 61 na Mezinárodní vesmírné stanici .
- První Asiatka a Číňanka, která provedla EVA, byla Wang Yaping dne 8. listopadu 2021 mimo čínskou vesmírnou stanici Tiangong .
- První indiánkou, která provedla vesmírnou procházku, byla Nicole Aunapu Mannová 20. ledna 2023 během Expedice 68 na Mezinárodní vesmírné stanici .
- První EVA nesovětského, neamerického původu vyrobil 9. prosince 1988 Jean-Loup Chrétien z Francie během třítýdenního pobytu na vesmírné stanici Mir .
- První EVA černošského Afroameričana byla 9. února 1995 od Bernarda A. Harrise Jr.
- První EVA japonským astronautem byla vyrobena 25. listopadu 1997 Takao Doi během STS-87 .
- První EVA švýcarským astronautem vyrobil 23. prosince 1999 Claude Nicollier během STS-103 .
- První EVA osobou narozenou v Austrálii byla 13. března 2001 Andy Thomasem (ačkoli je naturalizovaným občanem USA).
- První EVA kanadským astronautem byla vyrobena 22. dubna 2001 Chrisem Hadfieldem spolu s astronautem NASA Scottem Parazynskim během mise STS-100 k instalaci Canadarm2 na Mezinárodní vesmírnou stanici .
- První EVA skandinávského astronauta vyrobil 12. prosince 2006 Christer Fuglesang .
- První EVA od čínského astronauta vyrobil 27. září 2008 Zhai Zhigang během mise Shenzhou 7 . Výstup do vesmíru za použití skafandru Feitian učinil z Číny třetí zemi, která nezávisle provedla EVA.
- První EVA od italského astronauta vyrobil 9. července 2013 Luca Parmitano spolu s astronautem NASA Chrisem Cassidym během Expedice 36 na Mezinárodní vesmírné stanici .
- První EVA od britského astronauta byla 15. ledna 2016 od Tima Peakeho .
- Ačkoli Brit-Američan Michael Foale provedl EVA 9. února 1995, letěl jako americký astronaut v programu NASA.
Památka
První výstup do vesmíru, který provedl sovětský kosmonaut Alexej Leonov, byl připomenut v roce 1965 několika známkami východního bloku (viz Alexei Leonov#Stamps ). Vzhledem k tomu, že Sovětský svaz v té době nezveřejnil podrobnosti o kosmické lodi Voschod, vyobrazení kosmické lodi na známkách bylo čistě smyšlené.
Americká pošta vydala v roce 1967 poštovní známku připomínající první americký výstup Eda Whitea do vesmíru. Vyrytý obrázek má přesné vyobrazení kosmické lodi Gemini IV a Whiteova skafandru .
Označení
NASA „spacewalkers“ během programu Space Shuttle byli označeni jako EV-1, EV-2, EV-3 a EV-4 (případně přidělené specialistům mise pro každou misi).
Postup z tábora
U EVA z Mezinárodní vesmírné stanice NASA použila proceduru vyřazení z tábora , aby snížila riziko dekompresní nemoci. To bylo poprvé testováno posádkou Expedice 12. Během tábora astronauti přes noc spí v přechodové komoře před EVA, přičemž tlak vzduchu se sníží na 10,2 psi (70 kPa), ve srovnání s normálním tlakem na stanici 14,7 psi (101 kPa). Strávit noc při nižším tlaku vzduchu pomáhá vyplavit dusík z těla, čímž předchází „ ohybům “. V poslední době astronauti používají protokol lehkého cvičení v obleku spíše než kempování, aby zabránili dekompresní nemoci.
Viz také
- Seznam kumulativních záznamů vesmírné cesty
- Seznam výstupů Mezinárodní vesmírné stanice do vesmíru
- Seznam vesmírných výstupů Mir
- Seznam vesmírných lidí
- Seznam výstupů do vesmíru od roku 2015
- Seznam výstupů do vesmíru 2000-2014
- Seznam výstupů do vesmíru a moonwalks 1965-1999
- Omega Speedmaster
- Suitport
- The Age of Pioneers , film z roku 2017 o první výstup do vesmíru
Reference
externí odkazy
- NASA JSC Oral History Project Walking to Olympus: PDF dokument EVA Chronology.
- Obrázek vesmírné procházky astronautů
- Online vesmírné poznámky NASDA
- Apollo Extravehicular mobility unit. Volume 1: System description – 1971 (PDF dokument)
- Apollo Extravehicular mobility unit. Svazek 2: Operační postupy – 1971 (dokument PDF)
- Zpráva o vývoji extravehicular aktivity Skylab – 1974 (dokument PDF)
- Analýza jednotky extravehicular mobility Space Shuttle – 1986 (dokument PDF)
- Referenční kniha nástrojů a vybavení raketoplánu NASA EVA – 1993 (dokument PDF)
- Příprava na americkou EVA na ISS – 2006