Мир Часов
С Земли на орбиту: интенсивные испытания Pilot’s Venturer Vertical Drive.
Келтон Темби из Vast рассказывает о том, почему полет человека в космос — уникальная и сложная задача.
Старший менеджер миссии в Vast, Келтон Темби, объясняет, почему полет человека в космос — уникальная и сложная задача. Он также рассказывает подробно об интенсивных испытаниях, которые прошли часы Pilot’s Venturer Vertical Drive, чтобы получить официальную сертификацию для полета в космос на борту Haven-1, первой в мире коммерческой космической станции, которую сейчас разрабатывает Vast. IWC Schaffhausen и Vast недавно объявили о стратегическом техническом сотрудничестве, и швейцарский производитель часов также стал «Официальным часовщиком» Vast.
Мотивируя на инновации
Келтон, зачем люди исследуют космос?
Полет человека в космос открывает невероятные возможности для прогресса в науке, технологиях и нашем понимании Земли и вселенной. Это может помочь с поиском инновационных решений в самых разных областях: от медицины до биологии и разработке новых материалов. В то же время исследование космоса дает нам возможность посмотреть на все иначе. Это источник вдохновения. Но полететь в космос и побыть там — чрезвычайно сложная задача.
Полет в космос — уникальная проверка
А почему человеку так сложно полететь в космос?
Люди эволюционно не приспособлены жить в космосе. Мы не можем выжить в вакууме и не можем выдерживать колебания температуры от 100 °C до минус 150 °C. Но дело не только в биологических ограничениях, но и в наших системах и технологиях. Все, что мы создаем, работает в знакомой нам земной среде, где есть гравитация, воздух, которым можно дышать, и стабильные температуры. То, что идеально работает на земле, может не функционировать в условиях микрогравитации на космическом корабле или станции. И это только один аспект.
А что еще делает полеты в космос сложными?
Еще одна причина, почему полеты в космос такие сложные, заключается в том, что значение любой проблемы сильно увеличивается. Если на Земле у вас спустит колесо велосипеда, вы можете просто пойти домой пешком или занести велосипед в ремонт. Если проблемы возникнут в космосе, ваши ресурсы ограничены. Вот почему мы так интенсивно и тщательно выявляем, снижаем и исключаем риски, даже если вероятность возникновения проблемы крайне низкая.
Нередко относительно простые изменения конструкции могут значительно снизить риск. Например, на стекло механических часов можно наклеить защитную пленку. И если астронавт случайно ударит часы об острый предмет и разобьет стекло, осколки не разлетятся по всей станции.
Безопасность доказана. К вылету на орбиту готовы
Вы контролировали тестирование и сертификацию новых часов Pilot’s Venturer Vertical Drive компании IWC Schaffhausen. Каковы были цели?
Весь груз, который отправится на первую в мире коммерческую космическую станцию Haven-1, должен пройти строгое тестирование и квалификацию. Цель — обеспечить, чтобы он выдержал условия запуска и не нанес вреда команде или станции.
В случае с часами, мы специально проверяли их правильную работу каждого теста — в частности, заводили их и настраивали время с использованием системы поворачивающегося безеля.
А какие именно испытания вы проводили?
Во-первых, мы испытывали часы в моделируемых условиях запуска, чтобы удостовериться в том, что они выдержат перегрузки при подъеме. Мы также провели стандартное испытание давлением. И наконец, тщательно оценили использованные в часах материалы, чтобы подтвердить их совместимость со средой Haven-1.
Созданы для взлета
Можете описать вибрации, которым подвергаются астронавты во время взлета?
Возможно, вы попадали в турбулентность в пассажирском самолете, когда он трясется и непредсказуемо дергается во всех направлениях. Вибрации от ракетного двигателя похожие, но толчки могут быть более резкими и значительно более частыми. В это время напор двигателей толкает ракету вверх. Астронавты и груз обычно испытывают действие сил ускорения примерно 4g, то есть на них действует сила, в четыре раза превышающая их собственный вес. Для маленьких грузов нам важна энергия случайных вибраций (среднеквадратичное ускорение, или СКЗ), а обычная энергия случайных вибраций при запуске ракеты — до 3,4 гСКЗ.
Как вы воссоздали такие условия для часов?
Мы смоделировали аналогичные нагрузки на вибростенде с учетом ожидаемого воздействия различных факторов. Для этого часы закрепили на платформе, способной создавать сильные вибрации. Поскольку нам было важно убедиться в том, что часы сохраняют работоспособность в любом положении, их подвергали вибрациям по всем трем осям и проводили испытания при ускорении до 9,56 гСКЗ. Часы выдержали эти нагрузки абсолютно без проблем и после этого продолжили исправно работать.
Хрупкая среда
Зачем вы проводили испытания давлением?
Любой предмет, внутри которого есть воздух в замкнутом пространстве, должен проходить испытания давлением, будь то бутылки для воды, измерительные приборы или часы. Мы испытали Pilot’s Venturer Vertical Drive в барокамере, смоделировав снижение атмосферного давления примерно наполовину за 50 секунд. Стекло часов осталось надежно зафиксированным без каких-либо признаков смещения.
И последнее — вы упоминали о совместимости материалов. Почему это так важно?
Среда на космической станция чрезвычайно чувствительная. Представьте себе оазис посреди огромной пустыни — небольшую замкнутую систему, в которой воспроизводятся условия, необходимые человеку для нормальной жизни. Возьмем, к примеру, подачу воздуха. Это фундаментальный элемент, и он поставляется на станцию в баллонах. Когда экипаж находится на борту, мы должны постоянно отфильтровывать углекислый газ (CO2) и пополнять запасы кислорода, поддерживая необходимый состав воздуха, чтобы он был пригоден для дыхания. Жизнь экипажа зависит от исправной работы и целостности всех этих сложных систем.
А как это связано с материалами?
Некоторые материалы и клеевые составы в грузах могут выделять газы, высвобождая в кабину летучие органические соединения (ЛОС), например формальдегид. Эти химикаты с «запахом новой вещи» могут быть вредными для здоровья экипажа и потенциально способны повредить фильтры системы контроля среды и жизнеобеспечения. И это лишь один из множества возможных рисков в такой тонко откалиброванной среде. Тщательно оценивая материалы в составе любого предмета или компонента оборудования, которое мы отправляем на Haven-1, мы следим за тем, чтобы на станцию не попало ничего, что могло бы представлять опасность для экипажа станции или ее систем.
