Индивидуальная капсула

Разработал космоинженер корабля РЫС

1. Задача по созданию скафандра для длительного пребывания человека в космическом пространстве начинается с определения идеального конечного результата. Предположим у нас в руках волшебная палочка. Что мы ей должны приказать ?

Пусть человек находится в космосе в спортивном костюме, или любой другой одежде, не стесняющей его, свободно дышит, свободно перемещается, берет любые предметы и занимается ремонтом корабля, занимается спортом, обнимается с подругами, не заботится о способах перемещения и о своей безопасности, как будто космоса и вовсе нет, но при этом космическое безвоздушное пространство с радиацией, разницей температур, с отсутствием опоры и отсутствием давления есть, по условиям задачи.

Пусть человек в аварийной ситуации может войти в атмосферу планеты, приземлиться, свободно перемещаться по поверхности, брать в руки любые предметы, исследовать их, жить безопасно на поверхности, а при необходимости самостоятельно, взлететь, набрать орбитальную скорость и присоединиться к своему или чужому кораблю.

2. Теперь вопрос, а почему, собственно желаемое невозможно? Выясняется, что при попытке получить желаемое известным способом, например, надев на человека тяжелый скафандр, появляются некоторые неудобства . А именно . Не почесаться, не переодеться, (для женщин особенно актуально) . Не возможно использовать ноги, они затекают от неподвижности, неудобен туалет, неудобно перемещаться в безопорном пространстве, категорически нельзя входить в атмосферу, чтобы не сгореть, в случае потери корабля, долго не проживешь и проще застрелиться.

3. Вопрос - уточняющий, а в чем непосредственная причина помехи ?

Уточняем по очереди, от главной причины к второстепенным .

Ясно, что главнейшая вредная причина у любого, даже тонкого скафандра - это сам скафандр. Защитная прослойка между телом и вакуумом имеет ненулевую толщину, облегает тело, и мешает ему, являясь посторонним элементом.

4. Вопрос. При каких именно условиях исчезнет помеха. Если не загадывать возможно или невозможно достичь желаемого условия. И назвать его, не беспокоясь о том как оно будет достигнуто, то

прослойка, хоть какая, либо, должна стать нулевой, никакой и не облегать тело, чтобы не мешать человеку.

Но тогда, человека разрушит вредный космос.

Значит толстая поверхность должна отгораживать человека от вакуума, обеспечивая давление, защиту от радиации, температурный режим, защиту от микрометеоритов, от перегрева при входе в атмосферу и т.д.

5. Как разделить условия, для совместного выполнения?

Что-ж. Уберем скафандр, как элемент одежды, и оденем человека в спортивный костюм. А для защиты от космоса, окружим человека упругой, легкой, но достаточно толстой и прочной, сферой в которой будет высокое давление воздуха, и комфортные условия проживания.

Что теперь надо сделать, чтобы, при работе в космосе сфера не стесняла движений человека ?

Пусть человек живет в прозрачной упругой сфере, которая надута воздухом, как футбольный мяч. Диаметр сферы 2.5 метра (Рис. 1). По желанию, прозрачность материала сферы (назовем ее капсулой) может меняться в нужных местах.

Дополнительный сервис.

Сфера должна иметь дополнительную тепловую и радиационную защиту , два стыковочных узла , для построения сообществ, возможность входить в атмосферу и управляемо лететь в ней , желателен загрузочный “рот” для поглощения внутрь мелких образцов , и пара коротких манипуляторов (на всякий случай) желательно удобное перемещение по поверхности планеты , если там вода , болото , песок , скалы , раскаленная сковородка и т.п.

Устройство капсулы

Капсула сделана из множества упругих тонких слоев бронестекла склееных между собой прозрачным полимерным клеем, это очень прочная и легкая сфера. Самый внутренний слой капсулы - скользкий и по нему скользит (или катится на микророликах) доска сноуборда (скользящая доска).

На сноуборде стоит человек . При скольжении доски вперед, капсула катится, по планете, а человек как будто скользит по поверхности. В теле доски можно разместить источники кислорода и энергетические аккумуляторы. Желательно иметь в доске небольшие плоские гироскопы, для ориентации, на планетах с малой силой притяжения. Доска всегда внизу, поэтому сфера будет устойчива, как игрушка - неваляшка. Чтобы человек не падал, он опирается на горизонтальную скользящую ось сферы (Рис. 2, 3).

Скользящая ось - это упругая стойка с небольшими полусферическими чашечками на обох концах. Длина стойки равна диаметру сферы, чашечки обеспечивают свободное скольжение стойки, в любом направлении, но при этом стойка всегда находится на оси сферы.

Если человек принайтуется (пристегнется) к середине стойки, то он никак не сможет упасть при любых эволюциях капсулы. В то же время, поворачивая ось в желаемом направлении, относительно скользящей доски, очень удобно управлять направлением качения капсулы.

Концевые чашечки закреплены, на стойке на подшипниках (т.е. могут вращаться) и в каждой чашке есть микроэлектромотор. Коэффициент скольжения каждой чашки по сфере - управляется человеком . Поэтому, при сильном трении чашек по сфере, сфера начнет катиться вперед, а при проскальзывании одной из чашечек, будет происходить поворот движения.

Как быть, если для работы на планете нужны руки ?

Если чашечки стойки сделать из ферромагнитного материала, то снаружи к концам стойки можно примагнитить, съемные манипуляторы. Магнитное поле действует прямо сквозь материал сферы. Снаружи манипуляторы, могут скользить по поверхности капсулы, а могут, при желании, прихватываться намертво ( это зависит от управления коэффициентом трения).

Манипуляторы повторяют движения рук человека в специальных перчатках (Рис. 2).

Стыковка двух и более капсул, для общения их жителей.

В каждой капсуле есть по два стыковочных круга. Двери - выпуклые сегменты сферы, открываются вовнутрь, когда, соседние капсулы прижмутся (примагнитятся) боками. Для герметичности стыковки - нужен мягкий магнитный бублик (тор), к которому прижмутся стыковочные круги, после чего можно открывать двери.

Второй вариант стыковки - две сферы залезают в общий спальный мешок, мешок герметизируется и надувается до уравнивания давлений, затем в сферах открываются круговые двери, и космонавты переходят в одну из сфер. Так безопаснее, при отсутствии внешнего давления атмосферы (Рис. 4).

Полёт в атмосфере

Если нужно лететь над поверхностью планеты. К сфере примагничивается небольшой, но мощный робот со своей двигательной установкой, и в зависимости от типа атмосферы планеты, робот создает подъемную силу воздушно-реактивными или реактивными двигателями. Другой вариант несущий винт в виде гибкой круговой надувной сетки. Угол атаки винта, в нужной точке, меняется изменением давления газа. (Рис. 5).

Второй способ (для разряженных атмосфер) капсула присоединяется к надувному треугольному крылу со своими двигателями. Материал - из гибких графитовых пористых волокон. Газ , частично выходя через поры , дополнительно охлаждает оболочку. Получается ракетоплан, который может выйти на орбиту, и наоборот совершить посадку. На поверхности надувной ракетоплан служит дополнительным убежищем.

Получение энергии сферой.

На орбите может находиться портативный ядерный реактор . Радиация и тепло реактора непосредственно накачивают лазер на углекислом газе . КПД такой системы доходит до 30%, причем энергия выделяется в виде лазерного луча и легко доставляется всем потребителям (на капсуле могут располагаться фотопреобразователи света в электричество).

Если на планете буря, то интерференция двух лазерных лучей, дает направленное микроволновое излучение, которое проходит сквозь пыль и туман. Заодно - луч лазера - это планетарное оружие.

Как жить в космосе?

Капсула удобна и в космосе. Скользящая доска при этом, временно приклеивается (или присасывается присосками) к внутренней стенке. Плоские гироскопы раскручиваются на полные обороты, для стабилизации в пространстве, а манипуляторы, примагниченные к концам (чашкам) стойки, скользят по сфере выполняя работу.

Если нужна искуственная гравитация, то две капсулы соединяются 50 метровой лентой и раскручиваются. Центробежные силы создают силу тяжести. Можно заниматься спортом.

Перемещения в пространстве относительно корабля можно совершать в поле электростатических сил, меняя знак и величину взаимного заряда шариков. Дальние перемещения - с помощью реактивных двигателей. Энергия поставляется лучом лазера.