Zeige Revision 80 erzeugt am 07/13/2020 von Anna Kotova.

1. Titel:
   Как улучшить скафандр для полёта человека на Марс | Аллисон Андерсон | TEDxMileHigh
2. Beschreibung:

   Космический скафандр — одно из величайших инженерных достижений в истории. Но известно ли вам, что он может вызывать серьёзные травмы у астронавтов? Синяки, растяжения суставов,
   ущемления нервов, потеря ногтей и даже порванные мышцы плеч. Если мы хотим послать астронавтов на Марс и обеспечить их безопасность и успешную работу, мы должны сначала переконструировать традиционный космический скафандр. Космический инженер Аллисон Андерсон покажет нам, как это сделать.

   Доктор Аллисон Андерсон — доцент кафедры Смид (Smead) авиационно-космической инженерии Университета штата Колорадо в Боулдере и адъюнкт-профессор интеграционной физиологии. Она специализируется на авиационно-космической и биокосмической инженерии и физиологии человека в экстремальных условиях с целью обеспечения полёта человека на Марс. Она получила степень доктора в MIT и закончила постдокторат в Национальном институте космических киомедицинских исследований. Она выросла на ферме в штате Миссури и была четвёртым ребёнком из пяти в семье. Сейчас она пилотирует частные самолёты.

   Это выступление записано на мероприятии TEDx, независимо организованном местным сообществом с использованием формата конференций TED. Подробнее: http://ted.com/tedx

3. 10690 0:11 - 0:13
   Пятьдесят лет назад, в июле,
4. 13466 0:13 - 0:17
   впервые в истории люди прошли по Луне
5. 17053 0:17 - 0:20
   и мы стали смотреть на нашу планету
   другими глазами.
6. 21199 0:21 - 0:26
   Каждый раз когда вы видели человека
   на Луне или в космосе,
7. 26205 0:26 - 0:29
   он был одет в скафандр.
8. 29680 0:30 - 0:34
   Скафандр воплощает то,
   что значит быть частью человечества, —
9. 34249 0:34 - 0:39
   это значит открывать и достигать того,
   что нам казалось невозможным.
10. 39123 0:39 - 0:42
    Но это не просто обычный предмет одежды.
11. 41867 0:42 - 0:47
    Скафандр — одно из величайших
    достижений инженерии.
12. 47823 0:48 - 0:50
    Он делает всё то же,
    что и космический аппарат,
13. 50333 0:50 - 0:52
    для жизнеобеспечения человека,
14. 52120 0:52 - 0:54
    только его можно носить на себе.
15. 55521 0:56 - 0:58
    Но, несмотря на всю свою технологичность,
16. 57902 0:58 - 1:01
    скафандры, как это ни удивительно,
    опасны в употреблении.
17. 60862 1:01 - 1:03
    Глядя на них, в это трудно поверить,
18. 63033 1:03 - 1:06
    но скафандры могут
    травмировать астронавтов:
19. 66784 1:07 - 1:11
    это синяки, растяжения суставов,
    ущемления нервов
20. 70727 1:11 - 1:14
    и даже потеря ногтей.
21. 74319 1:14 - 1:18
    23 астронавтам понадобились
    операции на плечо
22. 78086 1:18 - 1:21
    из-за травм, вызванныx, например,
    порванными плечевыми мышцами.
23. 82036 1:22 - 1:26
    Если что-то подобное произойдёт
    на поверхности Луны или Марса,
24. 86297 1:26 - 1:28
    это может стать причиной отмены миссии.
25. 89401 1:29 - 1:31
    Вывод: необходимость улучшения скафандра —
26. 91450 1:31 - 1:35
    одно из главных препятствий
    в исследовании человеком космоса,
27. 95390 1:35 - 1:37
    о котором никто не говорит.
28. 97678 1:38 - 1:42
    Я считаю, что одним из главных направлений
    в развитии науки может быть
29. 101884 1:42 - 1:44
    полёт человека на Марс.
30. 105030 1:45 - 1:48
    Мы много узнали от беспилотных кораблей,
31. 107538 1:48 - 1:50
    но их возможности ограничены.
32. 110397 1:50 - 1:53
    Доставка человека
    на поверхность этой планеты
33. 112665 1:53 - 1:56
    может привести к разгадке истории
    образования Солнечной системы,
34. 116606 1:57 - 1:59
    а возможно, даже возникновения жизни.
35. 119634 2:00 - 2:03
    Отправка человека на Марс
    будет стоить миллиарды долларов,
36. 122732 2:03 - 2:07
    но прилететь на Марс и оставаться
    всё время внутри станции не имеет смысла.
37. 127832 2:08 - 2:11
    Астронавты будут проводить
    немало времени снаружи станции
38. 131449 2:11 - 2:13
    в скафандрах.
39. 132770 2:13 - 2:15
    Согласно сегодняшним планам НАСА,
40. 134504 2:15 - 2:18
    при отправке пяти человек
    на Марс на 500 дней
41. 138488 2:18 - 2:20
    в течение одной миссии
42. 139792 2:20 - 2:23
    понадобится примерно
    1 000 выходов на поверхность.
43. 143323 2:23 - 2:25
    Для сравнения:
44. 144847 2:25 - 2:28
    в течение всей истории
    исследования космоса
45. 148176 2:28 - 2:32
    совершено немногим больше
    400 выходов в открытый космос.
46. 152260 2:32 - 2:36
    Подобный скачок функциональных
    возможностей трудно себе представить.
47. 156344 2:36 - 2:40
    Если мы хотим этого достигнуть, —
    а я уверена, что мы это сможем,
48. 160375 2:40 - 2:44
    нам нужно радикально переделать скафандр.
49. 164815 2:45 - 2:47
    Я заинтересовалась
    космическими исследованиями
50. 167279 2:47 - 2:49
    в третьем классе,
51. 168609 2:49 - 2:52
    когда мой учитель в течение целого дня
    рассказывал нам об астронавтах.
52. 172569 2:53 - 2:58
    Тогда я впервые поняла, что люди
    действительно могут туда летать.
53. 178840 2:59 - 3:03
    С этого момента полёты человека в космос
    стали моим главным увлечением моей жизни.
54. 183340 3:03 - 3:05
    Но я начала понимать,
55. 185043 3:05 - 3:08
    как трудно астронавтам работать
    внутри скафандров,
56. 188283 3:08 - 3:10
    только когда я начала учиться
    в аспирантуре.
57. 190460 3:10 - 3:15
    Скафандр наполнен кислородом
    под давлением для поддержки дыхания,
58. 194637 3:15 - 3:18
    но это давление делает скафандр
    жёстким и неэластичным.
59. 198310 3:18 - 3:21
    Представьте, что вам нужно сделать
    животное из надувного шарика.
60. 201338 3:21 - 3:23
    Когда вы сгибаете шарик,
61. 202845 3:23 - 3:26
    он пытается вернуться
    в исходное положение.
62. 206870 3:27 - 3:30
    Инженеры пытались решить эту проблему,
    конструируя суставы скафандра
63. 210268 3:30 - 3:33
    с использованием складок
    и опорных шарниров,
64. 212759 3:33 - 3:38
    но это всё ещё делает передвижение
    неудобным и неестественным.
65. 218326 3:38 - 3:40
    Чтобы передвигаться в скафандре,
66. 219904 3:40 - 3:44
    ваше тело должно начать двигаться
    до вхождения в контакт со скафандром.
67. 223723 3:44 - 3:47
    Только после этого
    начнёт двигаться скафандр.
68. 227086 3:47 - 3:50
    Вы не можете просто протянуть руку
    и дотронуться до головы вот так.
69. 230254 3:50 - 3:54
    Вместо этого, астронавты должны
    вывернуть плечо,
70. 234041 3:54 - 3:57
    согнуть локоть
    и затем дотронуться до шлема.
71. 237549 3:58 - 4:01
    Даже на Земпле непросто
    запомнить, как это сделать,
72. 240843 4:01 - 4:03
    не говоря уже о ситуации,
    когда вы в открытом космосе
73. 243420 4:03 - 4:07
    и летите со скоростью 27 000 км в час.
74. 246988 4:07 - 4:09
    Другой проблемой является подбор размера.
75. 249394 4:09 - 4:12
    В марте 2019 года НАСА пришлось отменить
76. 251633 4:12 - 4:14
    первую космическую прогулку
    с участием только женщин,
77. 254343 4:14 - 4:18
    потому что имевшиеся в запасе скафандры
    не подходили по размеру для астронавток,
78. 258097 4:18 - 4:21
    а для сборки скафандров нужных размеров
79. 260632 4:21 - 4:23
    на орбите понадобилось бы
    слишком много времени.
80. 264185 4:24 - 4:28
    Итак, внутреннее давление плюс
    подбор размера представляют проблемы
81. 267901 4:28 - 4:31
    для астронавтов каждый раз,
    когда они работают внутри скафандра.
82. 271138 4:31 - 4:36
    И поэтому я посвятила свою карьеру
    разработке улучшенного скафандра.
83. 277189 4:37 - 4:42
    Первый шаг — это понять, как люди
    передвигаются в скафандрах.
84. 282364 4:42 - 4:45
    Вы не можете просто видеть,
    что происходит внутри,
85. 284719 4:45 - 4:47
    чтобы понять, как и почему
    астронавты травмируются.
86. 287497 4:47 - 4:51
    Поэтому вместе с моими студентами
    Колорадского университета в Боулдере
87. 290880 4:51 - 4:53
    мы создаём нательные датчики,
88. 292557 4:53 - 4:54
    расположеные внутри скафандра,
89. 294166 4:54 - 4:57
    чтобы понять, как люди двигаются
    и взаимодействуют со скафандром.
90. 298406 4:58 - 5:00
    Имея эти данные,
91. 299725 5:00 - 5:01
    мы надеемся научиться предсказывать,
92. 301443 5:01 - 5:04
    будет ли скафандр удобен
93. 303639 5:04 - 5:05
    или вызывать травмы после того,
94. 305219 5:05 - 5:07
    как его используют пару сотен раз.
95. 308107 5:08 - 5:12
    Когда люди сделают первые шаги
    на поверхности Марса,
96. 312305 5:12 - 5:15
    их ботинки войдут
    в соприкосновение первыми.
97. 316033 5:16 - 5:19
    У астронавтов не было нужды
    ходить в скафандрах
98. 318915 5:19 - 5:23
    с момента, когда астронавты с «Аполлона»
    покинули Луну в 1972 году.
99. 322901 5:23 - 5:28
    Поскольку ботинок тоже загерметизирован,
    ступня не закреплена внутри ботинка.
100. 328332 5:28 - 5:31
     Это как будто вы надели
     пару походных ботинок,
101. 330575 5:31 - 5:33
     которые на несколько размеров
     больше вашего.
102. 333309 5:33 - 5:35
     С каждым шагом
103. 334754 5:35 - 5:37
     ваша пятка приподнимается сзади,
104. 336593 5:37 - 5:41
     из-за чего появляются волдыри, тратится
     энергия и движения становятся неуклюжими.

     ¶

105. 340882 5:41 - 5:42
     Проблема в том,
106. 341936 5:42 - 5:46
     что волдырь на прогулке
     просто испортит вам прогулку.
107. 345821 5:46 - 5:49
     Если у вас случился волдырь
     на поверхности Марса,
108. 348625 5:49 - 5:50
     вам трудно выпонять ваши обязанности.
109. 350505 5:51 - 5:53
     И это может оказаться ещё больнее.
110. 353570 5:54 - 5:56
     У одного астронавта была
     проблема с ботинком,
111. 355758 5:56 - 5:59
     и боль была как от лезвия ножа.
112. 359998 6:00 - 6:02
     Чтобы улучшить ботинки для скафандра,
113. 361845 6:02 - 6:06
     моя студентка Оби создала систему
     четырёхмерной регистрации движения,
114. 365727 6:06 - 6:09
     которая регистрирует изменения
     формы ступни во время ходьбы.
115. 369247 6:09 - 6:10
     Имея эти данные,
116. 370430 6:10 - 6:14
     мы планируем переосмыслить
     положение ступни внутри ботинка,
117. 374050 6:14 - 6:18
     чтобы наши астронавты
     могли летать дальше и дальше.
118. 379027 6:19 - 6:23
     Но если мы и впрямь хотим создать
     радикально новые скафандры для Марса,
119. 382871 6:23 - 6:24
     мы должны защитить тело
120. 384464 6:24 - 6:27
     совершенно иначе,
     чем мы делаем это сейчас.
121. 388038 6:28 - 6:31
     Я считаю, что решение
     для марсианского скафандра
122. 391068 6:31 - 6:35
     должно быть основанно на концепции
     эластичного костюма, прилегающего к коже,
123. 394678 6:35 - 6:38
     впервые предложенной в 60-е годы
     доктором Полом Уэббом.
124. 398114 6:38 - 6:41
     Это предложение использует
     концепцию механического противодавления,
125. 401298 6:41 - 6:45
     когда вместо использования
     надувной одежды,
126. 404698 6:45 - 6:46
     для поддержания давления на кожу
127. 406442 6:46 - 6:49
     костюм сам сжимает тело.
128. 409824 6:50 - 6:53
     К сожалению, эти костюмы
     так и не завоевали популярность,
129. 412867 6:53 - 6:54
     потому-что было слишком трудно
130. 414489 6:54 - 6:57
     создавать давление
     вокруг сложных форм тела,
131. 417035 6:57 - 6:59
     например в области подмышек.
132. 419402 6:59 - 7:03
     Когда я училась в аспирантуре,
     мой руководитель послал меня в Италию
133. 422742 7:03 - 7:07
     для работы с компанией «Дайнезе»,
     которая занимается дизайном костюмов
134. 427433 7:07 - 7:09
     для мотоциклетных гонок.
135. 428868 7:09 - 7:13
     Дэвид сказал мне: «Это лучшие дизайнеры,
     с которыми тебе доведётся встретиться.
136. 432723 7:13 - 7:16
     Я хочу, чтобы ты скомбинировала свои
     инженерные знания с их знаниями дизайна
137. 436320 7:16 - 7:20
     и создала прототипы скафандров на основе
     механического противодавления».
138. 440527 7:21 - 7:23
     Итак, я отправилась в Италию.
139. 442936 7:23 - 7:27
     То лето было одно из самых
     творческих и вдохновляющих
140. 446890 7:27 - 7:29
     для меня как инженера.
141. 449900 7:30 - 7:34
     Каждый день Стефано и я
     создавали новый прототип скафандра,
142. 454260 7:34 - 7:36
     тестировали, затем меняли дизайн,
143. 456904 7:37 - 7:41
     каждый раз приближаясь к скафандру
     на основе механического противодавления,
144. 460940 7:41 - 7:46
     но до создания готового к полёту
     скафандра было ещё далеко.
145. 467152 7:47 - 7:52
     После этого я продолжала работать
     с группой друзей из MIT,
146. 471782 7:52 - 7:53
     Университета Миннесоты,
147. 473463 7:53 - 7:57
     Королевского технологического института
     в Мельбурне, Австралия,
148. 477546 7:58 - 8:01
     компании «Давид Кларк» и НАСА,
149. 481000 8:01 - 8:04
     пытаясь разрешить проблемы дизайна.
150. 484808 8:05 - 8:08
     Теперь в моей лаборатории
     мы пересматриваем
151. 488504 8:09 - 8:11
     использование механического
     противодавления в скафандрах.
152. 492018 8:12 - 8:15
     Вместо выбора между механическим
     противодавлением
153. 495109 8:15 - 8:17
     и давлением газа,
154. 497459 8:17 - 8:20
     почему бы не использовать оба?
155. 500149 8:20 - 8:23
     Если разделить проблему пополам
156. 503082 8:23 - 8:27
     и поддерживать, скажем, 50% давления
     с помощью прилегающего эластического слоя,
157. 507211 8:27 - 8:32
     а оставшиеся 50% с помощью традиционного
     надувного костюма, используемого сейчас,
158. 513144 8:33 - 8:37
     мы сможем защитить наших астронавтов
     с помощью скафандра, который будет
159. 517015 8:37 - 8:41
     менее жёстким и в то же время
     более безопасным за счёт дублирования.
160. 522700 8:43 - 8:45
     И такой костюм сделает возможным
161. 526170 8:46 - 8:49
     полёт человека на Марс.
162. 529133 8:49 - 8:52
     Я верю, что мне посчастливится
163. 532534 8:53 - 8:55
     увидеть на своём веку людей,
     шагающих по поверхности Марса.
164. 535505 8:56 - 8:59
     Но для того чтобы
     миссия такого маштаба состоялась,
165. 539466 8:59 - 9:03
     мы должны быть уверены
     в безопасности наших астронавтов.
166. 543586 9:04 - 9:07
     И мы должны быть уверены,
     что они смогут проводить исследования
167. 546772 9:07 - 9:09
     на протяжении многих дней.
168. 549920 9:10 - 9:14
     Настало время подумать о новом дизайне
     для нашего традиционного скафандра.
169. 554616 9:15 - 9:17
     Спасибо.
170. 557723 9:18 - 9:21
     (Аплодисменты)