Как нахождение на ночной стороне Земли влияет на выходы в открытый космос на НОО?

Разработчики скафандров и специалисты по планированию выхода в открытый космос, вероятно, предпочли бы, чтобы выходы в открытый космос проводились только в тени Земли. С точки зрения конструкции скафандра одной из самых больших проблем является отвод тепла, а не сохранение тепла. Это происходит из-за практически отсутствующей конвективной теплопередачи (проводимости и адвекции) в почти вакууме на НОО, поэтому единственный способ поддерживать температуру внутренней среды скафандра на приемлемом уровне - либо излучать , либо отбрасывать, либо хранить. Большие (и массивные) радиаторы на мобильных устройствах, очевидно, не очень приветствуются, поэтому, хотя некоторые меньшие радиаторы и теплообменные радиаторы используются внутри устройств PLSS (Portable Life Support System), у нас действительно остается только отвод тепла. и варианты накопления избыточного тепла.

Отказ от внешнего тепла окружающей среды довольно прост. Скафандры в основном белые или используют отражающие поверхности, чтобы предотвратить поглощение и отражать как можно больше падающего света от Солнца и солнечного света ( альбедо Земли), прежде чем он преобразуется в фототермическое или, если хотите, тепло фотовозбуждения. Это также помогает предотвратить фотоэлектрический заряд внешних слоев костюма, который также может быть опасным, если накопится слишком много заряда и будет быстро (иногда называемым катастрофическим ) разрядиться, например, при прикосновении к ферме станции.

Внутренняя тепловая среда костюма немного сложнее. Расчетные параметры в среднем работают с 1200 BTU (British Thermal Units) в час, около 350 Вт, если память не изменяет, так называемой скорости метаболизма . Проще говоря, это расчетная потолочная тепловая мощность в час во время активного выхода в открытый космос. Все это тепло, с выходами в открытый космос иногда даже более 8 часов (нынешние российские скафандры могут выдерживать более длительные выходы в открытый космос, чем американские, но более неповоротливы со шлангокабелями - т.е. они менее автономны) должно, таким образом, передаваться в охлаждающую воду и отбрасываться с помощью сублиматора. в PLSS http://quest.nasa.gov/space/teachers/suited/5emu4.html Одним из ограничений времени выхода в открытый космос является количество оставшейся воды. Как уже упоминалось, российские скафандры ( «Орлан) могут продлить свою автономию за счет подключения шлангокабеля к станции, в то время как американский (Enhanced EMU с SAFER ) может работать 8 часов плюс 30 минут резервного копирования (резервное жизнеобеспечение), имея около 820 Втч общей мощности, доступной для них.

Таким образом, когда выход в открытый космос происходит в тени Земли, несмотря на то, что выходцам в открытый космос приходится включать несколько фонарей, установленных на их шлемах, система активного отвода тепла PLSS должна работать меньше без внешних, падающих источников тепла, и их общее энергопотребление в это время составляет ниже. Так что с точки зрения конструкции костюма нахождение в тени Земли — это преимущество.

С точки зрения планировщика EVA, это немного смешанная ситуация. В тени Земли можно не беспокоиться об увеличении солнечного потока (солнечные бури и другие события), но астронавтам может быть немного сложнее отступить обратно в шлюз в случае чрезвычайной ситуации, и они также могут работать немного медленнее из-за к снижению видимости. Таким образом, если бы вся продолжительность выхода в открытый космос проходила в тени, это было бы преимуществом, но поскольку переходы в них и из них занимают время выхода в открытый космос (астронавты будут настраивать свои PLSS на термики, больше работать с элементами управления своего скафандра, такими как переключение включение и выключение света, регулировка камер,...), на самом деле это не преимущество.

Что касается самих астронавтов, то они, вероятно, предпочли бы, чтобы все выходы в открытый космос происходили в дневное время. Им не нужно так сильно заботиться о внешних утечках жидкости (например, аммиака из системы охлаждения станции), поскольку они быстрее прогреются (выделятся газом) на солнечной стороне . Они также намного лучше видят, что они делают, могут работать быстрее и, возможно, даже переходить к задачам, запланированным для следующих выходов в открытый космос, и вид тоже намного лучше. Это когда они вынимали свои камеры и делали несколько портретных снимков в открытом космосе, селфи или что-то еще, что сейчас в тренде. Понаблюдав за некоторыми выходами в открытый космос (в том числе недавними Уилмором и Виртсом ), я бы сказал, что они также стали более разговорчивыми и в целом рабочей атмосферой .(простите за каламбур) кажется более воодушевляющим (ну вот опять, извините). :)

    ^{Улучшенный костюм EMU (с включенным светом). Костюмы белые, чтобы отражать тепло и выделяться на фоне черноты космоса; красные
    полосы служат для различения космонавтов. (Источник: Википедия , Кредит: НАСА )}

Некоторые дополнительные источники:

• Статья НАСА о пилотируемых космических полетах о мобильных устройствах для внекорабельной деятельности
• Усовершенствованная портативная система жизнеобеспечения EMU (PLSS) и схема EMU Shuttle / ISS, сравнение , Колин Кэмпбелл, НАСА, 2012 г. (PDF)

Я слышал, без цитирования, что в то время как TildalWave обсуждает управление теплом во время выхода в открытый космос, пальцы перчаток почти противоположны.

Ночью перчатки мерзнут, и у космонавтов возникают проблемы с пальцами. А на свету они согреваются. Хороший пример того, как даже общая проблема имеет незначительные/локальные различия.

Ссылки здесь и здесь .