Изнанка космоса: от катастрофы Columbia до колонизации Марса

Joe Rogan Experience 17,3 млн 2 ч 12 мин 23 мин 07.02.2020
Главное

Первый взгляд на Землю из иллюминатора может разочаровать, но настоящие испытания начинаются, когда работа в открытом космосе превращается в попытку заменить масло в двигателе, будучи закованным в средневековые доспехи. Бывший астронавт НАСА и инженер SpaceX Гарретт Райсман раскрывает изнанку жизни на орбите — от «нормализации отклонений», погубившей шаттлы, до стратегии Илона Маска по превращению человечества в мультипланетарный вид.

🚀 Тяжесть невесомости: физиология и психология жизни на орбите 1:19

Первое, что ощущает астронавт после возвращения на Землю — это не радость от встречи с близкими, а невероятную, свинцовую тяжесть собственного тела. Гарретт Райсман вспоминает, что после 95 дней на МКС обычный шлем в его руках ощущался как «якорь от авианосца USS Nimitz» . Это прямое следствие адаптации организма к условиям микрогравитации: мозг и тело решают, что массивный скелет и мощные мышцы больше не нужны, и начинают «сбрасывать лишний балласт». Райсман сравнивает этот процесс с превращением человека в рыбу, кости которой становятся тонкими и легкими, так как им не нужно противостоять весу тела в воде .

Борьба за плотность костей: от теории к практике 2:11

Во время миссий 2008 года астронавты теряли около 1% костной массы каждый месяц . Организм перестает получать механический стимул от ходьбы и гравитации, что останавливает процесс регенерации костной ткани . Однако современная медицина нашла решение. Ключом стали не витамины или кальций, а силовые тренировки.

Гарретт отмечает эволюцию орбитальных тренажеров:

Тренировки занимают два часа ежедневно . Интересной особенностью является поведение пота в невесомости: он не стекает вниз, а обволакивает голову тонким слоем воды. Если резко мотнуть головой, капли разлетаются во все стороны, как брызги с отряхивающейся собаки .

«Космический мозг» и эффект перемещения жидкостей 9:28

В отсутствие гравитации кровь перестает скапливаться в ногах и устремляется к голове. В первую же ночь Райсман проснулся с четким ощущением, что он стоит на руках . Этот прилив крови вызывает отек лица («puffy head syndrome») и постоянную заложенность носа. Из-за этого у астронавтов притупляется чувство вкуса и запаха — еда кажется пресной, как при сильной простуде . Именно поэтому на МКС так популярен соус Шрирача и другие острые приправы .

Что касается рациона, Райсман выделяет два типа питания:

  1. Американское: сублимированные продукты (MRE), которые требуют добавления воды .
  2. Российское: консервы, изначально разработанные для подводного флота. По словам Гарретта, российская еда вкуснее, хотя эстетически выглядит менее аппетитно, напоминая «собачий корм в банках» .

Также астронавты сталкиваются с феноменом «космического мозга» (space brain) — временными нарушениями кратковременной памяти . Это может быть вызвано как физиологией, так и психологическим стрессом от пребывания в экстремальной среде.

Эффект обзора: завышенные ожидания и реальность 14:42

Многие астронавты описывают «эффект обзора» (overview effect) как внезапное осознание единства человечества при взгляде на Землю без государственных границ . Однако опыт Райсмана был иным. При первом взгляде в иллюминатор он испытал легкое разочарование: «Всего лишь? Ну да, красиво» . Из-за обилия HD-видео и фотографий в массовой культуре его ожидания были настолько завышены, что реальность поначалу показалась блеклой.

Тем не менее, он согласен с главной философской концепцией: осознание того, что мы все находимся в одной лодке, становится неоспоримым. Границы и политические распри кажутся бессмысленными, когда видишь хрупкую планету на фоне бесконечной черноты . Позже, во время второй миссии, когда на станцию добавили модуль «Купола» с панорамным остеклением, Гарретт смог насладиться видом на все 360 градусов .

Специфика работы в открытом космосе 17:30

Выход в открытый космос (ВКД) — вершина карьеры любого астронавта, но для Райсмана путь к нему был тернист из-за его роста (около 163 см) . Высокие коллеги смеялись над ним, утверждая, что скафандр «поглотит его целиком» и он будет бесполезен . Скафандр — это не просто одежда, а жесткий антропоморфный сосуд под давлением 4 psi (около 0,3 атм).

Основные сложности работы в скафандре:

Подготовка к таким миссиям проходит в гигантском бассейне в Хьюстоне (NBL), где Райсман тренировался по 7,5 часов, даже используя специальные подгузники . Несмотря на скептицизм коллег, Гарретт успешно провел три выхода в открытый космос, доказав, что правильная техника движений важнее физического роста. Позже он участвовал в сложной сборке робота на внешней поверхности станции и замене антенны .

🌊 От морских глубин до орбитальных вызовов: физика выживания 25:02

Работа в космосе — это не только высокая наука, но и прикладная механика, требующая от астронавтов навыков гаражных мастеров. Гарретт Райсман отмечает, что в эпоху шаттлов каждое движение во время выхода в открытый космос было хореографически выверено и отрепетировано в бассейне по десять раз . Однако современные реалии МКС чаще требуют импровизации: при поломках у экипажа иногда есть всего день на изучение присланных с Земли презентаций PowerPoint, прежде чем выйти за борт для устранения неисправности . Ранее в разговоре они упоминали физические сложности пребывания в невесомости, но именно технические сюрпризы становятся настоящим испытанием для психики.

Ремонт антенны и тепловое расширение: когда физика спасает миссию 27:30

Один из самых ярких примеров такой импровизации произошёл во время второго выхода Райсмана в открытый космос. Команде предстояло закрепить дорогостоящую спутниковую антенну на специальной мачте. Ситуация была критической: антенна питалась от системы шаттла, и после отключения у астронавтов был жестко ограниченный запас времени, чтобы подключить её к сети МКС, иначе обогреватели не включились бы, и «многомиллиардный кусок высокотехнологичного железа» просто замерз бы в тени .

Несмотря на то, что детали провели год на одном складе во Флориде, на орбите коннекторы отказались стыковаться. «Мы давили так сильно, что ребята внутри станции чувствовали вибрацию корпуса» , — вспоминает Гарретт. Когда от трения начала лететь металлическая стружка, угрожающая окончательно испортить разъем, Райсман вспомнил о законах термодинамики.

Зная, что разница температур между солнечной стороной и тенью может достигать 600 градусов Фаренгейта , он применил метод теплового расширения:

Этот случай подчеркивает преимущество присутствия человека в космосе: робот, запрограммированный на определенное усилие, просто продолжал бы давить, пока не сломал бы механизм.

Экспедиция NEEMO: жизнь на дне океана 32:07

Для подготовки к долгосрочным миссиям НАСА использует проект NEEMO — подводную лабораторию на глубине 60 футов (около 18 метров) у побережья Ки-Ларго . Райсман провел там две недели, живя в условиях насыщения (saturation diving). Основная сложность здесь заключается в том, что из-за накопления азота в крови акванавт не может экстренно всплыть на поверхность — это приведет к кессонной болезни и смерти в течение нескольких часов .

Сам хаб напоминает цилиндр без двигателя, стоящий на морском дне. Вход осуществляется через «лунный пул» — отверстие в полу, где давление воздуха удерживает воду снаружи, как в перевернутом стакане . Возвращение в привычный мир занимает целые сутки: жилой отсек герметизируют и превращают в барокамеру, медленно снижая давление. Райсман сравнивает этот процесс с постепенным открытием взболтанной банки газировки: если делать это медленно, пузырьки газа не превращают кровь в пену .

Курьезные инциденты и опасности «подводного космоса» 36:45

Жизнь под водой наполнена специфическими бытовыми трудностями. Одной из самых странных процедур была гигиена. Мочеиспускание происходило прямо в океан, но для более серьезных нужд астронавтам приходилось плыть без акваланга, на задержке дыхания, в так называемую «беседку» (gazebo) — купол с воздухом в 15 футах от станции .

Этот процесс превращался в испытание из-за местной фауны:

  1. Рыбы (особенно рыбы-ангелы) быстро привыкли к «пищевому сигналу» и начинали кружить вокруг, как только человек заходил в воду .
  2. В полной темноте Атлантического океана это создавало гнетущее ощущение, напоминающее триллеры вроде «Бездны» или «Челюстей» .

Самым пугающим моментом для Райсмана стала встреча с гигантским групером (Goliath Grouper). Возвращаясь из «беседки» в кромешной тьме, он включил фонарь и увидел перед собой немигающий глаз размером с блюдце . Эта рыба размером с корову может весить сотни фунтов и способна напугать даже опытного астронавта до крика . Близость к природе иногда вызывала и моральные дилеммы: пронаблюдав час за красивой полупрозрачной креветкой, Гарретт на следующий день не смог заставить себя съесть любимый «космический» коктейль из креветок .

Наследие Space Shuttle: почему ушла эпоха 44:30

Обсуждая переход к современным кораблям, Райсман с теплотой, но и долей критики отзывается о программе Space Shuttle. Шаттл был «великолепной летающей машиной», спроектированной еще в 70-х годах — настолько древней, что на борту даже не было микроволновки, а компьютеры были слабее современных Apple Watch .

Несмотря на уникальную способность выводить людей и одновременно забирать спутники (как телескоп Хаббл) в грузовой отсек, программа имела два критических изъяна:

Решение закрыть программу в 2011 году было болезненным, так как оно создало многолетний «пробел», заставив США покупать места на российских «Союзах» . Гарретт признает, что зависимость от России была неприятной, особенно на фоне недавних технических сбоев в их пусковых системах. Однако 2020 год он называет переломным моментом, когда на смену приходят частные игроки — SpaceX с кораблем Dragon и Boeing со Starliner . Новые системы безопасности в этих капсулах используют «толкающие» (pusher) двигатели вместо старых «тянущих» башен, что делает процесс возможной эвакуации при старте гораздо эффективнее .

🚀 Новая эра космонавтики: от частных контрактов до защиты от радиации 50:06

Переход от классической государственной космонавтики к коммерческой модели — это не просто смена логотипов на ракетах, а фундаментальная трансформация всей индустрии. В разговоре с Джо Роганом Гарретт Райсман подчеркивает, что современные успехи SpaceX и Boeing стали возможны благодаря радикальному изменению правил игры в отношениях с НАСА. Если раньше агентство выступало в роли строгого надзирателя и владельца каждой гайки, то сегодня оно превратилось в «якорного заказчика», позволяющего частным компаниям проявлять гибкость и внедрять инновации, которые ранее были невозможны из-за бюрократии .

Гибкая модель SpaceX: конец эпохи «госзаказов» и начало партнерства 1:02:40

Гарретт Райсман, перешедший в SpaceX в 2011 году после работы в НАСА, объясняет, что общепринятое мнение о «полной приватизации» космоса ошибочно. На самом деле речь идет о государственно-частном партнерстве. Он напоминает, что даже в эпоху программы «Аполлон» НАСА не строило ракеты самостоятельно: «Сатурн-5» создавали такие гиганты, как McDonnell Douglas и North American Rockwell, а лунный модуль — Grumman . Однако между методами прошлого и настоящего есть три ключевых отличия.

Во-первых, уровень контроля. В старой модели НАСА микроменеджило каждый шаг подрядчика. Сегодня агентство задает верхнеуровневые требования — например, доставить четырех человек на МКС и вернуть их обратно, — но не диктует, как именно должна быть реализована каждая техническая деталь . Это дает SpaceX свободу для инноваций, таких как замена традиционных башен аварийного спасения интегрированными в капсулу Dragon двигателями SuperDraco. Это решение позволяет использовать двигатели для маневров на протяжении всего полета, а не сбрасывать их как лишний вес .

Во-вторых, изменилась схема финансирования. Вместо контрактов типа «затраты плюс прибыль» (cost-plus), которые часто приводили к раздуванию бюджетов, теперь используется модель с фиксированной ценой . В старой системе компании были финансово заинтересованы в том, чтобы проект стоил дороже, так как их прибыль составляла процент от общих затрат. В новой модели компания получает фиксированную сумму, что стимулирует ее быть максимально эффективной.

Третьим и самым важным отличием является право собственности на интеллектуальную собственность. В прошлом вся техника принадлежала правительству. Сейчас SpaceX владеет технологиями корабля Dragon. Как только компания выполнит требования своего главного клиента — НАСА, она получит право строить дополнительные корабли и продавать билеты частным лицам . По мнению Райсмана, 2020 год станет исторической точкой отсчета, когда космос начнет превращаться из закрытого государственного клуба в доступную инфраструктуру для частного сектора .

Радиационный барьер: как выжить на пути к Марсу 1:07:46

Когда речь заходит о полете на Марс, основной преградой становится не отсутствие мощных ракет, а биологическая уязвимость человека перед космической радиацией. Гарретт Райсман отмечает, что во время пребывания на МКС астронавты получают повышенную дозу облучения, но все еще находятся под защитой магнитного поля Земли . Однако при выходе за пределы этой зоны, на пути к Красной планете, экипаж сталкивается с двумя типами угроз.

Первая — это галактические космические лучи (GCR). Это ионизированные частицы, разогнанные до скоростей, близких к световым. Хотя их немного, они обладают колоссальной энергией и буквально «прошивают» ткани организма, нанося серьезные повреждения на клеточном уровне . Вторая угроза — солнечные вспышки или солнечные протонные события (SPE). Они непредсказуемы и могут создать гигантские скачки радиации, способные «поджарить» экипаж за считанные часы .

Райсман выделяет несколько способов защиты, которые обсуждаются в аэрокосмической отрасли:

По текущим оценкам, во время полета на Марс и обратно риск развития рака в течение жизни астронавта увеличивается на 4–5%. Гарретт считает, что это «дискомфортно, но не является смертным приговором» . Он также подчеркивает, что наши текущие расчеты могут быть излишне консервативными, так как данные о влиянии радиации на человека все еще ограничены наблюдениями за выжившими после атомных бомбардировок и работниками атомных станций, что не в полной мере соответствует условиям глубокого космоса . Ранее в разговоре собеседники касались темы долгосрочных последствий пребывания в невесомости, но именно радиация остается «темной лошадкой» межпланетных путешествий.

🚀 Трагедия Columbia и путь к полной многоразовости 1:15:22

Разговор Джо Рогана и Гарретта Райсмана переходит к одной из самых мрачных, но поучительных глав в истории космонавтики — катастрофе шаттла Columbia. Обсуждая причины гибели экипажа, Райсман вводит критически важное понятие для современной инженерии и безопасности: «нормализация отклонений» .

🚨 Уроки «Колумбии»: Нормализация отклонений 1:15:22

Катастрофа Columbia в 2003 году произошла из-за повреждения теплозащитного слоя крыла куском изоляционной пены, отвалившимся от внешнего топливного бака при старте. Гарретт Райсман объясняет, что проблема была не в самом факте отрыва пены, а в том, как к этому привыкли в НАСА.

«Мы знали, что пена отлетает, и поначалу относились к этому крайне серьезно, — вспоминает Райсман. — Но решения не было, мы продолжали летать, и ничего плохого не случалось. Мы просто привыкли к этому отклонению от нормы, пока оно не стало считаться нормой» . Это и есть нормализация отклонений: когда опасный технический сбой из-за повторяемости перестает восприниматься как угроза. В итоге огромный кусок пены пробил дыру в крыле Columbia, что привело к разрушению корабля при входе в атмосферу.

Современные корабли, такие как Dragon от SpaceX или Starliner от Boeing, спроектированы так, чтобы полностью исключить подобный сценарий. Главное отличие — архитектура: капсула с экипажем теперь всегда располагается на самой вершине ракеты . Любой мусор или куски льда, отлетающие от носителя, просто не могут попасть в корабль, так как он находится выше них.

Кроме того, Райсман подробно описывает эволюцию теплозащиты. Если на шаттлах использовались хрупкие кремниевые плитки, то на современных капсулах применяется материал PICA (Phenolic Impregnated Carbon Ablator) . Это абляционная защита: при нагреве она постепенно обугливается и уносит тепло с собой, испаряясь. По словам Гарретта, тепловой щит SpaceX настолько избыточен по прочности, что его можно использовать минимум 10 раз, даже после экстремально горячего входа в атмосферу при возвращении с Луны .

🔄 Starhopper и священный грааль многоразовости 1:19:37

Обсуждая будущее, Райсман подчеркивает, что Илон Маск одержим идеей стопроцентной многоразовости. Сегодня SpaceX успешно возвращает первые ступени Falcon 9, но вторая ступень и сервисный отсек (trunk) корабля Dragon всё ещё сгорают в атмосфере. «Илон ненавидит это, — говорит Гарретт. — Священный грааль — это ракета, которую не нужно выбрасывать по частям» .

Ключом к этой цели является система Starship, испытания которой начались с прототипа под названием Starhopper. Райсман и Роган смотрят видео знаменитого «прыжка» Starhopper на 150 метров. Джо Роган поражен кадрами, называя это «настоящей научной фантастикой» и сравнивая посадку огромного стального «бака» с фильмами о Buck Rogers .

Гарретт выделяет три ключевых аспекта испытаний Starhopper:

В перспективе рассматриваются и более экзотические системы, такие как ядерные тепловые двигатели (NTP) . Вместо химического горения в них используется ядерный реактор для нагрева водорода до сверхвысоких температур. Это позволило бы получить гораздо больше тяги при меньшем объеме топлива, что критично для дальних перелетов.

⛽ Метановая заправка на Марсе и жизнь под куполом 1:25:25

Выбор метана в качестве топлива для Starship не был случайным. Главная проблема полета на Марс — необходимость везти с собой огромное количество топлива для возвращения домой, что делает ракету неподъемной. Маск решил эту проблему через In-Situ Resource Utilization (ISRU) — использование местных ресурсов .

Прямо на поверхности Марса можно построить автоматизированный завод, использующий реакцию Сабатье. Формула проста: углекислый газ ($CO_2$) из марсианской атмосферы соединяется с водородом из водяного льда в почве, в результате чего получается метан ($CH_4$) и кислород . Это позволяет «заправиться» на месте.

Жизнь на самой Красной планете, по мнению Райсмана, в обозримом будущем будет далека от терраформирования. Ранее в разговоре они вскользь касались темы радиации, и Гарретт подтверждает, что это главная угроза.

Кстати, о «Марсианине»: Райсман в шутку признался автору книги Энди Уиру, что ему не понравилось произведение . Причина не в ошибках (хотя Гарретт отметил, что марсианская буря слишком слаба, чтобы сбить антенну), а в том, что книга слишком реалистична. «Я прихожу домой после тяжелого дня в SpaceX, открываю книгу, а там снова расчеты молей азота и километров пути. Это не эскапизм, это вторая смена на работе!» — смеется астронавт .

В завершение главы Райсман развенчивает мифы о выживании в вакууме без скафандра. Вопреки киношным штампам, нельзя просто задержать дыхание — из-за перепада давления легкие буквально разорвутся, как перекачанный шар . Вместо этого человек столкнется с эбуллизмом — превращением жидкостей в тканях организма в газ, что вызовет мгновенные чудовищные отеки .

🚀 Архитектор будущего и альтернативная история космоса 1:40:20

Наследие Говарда Хьюза и интеллектуальный драйв Илона Маска 1:40:20

Переход Гарретта Райсмана из НАСА в SpaceX в 2011 году стал для многих неожиданностью. Когда известный телеведущий Скотт Пелли спросил его о причинах такого решения, Райсман привел историческую аналогию: это была возможность стать «молодым инженером, работающим бок о бок с Говардом Хьюзом в эпоху его величайших свершений» . Однако позже астронавт осознал, что совершил «стратегическую ошибку», сравнив своего босса с человеком, который закончил жизнь как безумный затворник-гермофоб, состригающий ногти в банки .

Спустя несколько месяцев во время совместной поездки в автомобиле Райсман решился прояснить это сравнение. Ответ Илона Маска, по словам Гарретта, продемонстрировал истинные масштабы его амбиций. Маск впал в своеобразный интеллектуальный транс, обдумывая вопрос — черта, которую Джо Роган также подметил во время личного общения с миллиардером . Выйдя из раздумий, Маск возразил, что сравнение с Хьюзом некорректно: несмотря на гениальность, разработки Хьюза (вроде деревянного самолета-гиганта Spruce Goose или гоночного H-1) не изменили повседневную жизнь человечества . Для Маска критически важно оставить наследие, сопоставимое со Стивом Джобсом — фундаментально трансформировать то, как люди живут, перемещаются и обеспечивают выживание своего вида .

Райсман описывает Маска как «фабрику идей» с невероятным диапазоном компетенций. Бывший астронавт отмечает, что большинство гениев узкоспециализированы, но Илон способен на равных вести глубокие дискуссии с ведущими программистами SpaceX о тонкостях софта, а затем мгновенно переключиться на обсуждение экзотических методов сварки сложных сплавов с производственным отделом . Эта способность «переключать контекст» без потери качества мышления позволяет ему одновременно управлять Tesla, SpaceX и проектом Boring Company .

В этой картине мира Тесла (Tesla) выступает как «План А» — попытка спасти текущую среду обитания, в то время как Спейс-Икс (SpaceX) — это «План Б», резервная копия для человечества на случай глобальной катастрофы, будь то суперизвержение вулкана или падение астероида . Райсман подчеркивает, что хотя Маск обладает всеми преимуществами богатства, включая частный самолет для мгновенных перемещений между Пало-Альто и Хоторном, его 16-часовой рабочий день на протяжении десятилетий — это феномен, который невозможно объяснить только деньгами или ресурсами .

«Ради всего человечества»: от фаната Battlestar Galactica до технического консультанта 1:53:20

Увлечение Гарретта Райсмана научной фантастикой неожиданно привело его в индустрию Голливуда. Еще находясь на борту МКС, Гарретт смотрел сериал «Звездный крейсер „Галактика“» (Battlestar Galactica), используя лэптопы и спутниковую связь KU-диапазона . В то время на станции не было прямого доступа в интернет, и файлы сериалов скачивались по запросу астронавтов наземными службами. Райсман вспоминает сюрреализм ситуации: наблюдать за тем, как герои ищут Землю, находясь в космическом корабле прямо над этой самой Землей .

Благодаря программе НАСА по поддержке морального духа экипажей, Гарретту удалось организовать сеанс видеосвязи с создателями сериала — Роном Муром и Дэвидом Эйком . Это знакомство переросло в дружбу: после возвращения Райсман посетил съемочную площадку финального эпизода в Ванкувере и даже снялся в эпизодической роли колониального морпеха .

Спустя годы Рон Мур пришел к Райсману в SpaceX, чтобы обсудить новую идею — сериал в жанре альтернативной истории «Ради всего человечества» (For All Mankind). В основе сюжета лежал вопрос: что, если бы в лунной гонке победили СССР? . Райсман, который во время работы в НАСА бывал в Москве и видел сохранившиеся прототипы советских лунных модулей, подтвердил, что проект был крайне близок к реализации, что делало завязку шоу исторически правдоподобной .

Сегодня Райсман выступает как основной технический консультант сериала. Его работа охватывает все этапы производства:

Гарретт признает, что в отличие от его профессорской деятельности в USC, где он обязан быть абсолютно точным, в киноиндустрии планка смещается от «точности» к «правдоподобности» . Тем не менее, он активно борется за научную достоверность. В качестве примера он приводит 9-й и 10-й эпизоды первого сезона, где ему пришлось полностью переработать техническую часть сценария, чтобы драматические события не нарушали законы орбитальной механики, оставаясь при этом захватывающими для зрителя .

Ранее в разговоре они касались наследия программы Space Shuttle и трагедии Columbia, но работа над современными проектами дает Райсману чувство завершенности — от детских мечтаний до реальных полетов и создания вдохновляющего контента о будущем космонавтики. В завершение беседы Джо Роган поднял тему космического мусора, которая становится критической для современных орбитальных миссий.

🛰️ Космическая свалка и броня для МКС 2:05:28

Орбитальный мусор: невидимая угроза человечеству 2:05:28

За десятилетия освоения космоса околоземная орбита превратилась в настоящую свалку. Гарретт Райсман подчеркивает, что наиболее загрязненными зонами на данный момент являются низкая околоземная орбита (НОО) и геостационарные орбиты, где располагаются спутники связи . Проблема «космического мусора» — это не просто вопрос эстетики или экологии, а критическая угроза для безопасности полетов. Очистка этих зон крайне затруднена технически и финансово. Хотя на низких высотах отдельные атомы атмосферы постепенно замедляют объекты, заставляя их со временем сгорать в плотных слоях, на высоких орбитах этот процесс может занимать столетия .

По мнению Райсмана, единственная эффективная стратегия сегодня — это предотвращение появления новых обломков.

Человечество склонно игнорировать проблему загрязнения до тех пор, пока она не становится катастрофической, и космос здесь не исключение. Райсман сравнивает ситуацию на орбите с гигантскими мусорными пятнами из пластика в океане: мы десятилетиями выбрасывали туда отработанные материалы, не задумываясь о последствиях .

Пуля из краски: физика столкновений на гиперскоростях 2:08:09

Масштаб опасности космического мусора лучше всего иллюстрирует история, которую Гарретт рассказал Джо Рогану. Во время его первого выхода в открытый космос (о специфике которого герои упоминали ранее в беседе) астронавты должны были забрать с внешней поверхности станции специальную алюминиевую рукоятку (D-handle). Когда они вернулись в шлюзовую камеру, напарник Гарретта, Рик Линнехан, обнаружил в этой массивной детали из твердого алюминия сквозное отверстие диаметром около миллиметра .

Крошечный объект прошил полудюймовый слой металла насквозь . Физика здесь беспощадна: объекты на орбите движутся со скоростью около 10 километров в секунду, что примерно в десять раз быстрее пули из винтовки . При таких скоростях даже чешуйка краски превращается в смертоносный снаряд. Если подобный микрообъект пробьет скафандр астронавта, находящегося в среде со 100% содержанием кислорода, это приведет к мгновенному возгоранию и гибели .

Райсман в шутку заметил своему напарнику, чей рост составлял 193 см, что чисто статистически вероятность попадания в него выше из-за большей площади тела . Однако в реальности такая «пуля» прошла бы сквозь обоих астронавтов, даже не заметив сопротивления.

Экраны Уимпла: как защитить станцию от пробития 2:09:39

Несмотря на огромное количество мусора, МКС продолжает успешно функционировать. Джо Роган поинтересовался, почему станцию до сих пор не уничтожило столкновениями . Райсман признался, что, находясь внутри станции, он несколько раз слышал характерный металлический звук — «дзинь» — от удара микрообъектов по корпусу .

Защиту станции обеспечивает технология, известная как «экраны Уимпла» (Whipple shielding) . Принцип её работы основан на использовании нескольких слоев защиты:

  1. Внешний слой представляет собой тонкий лист металла, установленный на некотором расстоянии от основного корпуса .
  2. При ударе на гиперскорости этот экран не останавливает объект, но заставляет его буквально взорваться или дезинтегрироваться.
  3. Кинетическая энергия превращает твердый осколок в облако мелкодисперсной пыли или плазмоподобную жидкость .
  4. Второй (основной) слой корпуса уже легко выдерживает удар этого рассредоточенного облака частиц, не допуская пробития.

Тем не менее, уязвимыми остаются иллюминаторы. Окна шаттлов и станции после возвращения или длительных миссий часто покрыты мелкими выбоинами, похожими на следы от камней на лобовом стекле автомобиля .

В завершение разговора Райсман отметил разницу между антропогенным мусором и микрометеоритами. На околоземной орбите преобладает мусор, созданный человеком, тогда как при полетах к Луне или Марсу (где главной проблемой остается радиация, обсуждавшаяся ранее) основной риск представляют именно естественные микрометеориты . Хотя их плотность значительно ниже, они обладают такой же разрушительной силой.

Завершая интервью, Гарретт пригласил слушателей следить за его работой над сериалом «Ради всего человечества» на Apple TV и его социальными сетями под ником Astro_G_Dog .

💬 Цитаты

«Работа в скафандре — это как попытка заменить масло в машине, будучи одетым в средневековые доспехи.»

Гарретт Райсман 24:36

«Я взял «мужской» часть разъема и держал её в тени своей перчатки, пока солнце нагревало «женскую» сторону... И она вошла идеально.»

Гарретт Райсман 29:41

«Мы привыкли к тому, что пена отлетает, и начали считать это нормой, пока не стало слишком поздно. Это и есть нормализация отклонений.»

Гарретт Райсман 1:16:19

«Илон измеряет каждое решение одним мерилом: приближает ли это день создания самодостаточной колонии на Марсе.»

Гарретт Райсман 1:39:27

«У Илона есть особенность: если задать ему серьезный вопрос, он впадает в транс, глядя в пространство, и вы буквально видите, как крутятся шестеренки его интеллекта.»

Гарретт Райсман 1:42:35

«Если объект движется со скоростью 10 километров в секунду — это в десять раз быстрее пули из винтовки.»

Гарретт Райсман 2:08:34
👥 Спикер
🎬 Упомянутые фильмы и сериалы
📖 Термины
Нормализация отклонений
Психологический феномен, при котором опасные нарушения или ошибки постепенно начинают восприниматься персоналом как норма.
Экраны Уимпла
Многослойные защитные конструкции, которые при столкновении с космическим мусором превращают его в облако плазмы и пыли.
NEEMO
Миссия НАСА в подводной лаборатории Aquarius для имитации условий жизни в глубоком космосе.
Инженерия Гарретт Райсман SpaceX Илон Маск НАСА МКС