5. Система жизнеобеспечения
6. Фотоаппарат
Космонавт медленно перемещается по поверхности космической станции, уже подбирается к месту неисправности, но за пару метров до цели обнаруживает, что цепочка, соединяющая его со шлюзом, слишком коротка. На минуту замешкавшись, он отстегивает от пояса карабин с цепочкой, чтобы закрепить его на ближайшей скобе. В этот момент, непроизвольно рванувшись за выскользнувшим из рук инструментом, космонавт отделяется от станции и, беспорядочно вращаясь, летит в космическую бездну. Неужели гибель? Но в движениях космолетчика нет и тени паники. Взяв в руки пару устройств, похожих на пистолеты, он целится куда-то в пустоту и нажимает «спусковые крючки». Из сопел беззвучно вырывается сжатый воздух, и реактивная сила в полном соответствии с законами механики возвращает человека к станции. Менее чем за минуту, умело манипулируя «пистолетами», космонавт причаливает и приступает к ремонту, ради которого и выбрался в пустоту...
Примерно так рисовалась пионерам космонавтики картина работы человека в открытом космосе.
Первое в мире реальное устройство для свободного перемещения в космосе, созданное по американской программе «Джемини», было выполнено как раз по схеме «реактивного пистолета». Оно носило название HHMU (HandHelded Maneuvering Unit, «ручное устройство маневрирования»), работало на сжатом кислороде и применялось во время выхода в открытый космос астронавта корабля «Джемини-4» Эдварда Уайта. Такой пистолет, конечно, давал большую свободу передвижения, чем страховочный фал, связывающий с кораблем, но при этом как минимум одна рука астронавта была занята.
Лет 30–40 назад казалось, что до эпохи индустриального освоения космоса рукой подать. А для сборочно-монтажных и ремонтных работ на околоземных орбитах, конечно, потребовались бы устройства индивидуального передвижения в открытом пространстве. К сожалению, для таких задач реактивные пистолеты оказались непригодны, причем главным образом из-за низкой точности, поскольку управлялись вручную и на глазок. Устройство для перемещения космонавта-монтажника должно обеспечивать надежную ориентацию в пространстве, точное передвижение из точки в точку, комфортные условия работы и большую автономность действия.
«Реактивная подкова»
Уже в начале 1960-х было известно, что человеку гораздо проще управлять линейными скоростями и перемещениями, чем вращательными движениями. Поэтому система ориентации устройства должна быть хотя бы частично автоматизированной и ограничивать угловые скорости и ускорения. Например, было определено, что двигатель ориентации ни в коем случае не должен позволять космонавту вращаться быстрее, чем со скоростью 40–50 градусов в секунду. Желательно также, чтобы система точно определяла свои координаты или хотя бы расстояние и ориентацию относительно цели движения и места, куда надо вернуться. Всегда должна сохраняться связь с космическим кораблем или с Землей, и все это должно обеспечиваться в течение нескольких часов автономной работы. Если опираться на элементную базу 1960-х годов, то вырисовывался агрегат массой в сотни, если не тысячи килограммов. Чтобы уложиться в разумные ограничения по массе, конструкторам приходилось искать компромисс между ручным и автоматическим управлением.