Кіріспе
Астронавт немесе космонавт ғарыш кемесі сыртында атқаратын іс-әрекет. Экстравикторлық іс-әрекет (ЭВА) – ғарышкердің ғарыш кемесінен тыс кеңістікте атқаратын кез келген іс-әрекеті. Жердегідей тыныс алуға жарамды атмосфера болмағандықтан, ғарышкер қоршаған ортадан қорғану үшін толыққанды ғарыш костюміне тәуелді болады. ЭВА ғарышқа шығулар мен Айдың немесе планеталардың бетін зерттеуді қамтиды (көбінесе 1969-1972 жылдар аралығында «айға қадам басу» деп аталды). Тұрған күйдегі ЭВА (SEVA) кезінде ғарышкер ашық шлюз арқылы тұрады, бірақ ғарыш кемесін толығымен тастамайды. ЭВА-ны КСРО/Ресей, АҚШ, Канада, Еуропалық ғарыш агенттігі және Қытай жүзеге асырды. 1965 жылдың 18 наурызында Алексей Леонов «Восход-2» ғарыш капсуласынан 12 минут 39 секундқа шығып, ғарышқа шыққан алғашқы адам болды. 1969 жылдың 20 шілдесінде Нил Армстронг «Аполлон-11» ғарыш кемесімен Айға 2 сағат 31 минутқа қонды. 1984 жылы Светлана Савицкая ғарышқа шыққан алғашқы әйел болды, ол «Салют-7» ғарыш станциясының сыртында 3 сағат 35 минут бойы ЭВА жүргізді. Соңғы үш Ай миссиясында ғарышкерлер Жерге қайта оралғанда ғарыш кемесінің сыртынан кинолента контейнерлерін алу үшін терең ғарышқа ЭВА жасады. 1973 жылы американдық астронавттар Пит Конрад, Джозеф Кервин және Пол Вейц АҚШ-тың алғашқы ғарыш станциясы «Скайлабқа» ұшу кезінде келген зақымдарды жөндеу үшін ЭВА-ны пайдаланды. ЭВА-лар байланыстырылған (ғарышкер ғарыш кемесіне қосылады; оттегі мен электр қуаты көмекші кабель арқылы беріледі; ғарыш кемесіне оралу үшін жылдамдық қажет емес) немесе байланыстырылмаған болуы мүмкін. Байланыстырылмаған ғарышқа шығулар 1984 жылы үш рет «Адаммен басқарылатын маневрлік құрылғыны» (MMU) пайдаланып, ал 1994 жылы «ЭВА құтқаруға арналған жеңілдетілген көмек» (SAFER) құрылғысының сынақ ұшуы кезінде жүзеге асырылды. Бұл құрылғы байланыстырылған АҚШ ЭВА-ларында қолданылатын қауіпсіздік құралы болып табылады.
Extravehicular activity (EVA) is any activity done by an astronaut in outer space outside a spacecraft. In the absence of a breathable Earthlike atmosphere, the astronaut is completely reliant on a space suit for environmental support. EVA includes spacewalks and lunar or planetary surface exploration (commonly known from 1969 to 1972 as moonwalks). In a stand up EVA (SEVA), an astronaut stands through an open hatch but does not fully leave the spacecraft. EVAs have been conducted by the Soviet Union/Russia, the United States, Canada, the European Space Agency and China. On March 18, 1965, Alexei Leonov became the first human to perform a spacewalk, exiting the Voskhod 2 capsule for 12 minutes and 9 seconds. On July 20, 1969, Neil Armstrong became the first human to perform a moonwalk, outside his lunar lander on Apollo 11 for 2 hours and 31 minutes. In 1984, Svetlana Savitskaya became the first woman to perform a spacewalk, conducting EVA outside the Salyut 7 space station for 3 hours and 35 minutes. On the last three Moon missions, astronauts also performed deep space EVAs on the return to Earth, to retrieve film canisters from the outside of the spacecraft. American Astronauts Pete Conrad, Joseph Kerwin, and Paul Weitz also used EVA in 1973 to repair launch damage to Skylab, the United States' first space station. EVAs may be either tethered (the astronaut is connected to the spacecraft; oxygen and electrical power can be supplied through an umbilical cable; no propulsion is needed to return to the spacecraft), or untethered. Untethered spacewalks were only performed on three missions in 1984 using the Manned Maneuvering Unit (MMU), and on a flight test in 1994 of the Simplified Aid For EVA Rescue (SAFER), a safety device worn on tethered U. S. EVAs.
Даму тарихы
NASA жоспаршылары 1960 жылдардың басында Айға адамдарды қондыру мақсатындағы Аполлон бағдарламасы үшін «космосқа шығу қызметі» терминін (қысқартылған түрі EVA) ойлап тапты, себебі ғарышкерлер айдан үлгілер жинап, ғылыми тәжірибелер жүргізу үшін ғарыш кемесінен шығатын болды. Осы және басқа да Аполлон мақсаттарын қолдау үшін, экипажы екі адамнан тұратын Жер төңірегінде айналатын ғарыш кемесінің сыртында жұмыс істеу қабілетін дамыту үшін «Жетіздер» бағдарламасы құрылды. Алайда, Кеңес Одағы пилоттық ғарыш қанатында алғашқы басымдықты сақтап қалу үшін күшті бәсекелестікке түсті, сондықтан Никита Хрущев басқаратын Кеңес Коммунистік партиясы өздерінің бір пилотты «Восток» капсуласын екі немесе үш адамдық «Восход» деп аталатын кемеге түрлендіруге бұйрық берді, «Жетіздер» мен Аполлонмен бәсекелесу үшін. Кеңес Одағы АҚШ-тың алғашқы экипажды «Жетіздер» ұшағын ұшыруына дейін екі «Восход» капсуласын ұшыруға үлкерді. «Восходтың» электроникасына қызып кетудің алдын алу үшін кабина ауасымен салқындату қажет болды, сондықтан ғарышқа шыққан космонавт кабинаға кіргенде және қайта кіргенде қысымды сақтап тұру үшін ауа шлюзі қажет болды. Керісінше, «Жетіздер» электроникасына ауа салқындату қажет болмады, бұл ғарышкерге ашық люк арқылы қысымсыздандырылған кабинаға шығуға және қайта кіруге мүмкіндік берді. Осы себепті американдық және советтік ғарыш бағдарламалары EVA ұзақтығына қатысты әртүрлі анықтамалар жасады. Совет (қазіргі ресейлік) анықтамасы бойынша, EVA сыртқы ауа шлюзінің люгі ашылғанда және космонавт вакуумда болғанда басталады. Ал американдық EVA ғарышкердің кем дегенде басы ғарыш кемесінен шыққанда басталатын болды. АҚШ өз EVA анықтамасын кейіннен өзгертті.
Бірінші саты
Бірінші EVA 1965 жылғы 18 наурызда кеңес космонавты Алексей Леонов жасады, ол "Восход-2" ғарыш кемесінің сыртында 12 минут 9 секунд өткізді. 45 минутқа жететін тыныс алу және қысымды сақтауға арналған оттегісі бар ақ металл сөмкесін (рюкзак) алып жүрген Леонов, қозғалысын басқару үшін тек байланыс арқанына (тether) тартудан басқа ешқандай құралы болмады. Ұшып оралғаннан кейін ол бұл оңай болғанын айтты, бірақ оның ғарыш костюмі ішкі қысымның әсерінен ғарыш кеңістігінің вакуумына қарсы ісіп, қатты қалпына келді, сондықтан ол кеудесіне бекітілген камераның батырмасын (shutter) іске қоса алмады.
"Жекешелер" жобасы
Бірінші американдық ғарышқа шығу 1965 жылғы 3 маусымда Эд Уайттың екінші экипаждық Gemini IV ғарыш сапарынан 21 минут бойы жасалды. Уайт ғарыш кемесіне бағыланған, ал оның оттегі 8 метрлік (25 фут) түтік арқылы берілді, ол байланыс және биомедициналық құралдарды да қамтыды. Ол ғарышта өз қозғалысын қолмен басқарылатын маневрлік құрылғымен (Hand Held Maneuvering Unit) реттеген алғашқы адам болды, ол жақсы жұмыс істеді, бірақ 20 секундқа ғана жететін жанармай мөлшеріне ие болды. Уайт өзінің бағылануын ғарыш кемесінен алыстамау үшін пайдалы деп тапты, бірақ Леоновтың айтуынша, онымен қимылдау қиын болды. Келесі үш Gemini сапарында ЭВА (EVA) жоспарланбаған. Келесі ЭВА-ны Дэвид Скотт Gemini VIII сапарында жасауға ниеттенген, бірақ EVA жүзеге асырылуы мүмкін болмай, ғарыш кемесіндегі ауыр бұзушылық салдарынан миссия тоқтатылды. Келесі үш Gemini сапарындағы ғарышкерлер (Юджин Сернан, Майкл Коллинз және Ричард Гордон) бірнеше ЭВА жасады, бірақ ешқайсысы шаршамай және қызып кетпей, ғарыш кемесінен тыс ұзақ уақыт жұмыс істей алмады. Сернан әуе күштерінің ғарышкерлеріне арналған маневрлік құрылғыны сынауға тырысты, бірақ ол өзіндік оттегі жүйесімен бірге сынақтан өтпеді. 1966 жылғы 13 қарашада Эдвин "Базз" Олдрин соңғы Gemini миссиясы – Gemini XII миссиясы кезінде шаршамай ғарышта сәтті жұмыс істеген алғашқы адам атанды. Олдрин ғарыш кемесінен тыс 2 сағат 6 минут жұмыс істеді, сонымен қатар ғарыш кемесінің шлюзінде екі тік ЭВА жасап, қосымша 3 сағат 24 минут жұмсады. Олдриннің су спортына (scuba diving) деген қызығушылығы салмақсыздық жағдайын симуляциялау үшін су астында ЭВА жаттығуларын пайдалануға түрткі болды, бұл әдіс осы күнге дейін ғарышкерлерге қажетсіз бұлшықет энергиясын жұмсаудан сақтану тәсілдерін үйренуге мүмкіндік береді.
Бірінші экипаж ауысуы
1969 жылғы 16 қаңтарда кеңестік ғарышкерлер Алексей Елисеев және Евгений Хрунов «Союз-5» кемесінен «Союз-4» кемесіне ауысты. Бұл кеңестік ғарышкерлердің екінші рет ашық ғарышқа шығуы болды, ал үшінші рет шамамен тоғыз жылдан кейін орындалды. «Скайлабтан» кейін АҚШ ашық ғарышқа 1980-жылдардың басында «Space Shuttle» бағдарламасы іске қосылғанға дейін ешқандай шығуды жасамады. Осы кезеңде кеңестік ғарышкерлер ашық ғарышқа шығуларын қайта бастады, 1977 жылғы 20 желтоқсан мен 1982 жылғы 30 шілде аралығында «Салют-6» және «Салют-7» ғарыш станцияларынан төрт рет шықты. Халықаралық ғарыш станциясын (ISS) құрастыру кезінде көптеген ашық ғарышқа шығулар жасалды, көбінесе АҚШ-тың EMU және Ресейдің «Орлан» ғарыш костюмдерін қолдауға арналған Quest Joint Airlock пайдаланылды.
Қытай тарапынан
Қытай 2008 жылғы 27 қыркүйекте Шэньчжоу 7 миссиясы барысында өздігінен ғарыш кеңістігінде жұмыс істеуді (EVA) жүзеге асырған үшінші ел болды. Қытайлық тайконавт Чай Чжиганг Қытайда жасалған «Фейтиан» ғарыш костюмін киіп, 22 минуттық ғарыш серуені жасады, ал тайконавт Лю Бомин ресейлік «Орлан» ғарыш костюмін киіп оған көмектесті. Чай ғарыш кемесінен толығымен шықты, ал Лю шлюздің жанында тұрып, кіреберіс терезесінің алдында күтті. 2021 жылдан бері Қытай «Тяньгун» ғарыш станциясын құру үшін бірнеше сағатқа созылған бірнеше ғарыштан тыс іс-шараларды жүргізіп келеді.
Жарамдылық кезеңдері
Бірінші байланбаған ғарышқа шығуды 1984 жылдың 7 ақпанында америкалық Брюс МакКэндлес II жасады, ол «Шатл-Челленджер» миссиясының 41-ші рейсінде, «Адамды маневрлеу құрылымын» пайдалана отырып ұшқанда. Кейіннен Роберт Л. Стюарт 5 сағат 55 минуттық ғарышқа шығу кезінде оған қосылды. Өзін-өзі қамтитын ғарышқа шығуға алғашқы әрекет 1966 жылы Евгений Сернан «Gemini 9A» бағдарламасы аясында жасады, бірақ Сернан шаршамай маневрлік құрылғыға жете алмады. Ашық кеңістікте алғашқы металл жұмыстары – дәнекерлеу, балқыту және металл себу – 1984 жылдың 25 шілдесінде совет космонавттары Светлана Савицкая мен Владимир Джанибеков жүргізді. Бұл жұмыстарды орындау үшін арнайы жасалған көп мақсатты құрал қолданылды, ол «Салют-7» ғарыш станциясының сыртында 3 сағат 30 минуттық EVA кезінде пайдаланылды. Алғашқы үш адамнан тұратын EVA 1992 жылдың 13 мамырында «Endeavour» ғарыш кемесінің алғашқы рейсінде, STS-49 миссиясының үшінші EVA ретінде орындалды. Пьер Тют, Ричард Хиб және Томас Акерс қолмен ұстап, жұмыс істемейтін «Intelsat VI F3» спутнигін жөндеу үшін EVA жүргізді. 2021 жылға дейін бұл үш адамнан тұратын жалғыз EVA болды. Ғарыш кемесінің ұшу кезінде жөндеу жұмыстарын орындаған алғашқы EVA-ны американдық Стив Робинсон 2005 жылдың 3 тамызында «Ұшуға оралу» миссиясы STS-114 аясында жасады. Робинсон «Дискаверидің» жылу қалқанынан екі іріктіргішті алып тастау үшін жіберілді, өйткені инженерлер олардың қайта кіру кезінде ғарыш кемесіне әсер етуі мүмкін екенін анықтады. Робинсон «Дискавери» Халықаралық ғарыш станциясына қосылғанда бұл материалды сәтті алып тастады. 2022 жылдың қаңтарына дейін ең ұзақ EVA 8 сағат 56 минутты құрады, оны 2001 жылдың 11 наурызында Сьюзан Хелмс және Джеймс С. Восс орындады.
Жеке жинақталған мерзімдік жазбалар
Ресейлік Анатолий Соловьев ең көп ЭВА саны және ЭВА-да өткізілген ең көп жиынтық уақыт бойынша рекордты ұстайды (16 ЭВА; 4 «Мир» миссиясы аясында 82 сағат 22 минут, 1990 жылдың шілдесі мен 1998 жылдың қаңтары аралығында). Майкл Лопес Алегриа американдық рекордты иеленеді (10 ЭВА; 2 «шаттл» және 1 ХҒС миссиясы бойынша 67 сағат 40 минут, 2000 жылдың қазаны мен 2007 жылдың ақпаны аралығында). Томас Песке еуропалық (және АҚШ/Ресей емес) рекордты ұстайды (6 ЭВА; 2 ХҒС миссиясы бойынша 39 сағат 54 минут, 2017 жылдың қаңтары мен 2021 жылдың тамызы аралығында). Пегги Уитсон әйелдер арасында ең көп ЭВА саны және ең көп жиынтық уақыт жұмсаған рекордты ұстайды (10 ЭВА, 60 сағат 21 минут, 3 ХҒС миссиясы, 2002 жылдың тамызы мен 2017 жылдың мамыр айы аралығында).
Ұлттық, этникалық және гендерлік басымдықтар
ЭВА-ны алғаш рет 1984 жылғы 25 шілдеде «Салют-7» ғарыш станциясында советтік Светлана Савицкая орындады. Оның ЭВА-сы 3 сағат 35 минутқа созылды. Алғашқы американдық әйел ЭВА-ны 1984 жылғы 11 қазанда Кэтрин Д. Салливан «STS-41G» миссиясы барысында жасады. Бірге ЭВА орындаған алғашқы екі әйел және толығымен әйелдерден құралған алғашқы топ – Кристина Кох пен Джессика Мейр. ЭВА жасаған алғашқы азиялық және қытай әйелі – 2021 жылғы 8 қарашада Ван Япин, ол Қытайдың «Тяньгун» ғарыш станциясының сыртында болды. 2023 жылғы 20 қаңтарда Халықаралық ғарыш станциясындағы 68-ші экспедиция кезінде Николь Ануапу Манн – ғарышқа шыққан алғашқы американдық үнді мүжік әйелі. Советтік емес, американдық емес алғашқы ЭВА 1988 жылғы 9 желтоқсанда француз Жан-Луп Кретьен жасады, ол «Мир» ғарыш станциясында үш апта болған кезде. Қара нәсілді американдық алғашқы ЭВА 1995 жылғы 9 ақпанда Бернард А. Харрис-младший жасады, ол «STS-63» миссиясы кезінде болды. Жапондық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 1997 жылғы 25 қарашада Такао Дои жасады, ол «STS-87» миссиясы барысында болды. Швейцариялық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 1999 жылғы 23 желтоқсанда Клод Никольер жасады, ол «STS-103» миссиясы кезінде болды. Австралияда туған алғашқы адам ЭВА жасады – 2001 жылғы 13 наурызда Энди Томас (ол АҚШ азаматы болғанымен). Канадалық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 2001 жылғы 22 сәуірде Крис Хэдфилд пен NASA астронавты Скотт Паразински бірге «STS-100» миссиясы кезінде Халықаралық ғарыш станциясына «Canadarm2» орнату үшін жасады. Швециялық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 2006 жылғы 12 желтоқсанда Кристер Фуглесанг жасады. Қытайлық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 2008 жылғы 27 қыркүйекте Чжай Чжиганг «Шэньчжоу-7» миссиясы кезінде жасады. «Feitian» ғарыш костюмін пайдалана отырып жасалған ғарышқа шығу Қытайды ЭВА-ны тәуелсіз түрде жүргізген үшінші ел етті. Италиялық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 2013 жылғы 9 шілдеде Лука Пармитано мен NASA астронавты Крис Кэссиди бірге Халықаралық ғарыш станциясындағы 36-шы экспедиция кезінде жасады. Британдық астронавттың алғашқы ЭВА-сы 2016 жылғы 15 қаңтарда Тим Пик жасады. Британдық-американдық Майкл Фоул 1995 жылғы 9 ақпанда ЭВА жасағанымен, ол NASA бағдарламасында американдық астронавт ретінде ұшқан.
The first two women to perform an EVA together and the first all female EVA team were Christina Koch and Jessica Meir on October 18, 2019, during Expedition 61 on the International Space Station. The first female Asian and Chinese woman to perform an EVA was Wang Yaping on 8 November 2021, outside the Chinese Tiangong space station. The first Native American woman to perform a space walk was Nicole Aunapu Mann on January 20, 2023, during Expedition 68 on the International Space Station. The first EVA by a non Soviet, non American was made on December 9, 1988, by Jean Loup Chrétien of France during a three week stay on the Mir space station. The first EVA by a black African American was on February 9, 1995, by Bernard A. Harris Jr during STS 63. The first EVA by a Japanese astronaut was made on November 25, 1997, by Takao Doi during STS 87. The first EVA by a Swiss astronaut was made on December 23, 1999, by Claude Nicollier during STS 103. The first EVA by an Australian born person was on March 13, 2001, by Andy Thomas (although he is a naturalized US citizen). The first EVA by a Canadian astronaut was made on April 22, 2001, by Chris Hadfield along with NASA astronaut Scott Parazynski during mission STS 100 to install Canadarm2 on the International Space Station. The first EVA by a Swedish astronaut was made on December 12, 2006, by Christer Fuglesang. The first EVA by a Chinese astronaut was made on September 27, 2008, by Zhai Zhigang during Shenzhou 7 mission. The spacewalk, using a Feitian space suit, made China the third country to independently carry out an EVA. The first EVA by an Italian astronaut was made on July 9, 2013, by Luca Parmitano along with NASA Astronaut Chris Cassidy during Expedition 36 on the International Space Station. The first EVA by a British astronaut was on January 15, 2016, by Tim Peake. Although British American Michael Foale carried out an EVA on February 9, 1995, he flew as an American astronaut in NASA's program.
Еске алу
Кеңес космонавты Алексей Леонов жасаған алғашқы ғарышқа шығу 1965 жылы Шығыс блогының бірнеше маркасымен еске алынды (Алексей Леонов#Stamps қараңыз). Кеңес Одағы сол кезде "Восход" ғарыш кемесі туралы егжей-тегжейлі мәліметтерді жарияламағандықтан, маркалардағы ғарыш кемесінің суреті толығымен қияли болды. АҚШ поштасы 1967 жылы Эд Уайттың алғашқы американдық ғарышқа шығуын еске түсіретін марка шығарды. Басылған суретте "Gemini IV" ғарыш кемесі және Уайттың ғарыш костюмі тура бейнеленген.
Тағайындаулар
NASA "ғарыш серуендерін" жүзеге асырған шабандоздар Space Shuttle бағдарламасы кезінде EV 1, EV 2, EV 3 және EV 4 деп белгіленді (әр миссияға миссия мамандары тағайындалған, қажет болған жағдайда).
Кэмп-аут тәртібі
Халықаралық ғарыш станциясынан жасалатын ЭВА үшін НАСА декомпрессиялық аурудың қаупін азайту мақсатында "лагерьде болу" процедурасын қолданды. Бұл процедураны алғаш рет 12-ші экспедиция экипажы сынап көрді. "Лагерьде болу" кезінде ғарышкерлер ЭВА-ға дейін ауа шлюзінде түнеп, ауа қысымын станциядағы қалыпты қысымнан төмендетеді. Жақында ғарышкерлер декомпрессиялық аурудың алдын алу үшін "лагерьде болу" орнына "In Suit Light Exercise" протоколын пайдалануда.