Все своє ношу з собою

Потреба жити у «позаземних» умовах - на висоті, в космосі і під водою - з'явилася у людини відносно недавно, в XIX столітті. За цей час способи створення комфортного автономного середовища пройшли шлях від балонів з киснем і оленячого войлоку на стратостатах до фізико-хімічних систем регенерації повітря і води на Міжнародній космічній станції. Зроблено чимало, і сьогодні людина може більше року безперервно перебувати в космічному польоті. Однак для освоєння Місяця, Марса та інших планет потрібно створювати в космосі аналоги земної біосфери. Детальніше про історію і сьогоднішній день цих розробок спеціально для розповіли засновники краудфандингового проекту "435nm. Жити за межами Землі! ", члени спільноти" Твій сектор космосу ".

Система життєзабезпечення (СЖО) створює і підтримує комфортне для людини навколишнє середовище у «ворожому» оточенні. Звичайно, свої СЖО існують на підводних човнах або в підземних притулках, але ми будемо говорити тільки про «літаючі» системи. Згадаймо, з чого все починалося.

Освоєння стратосфери

П'ятого вересня 1862 року професійний повітроплавець Генрі Трейсі Коксуелл і вчений Джеймс Глешер на аеростаті Mammoth піднялися на висоту 9000 метрів без кисневих приладів і дивом залишилися живі. Аеронавти вижили завдяки професіоналізму і витримці Коксуелла, який в умовах кисневого голодування зміг відкрити газовий клапан балона для зниження висоти.

Дванадцять років потому до стратосфери піднялися французи. П'ятнадцятого квітня 1875 року аеростат Le Zenith з екіпажем у складі Йосипа Кроче-Спінеллі, Теодора Сівеля і Гастона Тіссандьє досяг висоти 8600 метрів. Незважаючи на те, що аеронавти дихали киснем з балонів, на висоті близько 8000 метрів вони втратили свідомість, і в результаті живим на землю повернувся тільки Тіссандьє.

Слід зазначити, що в цих перших польотах екіпажі перебували у відкритих гондолах, тому про створення безпечної атмосфери для людей мова ще не йшла.

Тим не менш, німецьким повітроплавцям Артуру Берсоному і Рейнхарду Зюрингу майже вдалося досягти стратосфери, нижня межа якої розташовується на висоті 11 кілометрів від землі. Їхній аеростат Preussen 31 липня 1900 року піднявся на висоту 10500 метрів. Незважаючи на кисневі прилади, Берсоном і Зюринг на висоті понад 9000 метрів непритомніли і ледь не загинули.

Надалі було поставлено ще кілька рекордів висоти для аеростатів з відкритою гондолою, але в підсумку ніхто з повітроплавців-рекордсменів не вижив. Так, 4 травня 1927 року американець Хауторн Грей зумів піднятися на висоту 12944 метри і благополучно спуститися, але півроку потому, під час другого польоту на ту ж висоту, Грей загинув на етапі спуску через брак кисню. Через рік, 15 вересня 1928 року, у відкритій кабіні стратостату Espana через поломку кисневого приладу загинув аеронавт Беніто Моласа.

Всі наступні польоти в стратосферу виконувалися вже в герметичній гондолі.

Першим стратостатом, виконаним за цією схемою, став бельгійський FNRS-1, побудований 1930 року швейцарцем Огюстом Пікаром. Перший свій політ Пікар здійснив 27 травня 1931 року спільно з Паулем Кіпфером, причому їм вдалося досягти висоти 15785 метрів. До речі, Пікар займався і глибинними зануреннями, зокрема побудував батискафи FNRS-2 і «Трієс». На останньому з них його син Жак досяг дна Маріанської западини на глибині 10916 метрів.

Перехід на герметичні кабіни призвів до необхідності не тільки постачати екіпаж киснем, а й видаляти видихуваний вуглекислий газ, а також регулювати вологість. Як джерело кисню продовжували застосовуватися балони з киснем, а для поглинання СО₂ застосовувалися патрони з гашеною звісткою. Хімічна реакція при цьому протікала наступним чином:

Са (ВІН) 2 + С_О2 - > Са (_СО3) + Н2О.

Слідом за FNRS-1 відбулося рекордні польоти американських і радянських стратостатів, наприклад «СРСР-1», який 30 вересня 1933 року встановив світовий рекорд, досягнувши висоти 19 кілометрів. Після війни серії унікальних запусків проводили і в Радянському Союзі, і в Сполучених Штатах. З останніх досягнень можна згадати стрибок Фелікса Баумгартена 14 жовтня 2012 року, який здійснив стрибок з парашутом з висоти 39 045 метрів. Зараз рекорд підйому людини над землею належить Алану Юстасу, який 24 жовтня 2014 року досяг висоти 41 419 метрів.

Але всі ці польоти не привнесли в розвиток систем життєзабезпечення нічого радикального нового. На відміну від космонавтики.