# Ана Диаз Артилес: «Без скафандра человек буквально закипит в космосе» Источник: https://www.youtube.com/watch?v=hYRHUqTzDe0 Канал: StarTalk Опубликовано: 07.07.2022 --- В новом выпуске подкаста StarTalk Нил Деграсс Тайсон и аэрокосмический инженер Ана Диаз Артилес обсуждают критические аспекты выживания человека в экстремальных условиях космоса. Основное внимание уделено технологиям скафандров нового поколения, которые должны защитить астронавтов от закипания крови, радиации и микрометеоритов во время будущих миссий на Луну и Марс. ## 🌌 Смерть в вакууме: почему нельзя просто задержать дыхание [[JUMP:03:17]] Прежде чем обсуждать дизайн защитного снаряжения, Ана Диаз Артилес объясняет фундаментальные риски пребывания в открытом космосе без защиты. По словам эксперта, главной угрозой является полное отсутствие атмосферного давления [03:30]. Ключевые физиологические риски: * **Закипание жидкостей:** Из-за отсутствия внешнего давления температура кипения жидкостей в теле падает, и они начинают превращаться в газ. Артилес утверждает, что человек фактически «закипит» в космосе очень быстро [03:44]. * **Повреждение легких:** Попытка задержать дыхание (как это делают ныряльщики) в космосе смертельна. Из-за отсутствия внешнего давления кислород и другие газы в легких начнут стремительно расширяться, что приведет к разрыву тканей [04:09]. * **Асфиксия и замерзание:** По мнению Артилес, смерть наступит от удушья в течение одной-двух минут, так как кровь перестанет доставлять кислород к тканям [10:33]. Замерзание произойдет позже, так как вакуум является хорошим термоизолятором и тепло будет уходить из тела постепенно [09:53]. Нил Деграсс Тайсон проводит аналогию с кессонной болезнью у дайверов: при подъеме с глубины давление падает, и растворенные газы образуют пузырьки в крови. В космосе этот эффект проявляется максимально агрессивно [04:21]. ## 👩‍кета Инженерная мечта: от телеэкрана до лабораторий NASA [[JUMP:05:27]] Путь Аны Диаз Артилес в биоастронавтику начался с массовой культуры. Она признается, что на её выбор профессии повлиял сериал «С Земли до Луны» (From the Earth to the Moon, 1997) [06:06]. Этапы карьеры и взгляды эксперта: 1. **Индустрия против академии:** После получения диплома инженера Артилес работала в сфере запуска ракет и операционной деятельности, прежде чем вернуться в науку для получения докторской степени в MIT [11:36]. 2. **Работа в MIT:** Под руководством доктора Давы Ньюман (Dava Newman) Артилес начала исследовать взаимодействие человека и скафандра [11:50]. 3. **Миссия профессора:** Сейчас Артилес работает в Техасском университете A&M (Texas A&M), где возглавляет лабораторию биоастронавтики и человеческой деятельности [32:53]. Она активно выступает за привлечение девочек в STEM-дисциплины [08:32]. ## 🛡️ Архитектура защиты: EVA против IVA [[JUMP:13:20]] Диаз Артилес подчеркивает критическую разницу между типами скафандров, которые часто путают зрители [13:40]. Классификация систем жизнеобеспечения: * **IVA (Intravehicular Activity):** Скафандры для использования внутри корабля (например, стильные костюмы SpaceX). Они тонкие, легкие и предназначены для защиты только в случае внезапной разгерметизации кабины [14:07]. * **EVA (Extravehicular Activity):** Громоздкие системы для «выхода в открытый космос» или прогулок по поверхности планет. Это фактически «персональные космические корабли» в форме человека [14:20]. По словам Артилес, современные скафандры для МКС — это конструкции 50-летней давности, которые крайне тяжелы и неудобны для движения [12:46]. Из-за жесткости и избыточного давления внутри костюма многие астронавты сталкиваются с травмами опорно-двигательного аппарата и даже переносят операции на плечевых суставах [12:59]. ## 🤖 Smart Suit: скафандр с искусственным интеллектом и самоисцелением [[JUMP:21:44]] Проект Smart Suit, над которым работает Артилес при поддержке программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC), призван решить основные проблемы мобильности и безопасности [22:28]. Инновации «умного скафандра»: 1. **Самовосстанавливающаяся мембрана:** Внешний слой костюма способен самостоятельно затягивать проколы от микрометеоритов. В лабораторных условиях сенсоры на мембране восстанавливались на 80% через 2 минуты после разреза ножом и на 100% через сутки [39:41]. 2. **Мягкий экзоскелет:** Внутри скафандра размещается слой из гибких роботизированных элементов. Они считывают намерения человека (например, согнуть локоть) и помогают преодолеть сопротивление давления костюма [26:44]. 3. **Оптоэлектронные сенсоры:** Встроенные в ткань датчики давления и растяжения передают информацию о состоянии скафандра и окружающей среды в реальном времени на дисплей внутри шлема [36:24]. Над проектом также работает профессор Роб Шепард (Rob Shepherd) из Корнеллского университета, отвечающий за материаловедение и робототехнику [28:16]. ## ⚖️ Дилемма давления: почему скафандры «надуваются» [[JUMP:29:20]] Одной из самых сложных инженерных задач является выбор рабочего давления внутри скафандра. Технические параметры: * **Давление на Земле (на уровне моря):** 14,7 psi (фунтов на квадратный дюйм) [29:51]. * **Давление в текущих скафандрах для EVA:** 4,3 psi [29:20]. Артилес объясняет, что низкое давление в 4,3 psi выбрано для обеспечения хоть какой-то подвижности суставов. Если накачать скафандр до земного давления, он станет жестким как бетонный столб [21:10]. Однако переход с атмосферного давления МКС на 4,3 psi в скафандре требует от астронавтов вдыхания чистого кислорода в течение 4 часов для вымывания азота из крови и предотвращения кессонной болезни [30:57]. В качестве альтернативы обсуждается концепция **BioSuit** (механическое контрдавление). По мнению Артилес, вместо газа давление на ткани может оказывать сама ткань костюма, плотно облегающая тело, как гидрокостюм [42:46]. Это позволило бы сделать скафандры тонкими и легкими, но технология пока не позволяет обеспечить равномерное давление по всей поверхности тела [44:29]. ## 🚀 Прогнозы и земное применение [[JUMP:45:34]] Технологии Smart Suit могут найти применение и вне космонавтики. Артилес и Тайсон обсуждают следующие возможности: * **Спорт:** Использование сенсоров и экзоскелетов в футбольных шлемах и форме для отслеживания силы ударов и ускорений [45:50]. * **Медицина:** Помощь людям с ограниченными возможностями передвижения через мягкие роботизированные системы поддержки [46:14]. * **Инклюзивность в космосе:** Решение проблемы использования очков. Артилес признает, что в скафандрах будущего нужно предусмотреть механизмы фиксации очков, чтобы астронавт не остался беспомощным, если они спадут со стола во время миссии [46:53]. По словам Аны Диаз Артилес, разработка находится на стадии прототипирования отдельных узлов (например, перчаток), и до полнофункционального изделия впереди еще годы исследований и испытаний в экстремальных температурах [35:59].