Чтение онлайн

Дыхало — ноздря в верхней точке головы китообразных; выпускное отверстие для выброса газов.

Голодный кит погружается в пучину океана, чтобы добыть себе пропитание. Когда запас кислорода в его теле начинает истощаться, кит всплывает и, словно вулкан, извергает из выпускного отверстия отработанный воздух и пар. Выдыхаемые газы имеют температуру тела кита и насыщены водяным паром. В результате контакта с холодным воздухом над водной поверхностью они образуют «туман». На китобойных судах XIX века были специальные впередсмотрящие, искавшие на водной глади такие «извержения», которые видны за несколько километров. По сигналу впередсмотрящего судно ложилось на нужный курс. Таким образом, выпускное отверстие, необходимое для выживания кита, было и его ахиллесовой пятой.

Несколько десятилетий назад другой вид млекопитающих погрузился в черную пучину космоса. Поначалу три астронавта казались нам железными людьми в титановых кораблях. Они рассказали и даже показали, как чудесным образом спустились на лунную поверхность. Но, как и китам, людям тоже необходимы выпускные отверстия, чтобы прожить.

Космическая проктология — исследование выпускных отверстий астронавтов.

Давайте применим наши новые знания в области космической проктологии и произведем детальное исследование выпускных отверстий астронавтов. По сообщениям NASA, наши могучие парни с «правильными данными», посмевшие нырнуть в темноту космоса, зависят от своих выпускных отверстий в неменьшей степени, чем погрузившиеся в бездну океана китообразные. Разница состоит лишь в том, что космические млекопитающие используют свои выпускные отверстия для охлаждения, а не для дыхания.

Несмотря на то что полеты Аполлонов состоялись более 30 лет назад и не были засекречены, NASA очень долго не обнародовало никакой технической документации. Возможно, ЦРУ полагало, что эта информация может помочь Ираку захватить Луну или предоставить Каддафи пожизненное право использовать ее в качестве пастбища для верблюдов…

Вы помните, что NASA опубликовало два разных значения давления кислорода на корабле покойного Гриссома. Это не одиночная «опечатка» — я нашел два разных значения давления и внутри скафандров. Для верности я использую значение в 0,32 атм, что является средним между 0,26 и 0,37 атм, о которых Фрэнк Борман говорит в своей книге.

Мы все наблюдали звездный час астронавтов, когда они прыгали по лунной поверхности. В 1969 году мы предполагали, что универсальный рюкзачок обеспечивал все жизненно необходимое. Поскольку космос «холодный», рюкзак должен был обеспечивать достаточный обогрев. А еще нормальное давление, подачу кислорода, удаление избытка влаги и т. д.

Тогда никто не говорил об охлаждении воздуха, и я всегда считал, что скафандры должны обогреваться, а не охлаждаться. Кажется, перчатки и носки с электроподогревом появились на рынке примерно в то время. Если бы речь шла о борьбе с холодом, то проблема решалась бы простым применением мини-обогревателей в скафандре. С такой теплоизоляцией небольшого обогревателя хватило бы с избытком.

Глядя на скаканье по Луне, я не мог отделаться от мысли о космическом холоде. Но когда я осознал, что Луна днем горячее кипятка, мне стало ясно, что проблема заключается как раз в обратном — необходимо охлаждение. Солнце нагревает поверхность Луны до 120 град. С. То же самое оно делает и с астронавтом. Теплоизоляция не останавливает передачу тепла или холода, она лишь ее замедляет. Если кухонную варежку — какой бы толстой она ни была — подержать несколько секунд в нагретой до 120 град. духовке, то рука почувствует жар.

NASA так и не рассказало конкретно, где находится выпускное отверстие у астронавтов, но если бы я был в команде дизайнеров, я бы последовал примеру матушки-природы и расположил его в центре верхней части рюкзака. Этот рюкзак называется ПСЖО — Портативная система жизнеобеспечения (PLSS — Portable Life Support System). Готовая к использованию ПСЖО весит 38 кг на Земле и чуть больше 6 кг на Луне, имеет 66 см в длину, 46 см в ширину и 25 см в толщину. Общий объем рюкзака, таким образом, составляет 0,66 х 0,46 х 0,25 = 0,076 куб.м. NASA утверждало, что ПСЖО предоставляла астронавту полное жизнеобеспечение на несколько часов. Там находились: баллон с кислородом, углекислотный нейтрализатор, аппарат для отвода влаги, емкость с водой для охлаждения, еще одна емкость с отработанной водой для выброса, теплообменник, система датчиков для контроля жизненных функций организма, мощная рация для передачи сигнала на Землю, 4 литра воды. И в довершение всего — батареи достаточной емкости для питания всего оборудования в этом рюкзачке.

Давайте еще раз проанализируем: ЛЭМ отправили на Луну и оснастили его кондиционером, достаточным для охлаждения лишь электронного оборудования, но при этом каждый скафандр имел свое собственное охлаждение. Неужели скафандры летали на какую-то другую Луну? NASA утверждает, что астронавты носили комбинезоны, в которые были вшиты тонкие пластиковые трубки с водой, соединенные с водяным бачком:

Горячий воздух в скафандрах, создаваемый метаболическими процессами организма астронавта, по-видимому, отводился с помощью этой системы в теплообменник ПСЖО. Когда скафандр начинал накапливать излишнее тепло, астронавт нажимал кнопочку, приводя в действие механизм выброса отработанной воды из выпускного отверстия теплообменника:

Единственное достоинство пластика — его гибкость. Во всем остальном пластик — это худший выбор для системы охлаждения, поскольку он является хорошим теплоизолятором. Система могла бы работать только при достаточном количестве воды в ПСЖО. Видимо, она функционировала идеально, поскольку по окончании каждой миссии Аполлона наши киногерои возвращались на Землю целыми и невредимыми.

Чтобы проверить честность NASA, давайте посчитаем, какое количество воды требуется, чтобы выполнить поставленную задачу. Площадь поверхности астронавта составляет приблизительно 0,75 кв.м. Используя коэффициент излучения 0,2, мы находим поглощаемое солнечное излучение:

 1353 Вт / m^2 x 0.2 x 0.75 m^2 = 203 Вт

Авторы публикации «Первые на Луне» утверждают:

Поскольку 1 БТЕ в час округленно равняется 0,293 Вт, мы получаем 469 Вт. Это надо приплюсовать к тепловому излучению Солнца: 203 + 469 = 672 Вт.

Теперь необходимо вычислить тепло, излучаемое теневой стороной скафандра. Но сначала нам придется сделать определенные допущения относительно температуры воздуха и скафандра. Чем выше температура, тем легче охладителю работать.

Предположим, что температура скафандров была +38 град. С, то есть +311 град. К. Теперь мы можем применить формулу Стефана-Больцмана. Для этого перевернем исходное уравнение:

Таким образом, округлив результат, мы получаем излучение в 80 Вт. Вычитаем его из 672 и получаем 592 Вт. Чтобы округлить, прибавим 8 Вт на различные тепловые излучения от раций, водяного насоса и т. д. Итого 600 Вт. В одном ватте 860 калорий. Взяв в расчет крайний случай (работу с 100 % эффективностью), необходимо производить достаточное количество льда, способное выдержать 516 000 кал в час. За 4 часа набегает 2 064 000 кал.

Чтобы снизить температуру 1 г воды на 1 град. С, требуется потеря 1 кал тепла. Для формирования льда 1 г воды должен потерять еще 80 кал. Таким образом, падение температуры с +38 град. С до точки замерзания (0 град. С) влечет за собой передачу 38 кал, плюс еще 80 кал для замерзания — итого 118 калорий на каждый грамм, выброшенный через выпускное отверстие. Если разделить 2 064 000 кал на 118, то получается 17 491 г, которые надо выпустить. Это 17,5 л, или 0,0175 куб.м. То есть почти четверть объема ПСЖО. Это количество воды весит на Земле 17,5 кг, что составляет 46 % от веса рюкзака!