Мечтал о космосе с детства: как русский инженер из Нью-Йорка делает скафандры для NASA

10 апреля ученые показали нам первую фотографию черной дыры, а США подтвердили планы отправить экспедицию на Луну. На этот раз с более серьезными намерениями: сфотографироваться на фоне лунного пейзажа с американским флагом.

Фото: кадр видео YouTube/Made by Russians

«Через пять лет мы будем там наверняка и навсегда», — подтвердило космическое агентство NASA, напоминает Настоящее Время.

И не без помощи коммерческих компаний, среди которых — вполне ожидаемо — SpaceX, и совсем неожиданно Final Frontier Design, компания русского инженера Николая Моисеева. Возможно, именно в его перчатках астронавты теперь будут собирать лунный грунт.

Это история человека, который может собрать настоящий скафандр в домашних условиях.

Если представить каждый свой шаг не как поступь по тверди страны, континента и даже планеты, а как движение существа во Вселенной, то будет понятно, в каком измерении он отсчитывает каждый день своей жизни. Пассионарий нашей маленькой планеты, приближающий к ней непостижимый космос силой своей мечты.

«Мои родители вспоминали, что я писал в сочинениях: хочу заниматься скафандрами для Марса», — рассказывает дизайнер космических скафандров Николай Моисеев.

Фото: кадр видео Настоящее Время

Началась эта история с фантастической повести Стругацких «Страна багровых туч», прочитав которую в 10 лет, Коля Моисеев почувствовал такое притяжение к космосу, что сначала перечитал о нем все книги всех местных библиотек, а потом без труда поступил в Московский авиационный институт. Там, по слухам, готовили космонавтов-инженеров.

По слухам, потому что поступали тогда на факультет летательных аппаратов, лишь руководствуясь силой воображения. Поступали практически вслепую, и лишь потом понимали, куда. Позже студентам сказали, что есть кафедра, где учат тех, кто будет делать скафандры.

По теме: NASA отменило первый в истории выход двух женщин в открытый космос из-за нехватки нужных скафандров

А потом по распределению — в закрытое научное предприятие «Звезда». Там Николай обнаружил самое уязвимое место скафандра и один из самых сложных его элементов. Это перчатка, от которой зависит и безопасность космонавта, и его способность оперировать руками.

Фото: кадр видео Настоящее Время

«Я пошел к начальству и сказал, что хочу заниматься перчатками, — рассказывает Моисеев. — На меня ошалело посмотрели, возбудилсь, обрадовались, потому что никто не хотел этим заниматься, муторная часть, много мелких деталей. Перчатка — по сути, как отдельный скафандр».

Перчатки советских и российских космонавтов делались по руке Николая. Изобретая, он вышел на такие космические скорости, что каждые пять лет новинка от Моисеева летела в космос. Его уникальные перчатки станут потом единственной частью скафандра, которую официально скопирует NASA в эпоху обмена секретами.

Но в 90-е его ноу-хау ничего не стоило. Буквально.

«Могу сказать откровенно — я голодал, — говорит Николай. — Денег не хватало, а у меня было двое маленьких детей».

Он обматывал ноги в полиэтиленовые пакеты за неимением недырявых ботинок, и отправлялся по лужам — разрабатывать ботинки марсианские. Работал таксистом и монтировал крыши, заканчивая марсианский скафандр. Четыре года работал по ночам кочегаром.

«За эти четыре года я стал ведущим конструктором по перспективным скафандрам, параллельно подрабатывая в котельне и никому об этом не говоря», — делится Моисеев.

Когда обстановка на «Звезде» стала невыносимой, он просто ушел и создал то, над чем трудятся обычно целые институты — новый скафандр, в одиночку.

Вот он, первый в мире скафандр, сделанный дома.

Фото: кадр видео Настоящее Время

А потом — признание в США на различных соревнованиях отрасли, гранты и дипломы с формулировками «russian boots are the best». И он задумался о переезде.

В Америке он стал Ник Моисеев. Всего за два месяца получил грин-карту как выдающийся ученый и исследователь. Открыл в Нью-Йорке маленькую фирму Final Frontier Design, где работают четверо сотрудников. Она вошла в список всего из нескольких компаний, которые ведут совместные разработки с NASA. В этом коротком списке такие гиганты, как Boeing и SpaceX.

Уже по контракту с NASA сделаны перчатки для Марса, а над марсианским скафандром идет работа.

«Мое развитие затормозили определенные люди, мол, нечего, ты никто, — говорит Николай. — А я вопреки этому доказал, что я что-то из себя представляю».

Фото: кадр видео Настоящее Время

Все, о чем сегодня говорит Ник Моисеев, погружает обывателя в состояние невесомости. Например, на Луне, говорит он, человек сможет уподобиться птице.

«Человек с обычными маленькими крыльями сможет летать, без всяких моторов. Я работаю над этим. Сейчас это выглядит как сказка, но уже закладывается база для этих будущих полетов, — рассказывает Моисеев. — Это возможно в течение 10 лет. А Марс, наверное, после 10 лет».

«Я хочу полететь на Марс, — признается ученый. — Но я уже буду, наверное, старенький…»

Фото: кадр видео Настоящее Время

Но счастье в том, что в отличие от пассионариев нашей маленькой планеты, жизнь их открытий может статься куда длиннее. Марс, уверяют ученые, будет этапом взросления человечества. Промежуточным — перед началом большого пути.

По теме: Как российские специалисты работают в NASA

Проект Habr узнал, каким может быть скафандр для высадки на планеты и спутники, что собой представляет идеальный скафандр и насколько сложным может быть процесс создания одной перчатки для «космического костюма».

Как вам пришла идея создать компанию по созданию скафандров?

Мы с моим партнером Тедом Саузерном, президентом FFD, решили попробовать поработать над скафандром нового типа в 2010 году. Изначально и работали вдвоем. У нас произошел интересный творческий «сплав» инженера с художником. У моего партнера образование: художник, скульптор, материаловед.

Сначала мы создали обычный скафандр, а потом — инновационный. Что в нем нового? Он легче в два раза. Возможно, благодаря тому, что мы работаем вместе, люди с очень разным опытом, у нас и получилось создать такой скафандр. Дело в том, что в NASA и в Роскосмосе работают только инженеры, художников нет. Скафандр же — это высокое искусство, технологическое искусство. Тело человека может описать инженер, а может воссоздать и художник. И это будут разные видения одного и того же объекта.

Сколько времени прошло от задумки до первого скафандра?

Я разработал шаблоны за 2 недели и еще 2 недели ушло на изготовление. Конечно, у меня уже было многое в голове, мы не делали все с нуля. Я прилетел в Нью-Йорк, мы поздоровались, я сел за стол, оформил замысел, и мы сделали скафандр в срок. К нам прилетал Гериет Райзман, высокопоставленный сотрудник SpaceX, астронавт NASA, и мы показывали ему наш скафандр.

Фото: кадр видео YouTube/Made by Russians

Сколько ушло средств на весь проект создания первой модели скафандра?

Я хочу разделить затраты на две части. Первая часть — оплата материалов, готовые элементы (предохранительный клапан, регулятор давления, шланги). Вторая часть — неявная. Например, моя работа. Первое время я работал бесплатно. Сюда входят затраты на транспортные расходы, аренду квартиры и прочее. Почти сразу было решено получить визу, получил ее по категории «выдающиеся ученые», а потом подали на грин-карту по той же категории. Все эти траты входят в разработку, но они действительно невидимы. Если только считать материалы, то затраты составили всего 600 долларов. Работать мы начинали вдвоем, и наша работа — это работа двух человек в течение месяца.

А сколько ушло бы денег на создание такого скафандра у NASA?

Это сотни миллионов. Я приведу пример. NASA сейчас разрабатывает новый корабль для полетов к астероидам и дальше. И даже при своих огромных бюджетах они решили использовать скафандры, разработанные еще для программы Спейс Шаттл, правда, с некоторыми модификациями. Представьте себе — NASA решает не делать новые скафандры для нового корабля потому, что это для них дорого.

Фото: кадр видео Настоящее Время

Задумывались ли вы о создании скафандров для работы на других планетах и их спутниках?

Недавно к нам обратилась группа разработчиков игр из России. Они сейчас работают над моделированием освоения Марса, а затем хотят приступить к виртуальному освоению Энцелада и Титана. И попросили нас проконсультировать по вопросу создания скафандра, которые позволили бы путешествовать по поверхности этих спутников Сатурна.

В первую очередь, стоит сказать, что эти малые планеты очень, очень разные. У Титана, например, плотная атмосфера из метана и аммиака. Атмосферное давление у поверхности Титана в 1,46 раза больше земной атмосферы. Атмосфера этой маленькой планеты совсем не подходит для человека. Здесь требуется создать скафандр без избыточного давления как для дайверов, но с обеспечением подачи пригодного для дыхания воздуха, с обогревом и с теплоизоляцией.

На Энцеладе же нет атмосферы, здесь требуется совсем другой скафандр, примерно такой же как сейчас на МКС — тот, что сможет обеспечить нормальную жизнедеятельность космонавта в безвоздушном пространстве с рядом особенностей. То есть он должен быть надут, обеспечивать подачу пригодной для дыхания смеси в условиях, практически, открытого космоса. Атмосфера Энцелада очень разреженная. В ней 91 % составляет водяной пар, 4 % — азот, 3,2 % — углекислый газ, 1,7 % — метан. Гравитации этого маленького спутника не хватает для удержания атмосферы, следовательно, есть постоянный источник её пополнения. Таким источником являются мощные гейзеры и криовулканы.

Когда создается скафандр, нужно выработать требования, выполнить проектные работы, научно-технические исследования.

Можно пойти по другому пути. Если есть своя компания, то можно лечь спать, и скафандр может просто присниться. У меня такое было несколько раз — решение приходит во сне, со всеми техническими деталями, с решением определенного круга технических противоречий. Например, как в случае проектировщиков самолетов — самолет должен быть прочным, но и в то же время должен легким, чтобы взлететь и летать.

Какие тесты нужно провести для того, чтобы проверить работоспособность скафандра?

Тесты делятся на два вида. Это испытания с участием человека и без него. Нужно, к примеру, измерить давление, провести тест на опрессовку и прочие тесты. Начинаем с отдельных элементов. Например перчатки скафандра Мы испытывали на разрушающее давление несколько раз. Некоторые взрывались, некоторые — уже нет. То же самое мы делали с рукавами скафандра.

Сейчас NASA помогает нам бесплатно провести верификацию и сертификацию нашего скафандра.

Тесты, в частности, нужно провести на перегрузки. В идеале для этого нужна капсула, с реальными креслами. Внутрь скафандра помещается труп человека — именно так в ходе своих испытаний поступает НАСА. И скафандр с трупом размещается в кресле. В США много людей завещают свои тела после смерти для научных исследований. Даже самый крутой манекен с кучей датчиков не покажет всей картины воздействия перегрузок. Нужно загрузить труп, и проводить уже с ним испытания на сброс капсулы. После этого тело исследуется на МРТ (томография). В результате мы узнаем, что произошло с телом в результате имитации приземления. Датчики дают дополнительную картину.

Что касается сертификации, нужно пройти испытания наших материалов на выделение токсичных веществ. Нам помогает NASA с этими испытаниями.

Фото: кадр видео YouTube/Made by Russians

Как тестируется шлемы для скафандров? Насколько они ударопрочные?

По ударопрочности есть несколько испытаний и одно из них испытание по имитации удара микрометеоритами летящими с космическим скоростями. Специальная пушка разгоняет песчинки, которые бьют по остеклению шлема. Получаем объективные данные. Поликарбонат — очень прочный материал. Можно создавать шлемы из акрилового стекла, оно не царапается, но любое отверстие в акриле приведет к разрушению шлема. А поликарбонат — вязкий материал и более прочный по сравнению с акриловым пластиком. Человеку разрушить остекление из поликарбоната самостоятельно ну очень сложно, даже, если бить тем же молотком со всей силы по остеклению шлема.

А что насчет героя фильма «Марсианин» — у него пробило остекление. Это реально?

Это сделать очень сложно. Это ход голливудских режиссеров. По моему мнению, разбить о камни шлем с двойным остеклением из поликарбоната при падении на Марсе маловероятно.

Акриловый шлем можно пробить, таким образом погиб советский испытатель Петр Долгов в 1962 из-за повреждения остекления шлема, пытавшийся поставить мировой рекорд по прыжкам с большой высоты. Когда он с напарником поднялись на заданную высоту в аэростате, напарник прыгнул первым. Гондола стала меньше весить и подпрыгнула резко вверх. Долгов как второй номер стоял у обреза люка, и, скорее всего, ударился остеклением о какой-то выступающий болт. Образовалась небольшое отверстие в шлеме, всего несколько миллиметров. Он выпал и полетел вниз, сработала автоматика парашюта, парашют раскрылся на заданной высоте и приземлился. Но в начале своего падения он был уже мертв, погиб от декомпрессии.

В США разработаны новые материалы для шлемов, более прочные, чем поликарбонат и не царапающиеся, но они пока дорогие.

От каких температур защищает скафандр космонавта?

Современные материалы для скафандров термостойкие. Сейчас скафандры разрабатываются с прослойкой аэрогеля для теплоизоляции. Специалисты из США научились 2-3 года назад делать аэрогель гибким. Мы его использовали в 2015 для создания теплоизоляции для перчатки марсианского скафандра. Тонкий слой аэрогеля защитит космонавта от экстремальных температур в будущих миссиях.

Нужна еще система охлаждения, соответственно, нужна энергия для поддержания внутри скафандрового пространства около +20/+23 градусов Цельсия. Когда снаружи около минус 125 градусов Цельсия, внутри плюс 20, требуется специфическая система терморегулирования.

Современные материалы, которые используются для скафандростроения, выдержат и температуру на поверхности Венеры. Но, конечно, внутрискафандровое пространство нужно охлаждать, а это осуществить на Венере сложно.

Какие планы на будущее у компании?

Мы создали новую перчатку скафандра для NASA. Испытания перчаток — сложный процесс, в который вовлечены десятки людей. Среди прочих достоинств наших перчаток можно выделить повышенную по сравнению с обычными перчатками для скафандров подвижность пальцев, объем и вес перчаток снижен. NASA при заключении контракта выдвинула 30 критериев и требований к перчаткам. Все условия были нами выполнены.

Сейчас идут переговоры с рядом компаний о покупке наших скафандров. Также мы работаем над скафандром нового типа, которые можно будет использовать в различных условиях.

Читайте также на ForumDaily:

Белый дом потребовал ‘любой ценой’ отправить американских астронавтов на Луну до 2024 года

8 концов света, которые мы пережили: почему предсказания о гибели Земли не сбываются

В 10 раз мощнее Хиросимы: NASA рассказало о взрыве метеорита на Камчатке

Илон Маск и NASA не поделили Юпитер: бизнесмен выразил протест

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.